Buizenversterkers
De eindtrap
Stereoplex

Een simplexschakeling is een stereo push pull versterker met de helft van de buizen.
-

-

De simplex schakeling wordt hier in detail besproken. Een simplexschakeling is een stereo push pull versterker met maar de helft van de benodigde buizen die normaal gebruikt worden in een balans stereo-versterker. Dergelijke schakelingen werden in goedkope platenspelers gebruikt om de prijs ten opzichte van een stereo versterker te drukken.

Dit komt goed uit, ik heb onvoldoende PCL86 buizen die nog goed genoeg zijn om een stereo balansversterker te bouwen. Ik beschikte toen over welgeteld één balanstransfo en één single ended transfo (alsook een groot aantal 100V transfo's die allemaal ongeschikt bleken te zijn in deze toepassing).

De buizen worden hier op een voedingsspanning van 280V gebruikt, waarbij de anodestroom per buis gereduceerd kan worden tot 19mA. Het beschikbaar vermogen bedraagt 2 × 2W, dit is nogal weinig. De vervorming stijgt alarmerend snel bij een hoger vermogen.

Zonder tegenkoppeling bedraagt se gevoeligheid 100mV om het nominaal vermogen te halen. Deze gevoeligheid is te hoog voor moderne bronnen en ik heb daarom een tegenkoppeling bijgeplaatst, van de anode van de eindtrap naar de cathode van de triode. Het is niet mogelijk een klassieke tegenkoppeling te gebruiken (secundair van de audiotransfo) want het signaal komt niet overeen met het ingangssignaal. De tegenkoppeling verlaagt de gevoeligheid tot 500mV.

De anodestroom van 19mA per buis is belangrijk, want de tweede transfo (die het verschilsignaal moet opwekken) werd ontworpen voor een radio met een EL84 buis in single ended schakeling, waarbij de anodestroom 38mA bedroeg.

Een stereoplexschakeling kan enkel in classe A werken want het gemeenschappelijk signaal is in feite het signaal dat het verschil tussen het linkse en het rechtse weergeeft. Bij een mono signaal mag er geen stroomverschil optreden op de gemeenschappelijke uitgang (die naar de tweede transfo gaat) en dit is enkel mogelijk als beide eindtrappen in het midden van de curve werken.

Men moet dit controleren met een mono signaal: er mag geen wisselspanning aanwezig zijn op de uitgang van de tweede transformator. Desnoods moet de waarde van de gemeenschappelijke cathodeweerstand aangepast worden.

De schakeling is hier gerealiseerd met een gemeenschappelijke cathodeweerstand voor de roosterpolarisatie van de eindtrappen. Men kan echter evengoed een negatieve roosterpolarisatie gebruiken (-6V of meer negatief), deze spanning kan men bekomen aan de transfowikkeling voor de gloeispanning. Je moet twee onafhankelijke instellingen voorzien.

Men kan zowel PCL86 als ECL86 buizen gebruiken, deze hebben dezelfde eigenschappen maar een verschillende gloeispanning. De twee gloeidraden moeten in serie op de 12V transfo uitgang aangesloten worden als je ECL86 gebruikt, en in parallel in het geval van PCL86.

De maximale anodedissipatie van de ECL86/PCL86 bedraagt 9W. Met een anodestroom van 19mA per buis wordt de limiet niet bereikt, we zitten aan ongeveer 5.3W per buis.

De schakeling is eenvoudiger dan je zou denken. Als men een versterker tekent wordt slechts één kanaal getekend. Hier toon ik beide kanalen, waardoor de schakeling ogenschijnlijk complexer maakt.

Luistertest

Wat vooral opvalt is dat het vermogen duidelijk lager is dan met een klassieke balans stereo versterker. De simplexschakeling verplicht een classe-A instelling. Een classe AB instelling heeft een hoger rendement maar mag hier niet toegepast worden.

Het geluid in mono is uitstekend, en ook het geluid van een stereo bron is goed, met een goede kanaalscheiding en een goed gedefinieerd en natuurlijk stereobeeld. Je merkt het verschil met een echter stereo versterker niet. Het principe van de simplexversterker is dus goed. Van zodra dat het nominaal vermogen overscheden wordt, wordt het stereobeeld troebel. Terwijl een normale balansversterker nog redelijk aanvaardbaar klinkt bij oversturing, is het geluid bij oversturing hier onaangenaam.

