Buizenversterkers
Self inverting push pull
SIPP

Triodes hebben in het algemeen betere audio eigenschappen dan pentodes als het op de vervorming aankomt, maar ze leveren een lager vermogen. Zou het niet mogelijk zijn de goede eigenschappen van de triodes te combineren met die van de pentodes?
-

-


Vervorming:
Normale pentode - Beam tetrode

Vermogen


Er zijn verschillende schakelingen waarbij je de keuze hebt om de versterker in pentode-modus (A), triode-modus (B) of in ultra linear modus (C) te laten werken. Een compleet voorbeeld is te vinden op de pagina van de versterker met EL34. Om in ultra linear modus te kunnen werken heeft de transfo twee extra primaire aansluitingen nodig.

Je zal zowel de benaming distributed loading als ultra linear tegenkomen, maar eigenlijk betekenen ze niet hetzelfde.

  • Bij een distributed loading bedoelt men een schakeling waarbij het schermrooster ook bijdraagt tot het audiovermogen (er loopt immers een zekere stroom door het schermrooster),

  • terwijl men met ultra linear een schakeling bedoelt waarbij de vervorming minder is dan in triode of pentode modus.
Het is eenzelfde schakeling, maar twee verschillende effekten (naargelang de gebruikte buizen, de werkingsclasse A of AB en het aftappunt).

Triodes hebben in het algemeen betere audio eigenschappen als ze in een push pull versterker gebruikt worden. Triodes produceren vooral even harmonischen, en die worden onderdrukt door de symmetrische versterker. Pentodes produceren meer oneven harmonischen, en die kunnen niet onderdrukt worden. Er bestaan echter niet zo veel vermogenstriodes meer (heb je al gedacht een push pull te bouwen met een paar PD500?). Een pentode gedraagt zich echter als triode als het schermrooster met de anode verbonden is.

Het beschikbaar vermogen valt terug op 1/4 als men overgaat van een pentode naar een triodeschakeling. Dit is ook een reden waarom er zo weinig vermogenstriodes zijn.

Indien men een tussenvorm gebruikt, dan heeft men niet het gemiddelde tussen de triode en de pentode, maar een symbiose tussen de twee schakelingen, met (meestal) betere eigenschappen. De vervorming wordt beduidend minder bij een bepaalde verhouding. Dit komt door de tegenkoppeling die inwerkt via het schermrooster. Het is geweten dat een sturing via het stuurrooster en het schermrooster een andere vervorming veroorzaakt, en bij een bepaalde verhouding werken de twee soorten vervorming elkaar tegen. Dit is ook de reden van de sturing op het schermrooster.

De grafiek rechts is tetekend voor een typische penthode EL34 en een beam tetrode KT66, beide op 300V, transfo-impedantie van 6kΩ. De algemene vorm (maar met andere vermogens) is geldig voor alle klassieke pentodes (ook EL84).

In een pentodeschakeling heeft men een hoog vermogen (24W) en een hoge vervorming van 10%. Bij een triodeschakeling haalt men maar 7W met een vervorming van 3%. Hadden we de pentode op laag vermogen laten werken (7W), dan zou men eenzelfde vervorming van 3% bereikt hebben. Dit is een goede reden om de triodeschakeling voor altijd te verbannen! (maar puristen zeggen dat een triode-eindtrap een mooier "ronder" geluid heeft, terwijl een pentodeversterker eerder als een transistorversterker klinkt).

Maar wat vreemd is, is dat de vervorming nog lager wordt in ultra-linearschakeling. Het vermogen is gemiddeld, maar de vervorming is minder dan bij een triodeschakeling. Op welke plaats men het signaal voor het schermrooster aftapt hangt af van de gebruikte buizen. Voor een EL34 of EL84 is dat doorgaans 43% (te tellen vanaf de positieve middenaftakking). Bij een dergelijke aftakking bekomt men een vermogen van 11W, maar met een vervorming van slechts 1% (zonder tegenkoppeling). Bij bepaalde outputtransformatoren is de aftakking op 20% waarbij men een wat hoger vermogen van 15W heeft met een vervorming die nog zeer laag is (minder dan 2%).

