Buizenversterkers
De eindtrap
ECC83, ECC82 EL509

Dit is een complete schakeling met een dubbele triode ECC83 als voorversterker en fasedraaier, een dubbele triode ECC82 als drivertrap en een eindtrap bestaande uit een paar EL509.
-

-

De eerste versterkers die ik gebouwd heb waren uitgerust met PL504/PL509/PL519 eindtrappen. Dit zijn buizen die in lijneindtrappen van oude televisies gebruikt werden. Ik had een groot aantal van deze buizen over en ik heb ze dan ook gebruikt voor audioversterkers (en AM zenders). Voor een lager vermogen gebruikte ik PCL86 en PCL805 buizen (10 à 15W/kanaal).

Een kenmerk van deze buizen is dat ze gemakkelijk uitgestuurd kunnen worden in classe AB2, waarbij een vermogen van 40W haalbaar is met een paar PL504 en tot 100W met een paar PL509/PL519 (beide buizen hebben identieke eigenschappen). De schermroosterspanning wordt redelijk laag gehouden (150V), de anodestroom bedraagt 100mA voor een PL519 bij een hoogspanning van 250V. De PL519 kan meer dan één ampère leveren en is dus de ideale kandidaat voor een versterker in classe AB2.

In vergelijking met een EL34 (die standaard in buizenversterkers gebruikt wordt) heeft de PL509 een lagere inwendige weerstand. De dempingsfactor is dus beter, en wordt nog verbeterd door de tegenkoppeling.

Hifi versterker met EL509

Nu dat mijn voorraad lijneindtrappen opgebruikt is, heb ik moeten kiezen voor een alternatief, maar zonder teveel mijn standaardschakeling te moeten wijzigen. De EL509 is ook een beam tetrode, maar zijn eigenschappen plaatsen de buis tussen de EL34 en PL509.

De anodestroom moet wat lager ingesteld worden (80mA in plaats van 100mA), maar de hoogspanning kan wat hoger (300V) omdat beide buizen (EL en PL509) eenzelfde maximale anodedissipatie hebben. Hier ook moet de schermroosterspanning laag blijven (150V), de stroom is beperkt tot minder dan 10mA per buis. Zoals de versterker met PL509 kan de versterker 100W leveren, maar ik stuur hem niet meer zo sterk uit, waardoor de vervorming zeer laag blijft.

Voortrap en fase-omkeertrap

De voortrap is een klassieke triode met een cathodeweerstand van hoge waarde om de anodespanning op 80V te houden, want de fasedraaier is direct gekoppeld. De gecombineerde trap heeft een versterking van tweemaal 20× zodat de versterker volledig uitgestuurd kan worden met een signaal van 500mV effektief. Stuur je de versterker met een signaal van 1V effektief, dan haal je een vermogen van 100W, maar met een stijgende vervorming: deze versterker is eigenlijk ontworpen voor 30W hifi (minder dan 0.1% harmonische vervorming).

Let op de diode aan de fase omkeertrap (uitleg op de pagina van de concertina fasedraaier).

Bij een hogere uitsturing heb je meer intermodulatievervorming waardoor het geluidsbeeld rommelig wordt, en als de versterker in classe AB gaat werken kunnen er gedempte hoogfrekwente oscillaties ontstaan wanneer een penthode in en uit geleiding gaat. Het effekt hangt af van de gebruikte transformator.

De volledige hoogspanning met de nodige elko's staat niet op de audioprint, maar los gemonteerd op strookjes met soldeerlippen zoals vroeger gebruikelijk was (gelijkrichter, weerstanden en elko's), daardoor wordt de hoofdprint niet te warm. Op de hoofdprint zelf staan enkel lokale condensatoren om oscillaties tegen te gaan (10µF of 2.2µF).

Driver en eindtrap

De ECC82 (drivertrap) en de EL509 (eindtrap) zijn strak met elkaar gekoppeld, waardoor een relatief lage uitgangsweerstand bekomen wordt. De versterking van deze gecombineerde trap is ingesteld op tweemaal 27× zodat de vervorming beperkt is.

Waarom de ECC83 ideaal is als voortrap en de ECC82 als stuurtrap leest u op de andere bladzijden.

De lokale tegenkoppeling loopt van de anode van de eindbuis tot de cathode van de drivertrap. Er is ook nog een kleine condensator van 10pF aanwezig tussen beide anodes om hoogfrekwente oscillaties tegen te gaan. Er zijn een heleboel redenen waarom die oscillaties kunnen ontstaan en je onderdrukt ze het gemakkelijkst door zo'n kleine condensator te gebruiken.

