Buizenversterkers
De Futterman versie van de SRPP versterker
Futterman

Juliues Futterman heeft een eigen versie van de SRPP versterker ontwikkeld. Het is een "volledige" versie, dus met extra stuurtriode voor de bovenste buis, maar men gebruikt hier geen bootstrap, maar een positieve tegenkoppeling om aan de gewenste versterking te geraken.
-

-

De Futterman versterker gebruikt de SRPP techniek om de uitgangsimpedantie van de versterker te verlagen. Maar om tot een voldoende lage impedantie te komen moeten er toch voldoende buizen in parallel geplaatst worden. In de Verenigde Staten werden de 800Ω luidsprekers nooit gebruikt.

De eerste schakeling is de schakeling die gepatenteerd werd. Nagenoeg alle versterkers werden door hem gebouwd en je moest twee jaar wachten nadat je een voorschot betaald had vooraleer je de versterker in ontvangst kon nemen. Hij wikkelde trouwens zelf de voedingstransformatoren, terwijl dat eigenlijk niet nodig was. Op de schakeling merk je snel op dat de versterker direct verbonden is met de netspanning, wat nu niet meer toegelaten zou zijn. En in die tijd was het ook niet aangewezen, want daardoor haal je de netstoringen binnen. Gans de hifi keten is immers direct verbonden met de netspanning.

De voedingstransformator levert enkel de gloeispanning en de hoogspanning voor de voortrap en de drivertrap. De voortrap gebruikt een pentode met een klassieke tegenkoppeling op de cathode. De serieketens bij televisies in de Verenigde staten waren 600mA wegens de netspanning van 115V (in Europa: de "P" buizen met 300mA seriekring en 220V netspanning)

Maar waar het interessant wordt, is de drivertrap met de fase omkeertrap. De fase omkeertrap is een cathodyne, maar die twee signalen met een verschillende amplitude moeten leveren, want de cathode van de bovenste eindbuis zit op een variabele spanning. In tegenstelling met de complete SRPP schakeling van MBLE waar de voedingsspanning van de anodeweerstand van de cathodyne een wisselspanning gesuperponeerd krijgt (bootstrap), gebruikt men hier een positieve tegenkoppeling van de uitgang naar de cathodeweerstand van de cathodyne. De cathode van de cathodyne levert nog steeds een spanning die identiek is aan de spanning op zijn rooster (het is een cathodevolger), op de anode heeft men echter een versterkt signaal.

We bespreken de cathodyne meer in detail. Als de spanning over het rooster stijgt (laten we zeggen met 1V) 1,dan stijgt de spanning eveneens op de cathode 2. De onderste triode van de eindtrap krijgt dus ook een positieve spanning en gaat meer in geleiding 3. Daardoor zakt de spanning over de anode (bijvoorbeeld met 10V, dit hangt af van de versterking van de buis) 4. Deze lagere spanning wordt overgebracht naar de cathodeweestand van de cathodyne die nu een spanning van 11V ziet (1V positief van de cathode en 10V negatief van de uitgang) 5. Deze spanning van 11V zien we terug op de anodeweerstand 6 om het rooster van de bovenste triode te sturen.

Zoals bij de MBLE-versie van de schakeling hangt de sturing van de bovenste eindtrap af van de sweep op de uitgang. Is er bijvoorbeeld geen sweep (luidspreker in kortsluiting), dan is er ook geen verhoogde sweep aan de anode van de cathodyne (1V + 0V).

Het is een slim bedacht ontwerp en de versterker levert een goede klank aan luidsprekers van 16Ω of meer, of aan electrostatische luidsprekers. Maar de globale negatieve tegenkoppeling gekoppeld aan de positieve tegenkoppeling op de cathodyne maakt dat de versterker moeilijk af te regelen is. Na het vervangen van de buizen moesten de klanten vaak hun toestel terug naar het atelier van Futterman sturen om die opnieuw te laten afregelen.

De Futtermanschakeling levert goede resultaten met een paar minder buizen maar wel met een aanpassingstransformator. De vermogensbuizen die parallel geschakeld worden werken op het maximum van hun capaciteit en zijn niet gemaakt om normale luidsprekers aan te sturen. Men kan begrijpen dat Futterman in de jaren 1950 geen uitgangstransformator wou gebruiken, want de kwaliteit van de na-oorlogse transfo's was niet zo goed. Een moderne aanpassingstransformator die hier zelfs geen gelijkstroom moet verwerken werkt echter heel goed.

Futterman, die voor een bedrijf werkte waar buizen getest werden heeft snel ingezien dat de ideale buizen voor zijn eindtrap de lijneindtrappen van televisies waren. Hij heeft eerst triodes gebruikt, tweemaal 4 of tweemaal 6 12B4 in parallel om dan over te gaan op beam tetrodes 6LF6 in recentere ontwerpen. De 6LF6 gebruikt een duodecar buisvoet (met 12 aansluitingen) die in Europa niet gebruikt werd maar die ongeveer overeenkomt met onze magnoval buisvoet wat betreft de afmetingen. De 6LF6 is een lijneindtrap vergelijkbaar met onze PL519.


Inverted Futterman

Een schakeling die gelijkenissen vertoont met de Peterson-Sinclair is de inverted Futterman (zie rechts), waarbij het uitgangssignaal wordt teruggebracht naar de onderste weerstand van de fasedraaier (tot nu toe lijkt het een gewone Futterman), maar de uitgangen van de fasesplitter naar de eindtrappen zijn omgewisseld. Deze schakeling kan voor een lage vervorming zorgen wegens de sterke terugkoppeling.

De schakeling zelf versterkt niet en moet met een signaal van hoge amplitude aangestuurd worden. Het signaal voor de bovenste triode passeert de fasesplitter (die hier als cathodevolger werkt) en deze triode werkt ook als cathodevolger, met dus een spanningsversterking <1.

Deze schakeling wordt soms nog gebruikt met triodes (met pentodes wordt de schakeling nogal complex). De bedoeling van deze schakeling is een zeer lage uitgangsimpedantie te bekomen zodat een output transformator echt kan vermeden worden.


Overgang naar gewone SRPP


De 6LF6 zoals de PL519 is een buis die gemakkelijk parasitaire oscillaties vertoont (Barkhausen) en moeilijker te gebruiken is in de originele schakeling van Futterman. Hij schakelt dan over op het meer standaard systeem van MBLE met bootstrap op de anodeweerstand (het is de condensator van 40µF).

De fase omkeertrap is hier een long tail schakeling, maar die werkt op dezelfde manier als een cathodyne.

De voortrap is een 6AU6 een RF pentode vergelijkbaar met onze EF96, maar de buis wordt op zijn schermrooster gestuurd. De eintrappen zijn dubbele triodes die normaal in gestabiliseerde hoogspanningsvoedingen gebruikt worden. Een triode kan een stroom van 400mA leveren.

De voedingstransformator levert nu alle voedingen zodat de volledige hifi keten nu los staat van het net.

De Futtermanschakeling (zeker de eerste versie) laat niemand onaangeroerd: ofwel snapt men de werking van de schakeling en vindt men het geniaal, ofwel begrijpt men er niets van en vindt men de schakeling maar niets. Maar het is waar dat de Futtermanschakeling beter gediend zou zijn geweest met een goede aanpassingstransfo.

Publicités - Reklame

-