Buizenversterkers
Versterker met Peterson/Sinclair schakeling
Peterson/Sinclair

De Peterson/Sinclair schakeling is een speciale versie van de SRPP schakeling (series regulated push pull). Deze schakeling kan enkel werken met bepaalde buizen die een hoge roostervoorstanning nodig hebben (of er moeten extra maatregelen genomen worden).
-

-

Deze versterker werd teruggevonden in le Haut Parleur, een franse hifi magazine. Het is een versterker die in verschillende opzichten vreemd is.

Williamson voortrap

De voortrap is vrij standaard: voorversterker gevolgd door een cathodyne fase omkeertrap. De gebruikte buistype is hier een 12AU7 (vergelijkbaar met een ECC82) maar men had beter een ECC81 of desnoods een ECC83 gebruikt, waardoor men een hogere versterking kan bekomen. De belastingsweerstand van de cathodyne is echter zo laag (37.4kΩ) dat men eigenlijk verplicht is een ECC82 te gebruiken (eventueel een ECC81).

Het is hier onnodig 1% weerstanden te gebruiken, de buizen hebben toleranties van 10% of meer en het is de volgende trap die de uiteindelijke afwijking gaat bepalen (gelijkloop tussen beide uitgangen), niet de fase omkeertrap. Een tolerantie van 5% is hier voldoende met een weerstandswaarde van 47kΩ tot 100kΩ (beide weerstanden moeten natuurlijk identiek zijn).

De volgende twee triodes vormen een long tail schakeling. Hier is het belangrijker dat de anodeweerstanden gepaard zijn, want hier wordt de afwijking tussen de twee uitgangssignalen weggewerkt. De gebruikte dubbel triode is een weinig voorkomende type, een 12BH7. Dit is een buis die een hogere stroom kan leveren (maximale anodestroom = 20mA, maximale anodedissipatie van 3.5W, µ = 20 en steilheid = 5mA/V). De buis werd gebruikt in de verticale afbuiging van oscilloscopen.

De reden van het gebruik van specifieke buis zie ik niet: de buis stuurt een emittervolger, een schakeling met een zeer hoge ingangsweerstand. Eigenlijk kan de anodeweerstand hier ook 100kΩ bedragen, zodat men een meer standaard buis gebruiken. De ECC82 wordt doorgaans als driverbuis gebruikt om veel zwaardere buizen zoals een KT88, een EL34 of een PL504 aan te sturen).

Deze 4 triodes vormen een klassieke Williamsonschakeling met voorversterkerbuis, fase omkeertrap en driver triodes. Tot nu toe lijkt alles normaal, behalve het gebruik van bepaalde types buizen.

Peterson/Sinclair schakeling

De volgende trap is eigenlijk een speciale uitvoering van de SRPP schakeling, de single ended push pull, naar een brevet van Arnold Peterson en Donald Sinclair. De schakeling rechts is een principe-schema. Over de twee rode wweerstanden moet er een identieke spanning ontwikkeld worden (de twee weerstanden moeten dezelfde waarde hebben).

Een dergelijke schakeling kan enkel werken als er een voldoende spanning over de rode weerstanden zit. De bovenste triode moet dus een hoge roostervoorspanning hebben (in de grootte-orde van 100V). Aangezien de onderste triode identiek moet zijn, moet er noodzakelijkerwijze een negatieve spanning voorzien worden, anders komt men nooit aan een voldoende negatieve voorspanning. Triode eindtrappen met een hoge roostervoorspanning zijn bijvoorbeeld de 6080 of de 6AS7G (vergelijkbaar met de ECC230). Deze buis werkt met een roostervoorspanning van -100V.

We keren terug naar onze schakeling uit le Haut Parleur: normaal zal je maar één halve versterker aantreffen, namelijk de stuurtrap V3a en de eindtrappen V1a en V1b. Hier gebruikt men een dubbele SRPP die de uitgangstransformator in balans uitstuurt.

