Buizenversterkers
Peterson - Sinclair versterker versterker met PCL805
SRPP

Een speciale versie van de SRPP versterker: de Peterson - Sinclair configuratie, hier ook met PCL805 buizen
-

-

Ik heb verschillende versterkers gebouwd, en meestal had ik de keuze tussen een werking in classe A of een werking in classe AB.
  • Bij een werking in classe A is de gemakkelijkste keuze te werken met polarisatie door de cathodeweerstand. De stroom wordt automatisch ingesteld door de spanningsval over de cathodeweerstand en de schakeling is zelfregulerend. Maar door de cathodeweerstand is er altijd een verschuiving van het werkpunt, met een anodestroom die hoger is bij nullast dan bij volle belasting, waardoor de versterker niet optimaal kan presteren.

  • Met een montage in classe AB heb je een hoger rendement, maar het werkpunt moet bijgesteld worden bij het vervangen van de buizen. Met een correcte instelling kan men een hoger vermogen bekomen in vergelijking met een schakeling in classe A.


SRPP Peterson-Sinclair
Eerste spanning in rust,
tweede spanning op 75% vermogen
Wisselspanning op 50% vermogen


Klassieke SRPP schakeling

De SRPP schakeling levert de beste geluidskwaliteit en heeft geen dure balanstransformator nodig. Maar een klassieke SRPP schakeling werkt verplicht in classe A omdat als er één buis uit geleiding gaat, die de controle verliest over de andere buis. De buizen moeten dus in het midden van hun caracteristieken gebruikt worden. Het slechte rendement wordt nog verslechterd door de cathodeweerstand.

Ik heb echter een Peterson-Sinclairschakeling gevonden op het internet. De schakeling is tegenwoordig niet meer bruikbaar omdat die gebruik maakte van vermogenstriodes die nu bijna niet meer te vinden zijn. Maar delen van de schakeling kunnen gebruikt worden in een modernere versie van de schakeling, dus met beam tetrodes.

Zoals in de Peterson-Sinclairschakeling gebruik ik een directe sturing van de eindtrappen (dus zonder koppelcondensatoren). We hebben dus een spanning van -160V nodig. De juiste polarisatiespanning wordt over de onderste 150kΩ weerstand van de cathodyne ontwikkeld. Er is dus een tweede 150kΩ weerstand nodig (anodeweerstand).

Het lijkt een zeer complexe schakeling, maar er zijn minder onderdelen nodig in vergelijking met de klassieke SRPP schakeling met PCL805. De schakeling is min of meer zelfinstellend met de juiste keuze aan componenten.

Ik gebruik hier ook een paar PCL805 rastereindtrappen (beam tetrodes) die op hun gemak zijn met een lagere anodespanning en een hogere stroom.

Naargelang het gekozen werkpunt heeft de tetrode een spanning nodig van -20V op zijn stuurrooster (classe AB) tot -13V (classe A). We hebben dus ongeveer 150V over de onderste weerstand van 150kΩ en we moeten dezelfde spanningsval terugvinden over de bovenste weerstand. De anodespanning van de cathodyne bedraagt ongeveer 150V, en dat is ook de spanning op het stuurrooster van de bovenste tetrode.

Om een correcte werking te hebben die overeenkomt met die van de originele SRPP schakeling moet de andere kant van de anodeweerstand van de cathodyne op de hoogspanning aangesloten worden (310V), maar moet de wisselspanning er ook op gesuperpondeerd worden. De enige plaats waar een dergelijke spanning te vinden is, is op het schermrooster van de bovenste tetrode.

Er is een meetweerstand van 1Ω in de cathodekring om de ruststroom door de eindtrappen te meten (instellen op ongeveer 20mA in rust). De instelling van de ruststroom gebeurt met de trimmer van 220kΩ. Deze spanning stelt de spanning in van de cathodyne, die op zijn beurt de instelstroom van de onderste tetrode instelt.

De ruststroom van de tetrodes moet zeker ingesteld worden, en de instelling moet opnieuw gebeuren bij het vervangen van de buizen. Dit hoort bij alle versterkers die in classe AB werken.

