Buizenversterkers
De Murray versie van de SRPP versterker
Murray

Een SRPP versterker met uitstekende eigenschappen is de Murray versterker. Deze versterker is nooit commercieel gefabriceerd geweest wegens zijn complexe afregelprocedure: de uitstekende eigenschappen komen enkel naar voren als de versterker perfect afgeregeld is.
-

-

Een weinig bekende versterkertype is de schakeling van Cyril Murray. Het betreft een eigen versie van de SRPP schakeling. Volgens de maker zou de vervorming gereduceerd kunnen worden tot minder dan 0.1%. De versterker kan direct 500Ω luidsprekers sturen. Terwijl men in Europa gekozen had voor een impedantie van 800Ω voor OTL schakelingen gebruikte men 500Ω luidsprekers in de Verenigde Staten.

De versterker heeft een extra triode A om de spanning voor de bovenste eindtrap C te leveren, zoals in de originele SRPP schakeling van MBLE. Hier ook is er een bootstrap condensator om de gain van de voortrap te verhogen, maar zijn aanwezigheid is niet noodzakelijk zoals in de originele MBLE schakeling. De originele SRPP schakeling werkt enkel goed met die condensator!

Het signaal komt direct terecht op de onderste eindtrap B, die het signaal 10× versterkt. De voorversterkerbuis A levert een wisselspanning aan de vermogensbuis C. De spanningsversterking van een voorversterkerpentode is doorgaans veel hoger dan die van een vermogenstetrode die een belasting moet aansturen. De wisselspanning op de anode van A (en dus op het rooster van C) is dus altijd groter dan de wisselspanning op de cathode van C.



De wisselspanning op de cathode van C is ongeveer 90% van de spanning op zijn rooster. De voortrap A moet dus een minimale versterking van 11× hebben, wat gemakkelijk te realiseren is, zelfs met triodes met een lage spanningsversterking. Maar voor een optimale werking moet de spanningsversterking van de voortrap zo hoog mogelijk zijn, en dat is ook de reden van de aanwezigheid van de bootstrap condensator.

Maar de voortrap A krijgt ook nog een tegenkoppeling op zijn rooster via de weerstand van 10kΩ. Door de tegenkoppeling wordt de ingangsimpedantie van de versterker lager, waardoor een extra voortrap nodig is (cathodevolger). Het is deze tegenkoppeling die de goede eigenschappen van de versterker verklaart. Men kan we waarde van de weerstanden verhogen tot bijvoorbeeld 22kΩ en 220kΩ.



De schakeling kan met voorstellen met op-amps: de A op-amp stelt de A eindtrap voor (met zijn vaste 10× versterking) en de BC op-amp stelt de drivertrap en de eindtrap C voor. De BC op amp vormt een -10X versterker en stuurt de uitgang parallel.



Om de sturing meer symmetrisch te maken kan men een extra triode D bijplaatsen die de wisselspanning naar de onderste buis B moet leveren. De triode wordt via zijn cathode gestuurd en heeft dus ook een zeer lage ingangsimpedantie. De noodzakelijke cathodevolger E is bijgetekend.

Een alternatieve versie van deze schakeling (zie hieronder) gebruikt twee ingangen in tegenfase om tot een meer symmetrische werking te komen. Het nadeel van de schakeling is een lage ingangsimpedantie op beide ingangen, waardoor een extra voortrap nodig is.



De schakeling heeft één groot nadeel, en dat is dat de geschikte verhouding van de twee weerstanden afhangt van de spanningsversterking van de eindtrap B. In de voorbeelden heb ik een 10×-versterking aangehouden, maar het is niet zeker of de eindtrap effectief 10× versterkt. In de praktijk moet men een trimmer gebruiken om de verhouding juist in te stellen. Het is een dynamische meting die met een oscilloscoop of een vervormingsmeter gedaan moet worden. Het is een instelling die moeilijker te realiseren is dan de ruststroominstelling van de eindtrappen, waar een gewone spanningsmeting voldoende is.

De impedantie van de twee eindtrappen B en C is verschillend (B werkt in gemeenschappelijke anode en C in gemeenschappelijke cathode) waardoor de vervorming hoger is als de buizen belast worden, maar dit is eigen aan alle SRPP schakelingen en kan niet vermeden worden.

