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

De anodestroom moet wat lager ingesteld worden (80mA in plaats van 100mA), maar de hoogspanning kan wat hoger (300V) omdat beide buizen (EL509 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.

De schakeling is door verschillende iteraties geweest, de beste versie was met een dubbele mullardschakeling (volledig symmetrisch van begin tot einde), maar daarvoor had ik één buis meer nodig per kanaal, en praktisch was dat niet te realiseren.

Voortrap en fase-omkeertrap

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 tetrode in en uit geleiding gaat. Het effekt hangt af van de gebruikte transformator. Het onderdrukken van de oscillaties komt hier aan bod.

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

Waarom de ECC83 ideaal is als voortrap en de ECC82 als stuurtrap leest u op de andere bladzijden. Op deze pagina heb je een lijst van alle mogelijke europese dubbeltriodes.

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. Wordt de versterker sterker uitgestuurd (classe AB), dan moeten er zwaardere maatregelen genomen worden om de oscillaties tegen te gaan.

De eindbuizen worden met een negatieve roosterspanning aangestuurd (apart instelbaar per buis), instellen om een anodedissipatie in rust van ongeveer 10 à 15W te bekomen. Zo zit men veilig onder de limiet van 35W anodedissipatie. De EL509S heeft een anodedissipatie van 42W.

Ik werd op de hoogte gebracht dat de instelling van de ECC82 eigenlijk niet klopt. Ik heb de schakeling opnieuw bekenen (ik heb de versterker in het jaar 2000 verkocht toen ik verhuisd ben). Inderdaad, er is een probleem.

De cathodespanning was 3V (anodestroom van 3mA), waardoor de spanning over de anodeweerstand van 47kΩ 140V bedroeg. Dit is de ideale instelling zodat je de maximale swing kan bekomen.

De bijhorende roostervoorspanning is echter -6V (en niet -3V). Bij een roostervoorspanning van -3V hoort een anodespanning van ongeveer 90V en niet 135V (wat de ideale waarde is).

Ik denk dat ik een set ECC82 buizen heb gebruikt met een verlopen instelling. De buizen kwamen allemaal uit oude televisies, en deze buizen werden als zaagtandoscillator gebruikt in de Philips televisies in de jaren 1950. Later werden daarvoor PCF80 buizen gebruikt. Het kan ook zijn dat de ECC82 in feite ECC81 waren (en dan kloppen de instellingen wel). ECC81 werden in tuners gebruikt bij een relatief hoge anodestroom, de buizen werden zeer warm en de belettering was vaak niet meer te lezen. De pennen komen overeen.

Bij een correcte instelling met moderne buizen zou de cathodeweerstand 2kΩ moeten bedragen. De terugkoppelweerstand moet dan ook verhoogd worden, anders moet de buis veel te sterk uitgestuurd worden (de fase-omkeertrap kan zo'n hoge swing niet leveren). Een geschikte waarde is 56kΩ.

Het is normaal dat de eigenschappen van buizen 20% of meer kunnen verschillen (zeker als je buizen van verschillende bronnen combineert). Het is beter buizen van één enkele fabrikant te gebruiken. Zelfs dan kan het nodig zijn de cathodeweerstanden aan te passen om een correcte werkpunt te bekomen. Bij een voortrap is dat niet zo belangrijk, wel bij een drivertrap die een swing van 40V effektief moet kunnen leveren (115V top-top spanning) voor lijneindtrapbuizen.

Tegenkoppeling en outputtransformator

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 40mA, 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 (ideale instellingen in rust: 250V en 60mA).

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 pentodeschakeling 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)

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 voedingselko's en vermogensweerstanden op de twee signaalprinten. Op de signaalprinten staan enkel condensatoren van lage waarde op de voedingslijnen om oscillaties tegen te gaan.

De schakeling heeft een groot probleem (die ik toen ik de schakeling ontworpen had meer dan 20 jaar geleden niet opgemerkt had): De schermroosterspanning wordt direct betrokken van de hoogspanning door middel van een weerstand. Als de eindtrappen een hoog vermogen moeten leveren, dan stijgt ook de schermroosterstroom, waardoor de spanning in elkaar zakt. Na een paar seconden op hoog vermogen wordt de versterker gesmoord.

De correcte oplossing is de schermroosters te voeden via de middenaftakking van de hoogspanningstransfo (120 + 120V). Om het beste uit de versterker te halen moet je een aparte gestabiliseerde schermroosterspanning van 130 à 160V gebruiken en de anodestroom instellen met de negatieve stuurroosterspanning. Andere spanningen moeten niet gestabiliseerd worden.

Voeding (gloeispanning)

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.