Buizenversterkers
De amerikaanse versie van de SRPP schakeling
SRPP
Servers » TechTalk » Historisch perspectief » Audio » Buizenversterkers » Eindtrap » SRPP » amerikaanse versie SRPP

In Amerika is er een eigen versie van de SRPP schakeling ontwikkeld. Tegenwoordig wordt deze versie niet meer gebruikt omdat de voordelen van de europese SRPP schakeling niet aanwezig zijn.
-

-

Single Ended Push Pull

met

Peterson-Sinclair

fasedraaier

Inverted Futterman

De SRPP schakeling werd in Europa vooral gebruikt om de outputtransformator te kunnen vermijden (men moest dan wel hoogohmige luidsprekers gebruiken, maar dat was toen geen bewaar). Versterkers zonder outputtransformatoren konden in platenspelers en televisies gebruikt worden.

Maar zelfs al gebruikt men laagohmige luidsprekers, toch heeft de SRPP schakeling als voordeel dat men geen dure balansversterker transformator nodig heeft en toch een paar van de goede eigenshappen van de balansversterkers heeft. Als impedantieomvormer kan men tegenwoordig een goedkope 100V transformator gebruiken. In vergelijking met een single ended versterker heeft men geen speciale transformator met luchtspleet nodig en haalt men een vermogen dat 50% hoger ligt dan met een single ended versterker te halen is.

In Amerika gaat men een eigen versie van de SRPP schakeling gebruiken, deze wordt vaak single ended push pull genoemd. De traditionele balansversterkers hebben goede eigenschappen, maar bij de overgang van de ene pentode op de andere kunnen er storingen ontstaan. Bij een volledige uitsturing kan een pentode uit geleiding gaan, waarbij de bijhorende wikkeling "in de lucht" hangt en niet gedempt wordt. Samen met de eigen capaciteiten tussen de wikkelingen ontstaat er een niet gedempte afgestemde kring. Het uitslingeren is des te meer aanwezig als de twee primaire helften onvoldoende magnetisch gekoppeld zijn.

Door het gebruik van betere transformatoren is het probleem van de uitslingering zeer beperkt en kan men de laatste restjes instabiliteit op verschillende manieren onderdrukken.

Eerste figuur:
Bij een balansversterker is de outputtransformator (hier voorgesteld door twee belastingsweerstanden) in serie geschakeld, waarbij je een dubbele impedantie moet hebben (bijvoorbeeld 2 × 2.4kΩ). De twee buizen zijn echter in parallel aangesloten op de voeding.

Tweede figuur:
Bij een SRPP schakeling zijn de buizen in serie geschakeld wat de voeding betreft, terwijl de buizen de last parallel aansturen. De impedantie van de belasting moet in dit geval 1.2kΩ zijn (2.4kΩ / 2). Door aangepaste buizen te gebruiken kan men de impedantie nog wat verlagen. Luidsprekers van 800Ω kunnen probleemloos gemaakt worden, maar om 4.8kΩ te halen moet men veel te dunne draad gebruiken.

De onderste buis werkt met de belasting in de anodekring, terwijl de bovenste buis zijn belasting in de kathodekring heeft, maar het is geen cathodevolger, want de buis wordt aangestuurd met een spanning die opgewekt wordt tussen cathode en stuurrooster. Het is enkel de belasting die van plaats verwisseld is, maar de schakeling is niet fundamenteel gewijzigd.

Derde figuur:
Natuurlijk gaan we geen ingangstransfo gebruiken om voor de fasedraaing te zorgen, maar gebruiken we een fase omkeertrap in cathodynevorm. Bij een traditionele cathodyneschakeling moeten beide weerstanden gelijk zijn. Omdat de cathode van de bovenste buis een wisselspanning heeft moet de amplitude van het signaal op de anode van de omkeertrap ook meegaan met de spanning op de cathode. Hoe dit gebeurt wordt duidelijk uitgelegd op de pagina over de originele SRPP schakeling.

Deze schakeling bevat nog een verdere vereenvoudiging ten opzichte van de originele SRPP schakeling zodat de noodzakelijke boostercondensator kan vervallen (de boostercondensator is C6 op de originele schakeling). Een dergelijke schakeling werd in de tijd Peterson-Sinclair genoemd.

De faseomkeertrap krijgt zijn voedingsspanning vanaf de anode van de onderste pentode en cathode van de bovenste pentode. De roostervoorspanning van de bovenste buis wordt verkregen door de spanningsval over R1 (belastingsweerstand omkeertrap). R1 moet gelijk zijn aan R2.

Vierde figuur:
Dit is het principe van de volledige schakeling. Om on een voldoende hoogspanning te hebben moet er een negatieve voedingspanning voorzien worden (meestal geleverd door een selenium gelijkrichter omdat de stroom beperkt is).

De outputtransfo heeft twee wikkelingen, waarbij L1 aangestuurd wordt door de bovenste pentode en L2 aangestuurd wordt door de onderste pentode. De twee wikkelingen zijn bifilair gewikkeld om de magnetische koppeling te optimaliseren.


Dit is de uiteindelijke schakeling. Uitgerust met 6V6 buizen kan de versterker een vermogen vn 10W leveren met een vervorming van 10%. Juist na de tweede wereldoorlog (toen de versterker op de markt gebracht werd) was een dergelijke vervormingsfactor normaal.

In vergelijking met de europese SRPP heeft deze schakeling een complexere transformator nodig. Bij deze schakeling krijgen beide buizen de volle voedingsspanning en moet er niet spaciaal uitgegeken worden naar aangepaste buizen die op een lagere voedingsspanning reeds hun maximaal vermogen kunnen leveren.

De amerikaanse versie wordt tegenwoordig niet meer toegepast in moderne schakelingen omdat men een complexe outputtransformator nodig heeft, terwijl de schakeling eigenlijk geen voordelen heeft ten opzichte van de meer bekende balansversterker en SRPP versterker. Soms zie je een paar esoterische ontwerpen die een dergelijke schakeling gebruiken.


Inverted Futterman

EEn schakeling die gelijkenissen vertoont met de Peterson-Sinclair is de inverted Futterman (zie hierboven), waarbij het uitgangssignaal wordt teruggebracht naar de onderste weerstand van de fasedraaier. 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. Maar aangezien de belasting laagohmig is, heb je reeds een vermogen van 10W bij een signaalamplitude van 10V: je hebt enkel een voortrap nodig om het signaal van 500mV op te krikken naar 10V.

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.

Vanwege de terugkoppeling daalt de uitgangsimpedantie van de versterker, en dit wordt nog versterkt door het gebruik van triodes in plaats van pentodes. Triodes hebben echter een laag rendement en je hebt een verbruik van 300W voor een audiovermogen van een beetje meer dan 10W. De eindbuizen werken in classe A en er moet permanent een voldoende stroom door de eindtrappen lopen. Omdat de eindtrappen permanent dicht bij hun limieten werken is de betrouwbaarheid van een dergelijke schakeling minder dan bij een schakeling die toch een outputtransformator gebruikt.

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's

-