Stabilisatie van de anodestroom

Er is eens tabilisatie van de anodestroom mogelijk als de weerstand van 2.2MΩ verbonden wordt met het schermrooster (en niet met de anode), de waarde van de weerstand moet dan verlaagd worden naar 1.5MΩ. Als de stroom door de onderste tetrode stijgt, dan zakt de spanning op zijn schermrooster, waardoor de buis wat minder gaat geleiden.

Na verschillende testen bleek dat de regeling te sterk werkte, waardoor de eindtrappen gefnuikt worden als ze op hoog vermogen werken (hogere anodestroom). Op hoog volume was er dan crossover vervorming. De beste schakeling is de schakeling zoals die nu getoond wordt.

De regeling is redelijk zelf stabiliserend voor de middenspanning (op de anode van de onderste tetrode en cathode van de bovenste). Deze spanning hangt af van de acodespanning van de cathodyne, en die is redelijk stabiel. De weerstand van 2.2MΩ helpt om de middenspanning te stabiliseren.

De SRPP schakeling werkt niet zo goed in classe AB instelling (in vergelijking met een classieke push pull), de ruststroom moet op minstens 20mA ingesteld worden. De laagste vervorming wordt bereikt met een cathodestroom van 45mA (zuivere classe A soals een single ended versterker).


Definitieve Peterson-Sinclair

Dynamische stabilisatie

De reden waarom ik uiteindelijk voor een Peterson Sinclairschakeling gekozen heb is wegens het ontbreken van de koppelcondensatoren naar de eindtrappen. Als de versterker op maximaal vermogen werkt, dan verloopt de instelling door de veranderlijke roosterspanning. De roosterspanning wordt meer negatief en de anodestroom wordt lager, wat een verlaging van het vermogen teweeg brengt.

Het effekt is nauwelijks waarneembaar als men naar muziek met een hoge dynamiek luistert, maar éénmaal dat je het effekt ontdekt hebt, blijf je luisteren naar alle mogelijke muziekstukken om na te gaan of het effekt met die stukken ook zou optreden.

Het effekt is al behoorlijk onderdrukt met het verwijderen van de koppelcondensatoren, maar het effekt is bijna totaal verdwenen als de g2-spanning van de onderste tetrode ook vastgezet wordt. Daarvoor is een vaste positieve spanning van 160V nodig (je ziet het effekt enkel op een skoop als je de omhullende optekent van een signaal van 400Hz, aan/uit op 2 seconden, maximaal vermogen en vermogen op 10%).

Een kleine oefening voor julie: haal ook de laatste koppelcondensator van 1µF weg. daarvoor moet je de negatieve spanning gebruiken. Een koppelcondensator kan een zogenaamde "blocking" veroorzaken, maar dat is hier niet het geval wegens de eenvoud van de schakeling. Het effekt wordt uitgelegd op de pagina over de tegenkoppeling.

Uiteindelijk heb ik besloten om de buizen in classe A te laten werken om de laagst mogelijk vervorming te bekomen. De SRPP schakeling kan blijkbaar niet goed werken in classe AB, zelfs met een volledig aangepaste schakeling. Een werking in classe A is minder gunstig voor de PCL805 tetrodes die een relatief beperkte anodedissipatie hebben van 8W.


Voeding Peterson-Sinclair

Voeding

Er wordt gestreefd om met standaard transformatoren te werken. Voor de hoogspanning gebruik ik een scheidingstransfo of verhuistransfo met tweemaal 115V uitgang, zodat ik een hoogspanning van 320V bekom. Er is 100mA nodig voor een stereo versterker.

De middenaftakking levert de +160V (schermroosterspanning, 7mA stereo) en de -160V (polarisatiespanning, 3mA stereo). Een 50VA transfo is dus voldoende.

De gloeispanning wordt verkregen door middel van een tweede transfo van 24V. Ieder buis heeft een gloeispanning van 17 à 18V nodig. Indien men de spanning gelijkricht en filtert (minstens 2200µF) dan bekomt men een spanning van 33 à 34V, goed om twee buizen in serie te voeden. Met 48V worden alle 4 buizen in serie gevoed. De "lage" buizen (1 op de schakeling) moeten gevoed worden met de lage kant van de gloeispanning.

De werking van de schakeling is misschien niet zo duidelijk: de werking van de originele SRPP schakeling van MBLE staat hier uitgelegd. De originele Peterson-Sinclairschakeling (met vermogenstriodes) staat hier uitgelegd.

Publicités - Reklame

-