Met een mono signaal levert de versterker een vermogen van 5W (2.5 + 2.5W) met een vervorming van < 0.1% zoals bij een monobloc push pull versterker. De vervorming is sterk beperkt door de tegenkoppeling.

De condensator van 680pF is later bijgeplaatst als "finishing touch". Daardoor wordt het stereobeeld nog beter. De kleine condensator werkt als een "high blend" om de hoogste frekwenties van het verschilsignaal te onderdrukken (ideaal als je naar FM stereo luistert). De schakeling werkt trouwens zoals een stereo multiplex decoder, met het L + R kanaal (mono) en het verschilkanaal op 38kHz.

De versterker kan in ieder geval gebruikt worden om een koptelefoon van 32Ω aan te sturen: er is daarvoor niet veel vermogen nodig. Je kan de versterker zeker ook gebruiken om twee kleine computerluidsprekers aan te sturen. Deze zijn meestal voorzien voor een vermogen van een paar watt.

In plaats van een extra triode te gebruiken om de fase-omkering te realiseren, heb ik een audio op amp gebruikt, een LM833, die met +17V gevoed wordt (12.6V gelijkgericht).

Een wat hoger vermogen zou mogelijk zijn geweest door een negatieve roosterpolarisatie te gebruiken, waardoor de "auto bias" vermeden kan worden. Het is de auto bias, die door de veranderlijke gemaanschappelijke anodestroom een onsamenhangend stereobeeld veroorzaakt.

Gebruik met een paar PCL805

De PCL805 is mijn favoriete buis als er een beperkt vermogen nodig is. De maximale anodedissipatie bedraagt ook 9W, maar de gevoeligheid van de versterker wordt 400mV (zonder tegenkoppeling). De spanning op het stuurrooster van de eintrap moet meer negatief zijn, ongeveer -12V). De schermroosterspanning moet 150V bedragen (middenaftakking hoogspanningstransfo en de spanning oppompen via de 12V wikkeling, zie schezrmroosterspanning).

Het probleem is hier een te laag vermogen (met PCL805 of ECL86), ik heb dan een echte stereo versterker gebouwd met 4 PCL805 in een SRPP schakeling. Het vermogen is nu 2 X 4.5W met dubbel zoveel buizen. De uiteindelijke schakeling is een echter push pull versterker geworden (ik heb dan toch besloten een paar goede balanstransformatoren te kopen).

Vergelijking met een single ended versterker

De meeste versterkers met een beperkt vermogen zijn uitgerust met twee kanalen in single ended (SE) uitvoering. De schakeling hier kan gemakkelijk aangepast worden naar een SE schakeling door de fase omkeertrap te verwijderen en twee SE transformatoren te gebruiken.

De versterker werkt echter in push pull voor 90% van het signaal (het mono component) en heeft dus een lagere vervorming dan een versterker met SE uitgangstrappen. Maar het vermogen is beperkt ten opzichte van een echter push pull versterker (minder dan de helft van het vermogen, aangezien het vermogen naar de twee luidsprekers gestuurd moet worden). De verpliche werking in classe A beperkt ook het maximaal vermogen.

Het is dus meer een commerciële zet "push pull stereo versterker", de versterker levert nauwelijks meer vermogen dan twee single ended versterkers (maar met een lagere vervorming).

Deze schakeling werd dus in de praktijk nauwelijks gebruikt. De volgende schakeling heeft wat betere eigenschappen, maar is voorzien voor een versterker met aparte bass luidspreker.

Andere stereoplex configuratie

Een andere mogelijkheid is te werken met twee kleine single ended transformatoren die twee tweeters/midrange luidsprekers aansturen en een balanstrap die de bass luidspreker aanstuurt, zie simplexschakeling met EL95. Het stereobeeld is enkel aanwezig in de hoog/mid luidsprekers.

Deze schakeling heeft een wat hoger rendement maar vergt een aparte baskast. Een verschuiving van het werkpunt veroorzaakt hier geen verstoring van het stereobeeld.

Publicités - Reklame

-