Met deze schakeling is het niet mogelijk normale triodes te gebruiken (triodes met een lagere roostervoorspanning), maar men kan eventueel pentodes gebruiken, waarbij men de anodeweerstand van de fase-omkeertrap aansluit op de g2 spanning van de bovenste pentode. Deze configuratie ga ik binnenkort testen.

Instelling van de versterker

De instellingen van de versterker gebeuren zonder aangesloten eindtransformator (primair). Met P1 wordt de stroom ingesteld door beide stuurtriodes (en eigenlijk ook door de eindtrappen). De stroom door beide eindtriodes moet 50mA bedragen. De roosterspanning van de onderste eindbuis moet dan -120V bedragen, zijn anodespanning bedraagt dan ongeveer 200 à 220V. Met P2 en P3 wordt de spanning van iedere kant van de outputtransformator ingesteld zodat er geen spanningsverschil meer is. Nu mag de outputtransformator aangesloten worden.

De weerstanden van 4MΩ dienen om de balans van de versterker te verbeteren, je kan ook een waarde van 3.9MΩ gebruiken.

Als transformator kan men een 100V lijntransformator gebruiken (met een vermogen van 30 à 40W). Deze worden in sonorisatietoepassingen gebruikt.

De tegenkoppeling kan aangepast aan de wensen. Bij een te hoge tegenkoppeling kan de versterker onstabiel worden, zijn impulsgedrag wordt slecht (réponse sur transitoires), maar bij een te lage tegenkoppeling is er meer vervorming.

Zoals alle complete SRPP schakelingen geeft deze schakeling een zeer goed signaal met een lage vervorming. Zoals alle SRPP schakelingen is de vervorming het laagst als men bij een classe-A versterking blijft. De SRPP versterker is normaal meer stabiel dan een traditionele push pull versterker, maar ik heb zelf geen ervaring met deze specifieke schakeling.

Zoals met veel gepubliceerde schakelingen zijn er bezwaren aan de schakeling:

  • De keuze van de voortrap is niet optimaal voor een hoge versterking en de drivertrap is eigenlijk te zwaar uitgevoerd om een cathodevolger aan te sturen. Het kan geen kwaad, maar het is niet nodig.

  • De enkelvoudige SRPP schakeling heeft een lage uitwendige weerstand, door er een brugschakeling van te maken verdubbel je wel de uitgangsimpedantie.

  • De gebruikte triodes zijn speciale gevallen (6AS7G, 6080 of ECC230) die tegenwoordig bijna niet meer te vinden zijn. Deze buizen worden niet gekenmerkt door een goede lineariteit, maar door het hoog vermogen dat de triode kan leveren. De triode heeft ook een lage inwendige weerstand, en daarvan maakt men gebruik in deze schakeling. De Peterson/Sinclair schakeling in deze configuratie verplicht het gebruik van deze buizen: de schakeling werkt niet goed met andere triodes (zoals bijvoorbeeld de ECC99 die ook een vermogenstriode is)

Kenmerken van de 6AS7G, 6080 of ECC230

Het zijn vermogenstriodes die een stroom van 125mA kunnen leveren (per triode). Ze zijn ontworpen om gebruikt te worden in gestabiliseerde voedingen. De buis met de twee triodes parallel geschakeld kan dus 250mA leveren.

Om een dergelijke hoge stroom te kunnen leveren is het gloeivermogen ook hoog: 16W per buis (en de hoogspanning is nog niet ingeschakeld). In een stereo versterker heb je minstens 4 zulke buizen nodig (als we geen brugversterker bouwen), dus 64W gloeivermogen in de vermogenseindtrappen alléén. Dit is beduidend meer dan de PL519 die slechts 12W gloeivermogen nodig hebben voor een piek anodestroom van 400mA.

De invloed van het stuurrooster is beperkt, met een versterkingsfactor van µ = 2. Dit verklaart ook dat deze buizen met een roostervoorspanning van -100V werken. Het rooster zit op een relatief grote afstand van de cathode zodat het niet aangetast wordt door losgekomen deeltjes van de cathode.

De buizen hebben zeer uiteenlopende eigenschappen, en zelfs in één enkele buis kunnen er verschillen zijn tussen beide triodes.

Publicités - Reklame

-