Beam tetrodes zoals de KT66 en PL500-reeks geven een ander verloop met de sweet spot rond 15%, waarbij het vermogen ook wat hoger ligt. Gebruikt men dergelijke buizen, dan moet men een uitgangstransfo gebruiken met aftakkingen op 20% (aangezien transfos met aftakkingen op 15% waarschijnlijk niet bestaan).

Rastereindtrappen zijn in de praktijk minder bruikbaar in een ultra linearschakeling omdat de schermroosterspanning veel lager ingesteld wordt dan de anodespanning: men bereikt een meer lineair verloop door een lokale terugkoppeling.

Het grafiek is getekend gebaseerd op een welbepaald ingangssignaal en voedingsspanning. Verhoogt men het signaal, dan heeft men meer vermogen, maar ook (veel) meer vervorming. Indien de voedingsspanning verhoogt wordt (binnen de grenzen van de buis) dan heeft men doorgaans een lagere vervorming. De curve hangt ook sterk af van de aansturing (classe A of AB). De algemene vorm van de curve is identiek, maar de waarden hangen af van talrijke parameters: er bestaan dus geen algemene curve voor een bepaalde buis.

Doorgaans wordt de extra aftakking niet vervangen door een weerstandsdeler (uitgangstransfo zonder UL aftakkingen). Het schermrooster heeft een zekere stroom nodig, waardoor men de weerstandswaarden relatief laag moet kiezen (1 4kΩ). Deze weerstanden slurpen daardoor een deel van het geleverd vermogen op.

De versterking wordt minder als de pentode in triodeschakeling werkt (3 4 keer minder). Men heeft een sweep nodig die viermaal zo hoog is om een bepaald vermogen te halen. Maar omdat het maximaal vermogen sneller bereikt wordt, is het niet nodig schakelingen te gebruiken die en extra grote sweep hebben. Eenzelfde uitsturing kan gebruikt worden voor een eindtrap in triode of pentodeschakeling, waardoor het vervangen van de configuratie zich kan beperken tot een dubbele schakelaar.

Single ended en ultra-lineair

Rechts een single ended schakeling met een transformator die bedoelt is voor een push pull eindtrap om een distributed loading te bekomen. De aansluiting op 50% komt goed overeen met de minimale vervorming die met een EL84 bereikt kan worden (ultralineair schakeling). Het beschikbaar vermogen is 4W met een lage vervorming, die nog verder verminderd wordt door een sterke tegenkoppeling. De voortrap is een EF86, een voorversterkerpentode met een hoge versterking zodat de tegenkoppeling sterker uitgevoerd kan worden.

Transformatoren balanseindtrap en single ended

De transformatoren die in balanseindtrappen gebruikt worden hebben EI ijzerplaten. De platen worden afwisselend gestapeld zodat er geen luchtspleet is en het magnetisch circuit gesloten wordt. In dit geval is de vermogenoverdracht maximaal. Ook voedingstransfo's hebben een afwisselende opstapeling van de platen.

De transformatoren die in single ended versterkers (en in smoorspoelen) gebruikt worden hebben een opstapeling van E platen aan n kant en I platen aan de andere kant om zo een luchtspleet te creren. Dit is om te vermijden dat de kern in saturatie zou gaan.

In dit geval moet er een transfo voor een vermogen van 10 20W gebruikt worden voor een versterker die 4W levert. De transfo is zwaar genoeg uitgevoerd met veel ijzer zodat het risico op magnetische verzadiging beperkt is. De buis moet op een zo hoog mogelijke spanning gebruikt worden (300V voor een EL84) zodat de anodestroom lager ingesteld kan worden (30mA).

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

-