Het is een schakeling die uitstekende eigenschappen kan hebben, maar die niet commercieel geproduceerd werd: bij het vervangen van de buizen moet de instelling opnieuw uitgevoerd worden, en de instelling kan enkel in een werkplaats gebeuren. De regeling is ingewikkelder dan bij de Futterman schakeling.

Dit is de enige schakeling van de versterker van Cyril Murray die men teruggevonden heeft (ik heb enkel de schakeling opnieuw getekend voor de duidelijkheid). De versterker gebruikt een dubbele triode ECC83 als voorversterker. Een dergelijke schakeling is nodig om aan een voldoende lage uitgangsimpedantie te komen.

Om een te hoge spanning tussen gloeidraad en cathode te vermijden moet de voedingstransfo twee gloeidraadwikkelingen hebben: één die aan massapotentiaal gehouden wordt en één aan ongeveer 250V. Voor de voorversterkertriodes betekent dit dat één ECC83 gebruikt wordt voor beide "lage" spanningen en de andere voor de "hoge" cathodespanning van beide kanalen. Een ECC83 versterkt dus beide kanalen, de ene als "lage" triode, de andere als "hoge" triode.

De versterker heeft een extra voorversterker nodig want de gevoeligheid bedraagt 5V om tot het nominaal vermogen te komen. De versterker van Cyril Murray doet mij denken aan de Philips AG9007 die ook een voorversterker nodig heeft, die ook met EL36 werkt, maar een circlotron schakeling is.

De "A" lamp in de voorbeelden boven is een pentode met een hoge versterking. De voorziene buis is een EF86 (audio voorversterkerbuis), maar men kan eventueel ook een EF80 gebruiken (radiofrekwente pentode). Gebruik geen EF89 (recentere buis) want dit is een buis met variabele gain (AGC).

We komen aan de eindtrappen, dit zijn 6CM5 (europees equivalent: EL36), beam tetrodes die in de horizontale afbuiging van oude televisies gebruikt werd. Hier moet men buizen gebruiken met een hoge perveance om een lage uitgangsimpedantie te hebben. Een andere bruikbare buis is de 6CD6, ook een beam tetrode die zowel voor audio toepassingen als voor de afbuiging gebruikt kan worden. Een europees equivalent is de EL300.

De versterker is ontworpen geweest in Australie, waar ze goedkope 6CM5 hadden. De versterker heeft een voedingspanning nodig van 510V en de ruststroom bedraagt 60 à 65mA. De anodedissipatie bedraagt dan 16 à 17W. De stroom loopt op tot 120-130mA op maximaal vermogen. De versterker werkt tussen classe A en AB (met de anodestroom die nooit nul wordt). Dit wordt bereikt door de negatieve voorspannng.

Als het maximaal vermogen overschreden wordt verschuift het werkpunt door de stuurroosterstroom in de onderste tetrode (werking in classe AB2). De vervorming stijgt dan snel.

De trimmer van 25k dient om het werkpunt van de eindtrap in te stellen (regel de ruststroom op 60mA) terwijl de trimmer van 100k ingesteld moet worden voor een zo laag mogelijke vervorming (< 0.1%) bij gemiddeld vermogen. Dit is een lage vervorming die moeilijk te bereiken is met traditionele lampenversterkers. Controleer ook dat de uitgangsspanning op ongeveer 260V zit.

De twee regelingen werken in op elkaar en de instelling moet goed gecontroleerd worden. Het belangrijkste is de anodestroom in de eindtrappen (daarvoor is er een meetweerstand van 10Ω) en de uitgangspanning van 260V.

Indien je europese onderdelen hebt kan je de eindtrap met EL504/PL504 realiseren. Het vermogen bedraagt 18W, wat zeer goed is voor een schakeling van het type SRPP. Indien een vermogen van 8W voldoende is, dan kan je de schakeling bouwen met EL86, dit zijn lampen die specifiek ontwikkeld werden voor dergelijke toepassingen (voedingspanning: 300V, anodestroom 65mA).

Als output transformator gebruik je best een transformator voor 100V sonorisatielijnen. Koop een degelijke transfo, want de audiokwaliteit wordt grotendeels bepaald door deze transfo (de transfo zit buiten de tegenkoppeling).

En om af te sluiten: een vervorming van minder dan 0.1% kan bereikt worden met alle SRPP schakelingen die goed ontworpen zijn. Daartegenover is het beschikbaar vermogen beperkt tot 1/3 van het vermogen van een klassieke push pull versterker met dezelfde buizen.

Publicités - Reklame

-