De eindbuizen worden met een negatieve roosterspanning aangestuurd (apart instelbaar per buis), instellen om een anodedissipatie in rust van maximaal 30W te bekomen. Zo zit men veilig onder de limiet van 35W anodedissipatie. De EL509S heeft een anodedissipatie van 42W.

Tegenkoppeling en outputtransformator

De globale tegenkoppeling moet beperkt zijn, een te hoge globale tegenkoppeling maakt het geluid minder musicaal. Heb je een signaal van 10V effektief zonder tegenkoppeling, dan moet je een signaal van 3V hebben met tegenkoppeling (tegenkoppeling 10dB). Hier zit men voldoende onder de limiet waarbij het geluid onaangenaam wordt. Het effekt van de globale tegenkoppeling is beperkt, de lokale tegenkoppeling doet het werk.

De versterker kan werken met outputtransformatoren met impedantie van 2.2kΩ (de impedantie van transformatoren voor EL34 is 3.5kΩ). Je kan eventueel een transformator voor EL34 gebruiken door de voedingsspanning te verhogen tot 350V met een anodestroom van 60mA, maar dan gaan de goede eigenschappen van de EL509 een beetje verloren. De EL509 is namelijk een beam tetrode die een minimale anodestroom nodig heeft om een virtuele keerrooster te vormen.

De geluidskwaliteit is zeer goed, met een ruim en goed gedefinieerd geluidsbeeld. De versterker werkt in classe A tot een vermogen van ongeveer 30W, om dan geleidelijk over te gaan naar classe AB met een graduele verhoging van de vervorming.

Mijn vorige versterker werd gebouwd om zoveel mogelijk vermogen uit de buizen te halen (ik was toen jong en onervaren). Ik had zelfs ultralineaire uitgangstransformatoren, maar heb ze in penthodeschakeling gebruikt om het maximaal vermogen uit de versterker te halen. Nu dat ik een echte hifiversterker wou bouwen heb ik die transformatoren helaas niet meer.

Voeding (hoogspanning)

De voeding (hoogspanning) is eenvoudig, met een gelijkrichter en een standbyschakelaar die overbrugd wordt door een weerstand van 100k. Zo loopt er een kleine stroom door de buizen van zodra die op temperatuur zijn gekomen en speelt de versterker op laag vermogen (mute funktie). De lage stroom zorgt er ook voor dat de condensatoren veilig opnieuw geformeerd worden.

In serie met de standbyschakelaar staan de contacten van de beveiligingsrelais die de hoogspanning pas inschakelt als er een negatieve voorspanning aanwezig is (om de beschadiging van de eindbuizen tegen te gaan). De contacten van de beveiligingsrelais zijn niet getekend, die staat gewoon in serie met de mute-schakelaar. De schakeling wordt beschermd door twee snelle zekeringen van 250mA (één per kanaal).

Er zitten geen condensatoren en vermogensweerstanden op de twee signaalprinten. Op de signaalprinten staan enkel condensatoren van lage waarde op de voedingslijnen om oscillaties tegen te gaan.

Voeding (gloeispanning)

De wikkeling voor de gloeispanning zorgt ook voor de negatieve voorspanning door middel van een tripleur. De 4 buizen kunnen individueel ingesteld worden.

Als de negatieve voedingsspanning aanwezig is, dan gaat de zenerdiode in geleiding als de condensator geladen is (na 30 seconden). De transistoren versterken de spanning en sturen de standby relais. Als de negatieve voedingsspanning wegvalt, dan wordt de relais ook niet meer aangestuurd en valt ook de hoogspanning weg (om de eindbuizen te beschermen).

De voeding was ontworpen voor een andere versterker (met ingangsbuis EF86), dit deel is niet nodig (maar de +7V wel!) De gloeispanning voor de ECC82 (driverbuis) en EL509 (eindbuis) moet niet gelijkgericht worden.

De eerste transistor is een BC548C, de tweede transistor is een BC558C die de kleine stroom versterkt. Het relais wordt aangestuurd met een BC140. De keuze van de transistoren is niet kritisch, de tweede transistor (PNP) moet een hoge versterking hebben (> 100) en de derde transistor moet minstens 100mA kunnen schakelen.

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