Buizenversterkers
Aangepaste ultra Lineair voor beam tetrodes
Ultra lineair

Beam tetrodes hebben een lagere schermroosterspanning dan de aodespanning nodig en kunnen dus niet in een klassieke ultra linear schakeling gebruikt worden. Maar er is een oplossing...
-

-

Bij de ultra linear schakeling (UL) wordt het schermrooster aangesloten op een aparte aftakking van de outputtransformator. Het schermrooster krijgt dan bijvoorbeeld 50% van de wisselspanning van de anode. Het schermrooster werkt dan als een tweede stuurrooster en de wisselspanning vormt een lokale tegenkoppeling in de buis zelf, zodat vervormingen verminderd worden. Ook het vermogen wordt lager, maar in een goed ontwerp is dat aanvaardbaar.

De anode kan een spanning van meer dan 300V hebben, maar een aantal vermogensbuizen mogen geen zulke hoge spanning hebben op hun schermrooster. Dit betreft in het algemeen beam tetrodes die een schermrooster hebben dat relatief dicht bij het stuurrooster ligt. Beam tetrodes werden vooral gebruikt als lijneindtrap in televisies, maar bepaalde buizen worden nog steeds gemaakt omdat die goede eigenschappen hebben.

De vermogenstrap gebruikt een gemeenschappelijke cathodeschakeling. Alle spanningen worden dus gereferenceerd ten opzichte van de cathode. Het rooster krijgt bijvoorbeeld een positieve spanningspuls, de buis gaat meer in geleiding en de anodespanning zakt daardoor. De spanning op het schermrooster zakt ook (van 50% ten opzichte van de anodespanning indien de aftapping op 50% staat).

In het geval van beam tetrodes moet het schermrooster aangesloten worden op een lagere spanning, bijvoorbeeld 150V gefilterd en liefst ook gestabiliseerd (in een goed ontworpen versterker is dit de enige spanning die gestabiliseerd moet worden). Maar in de plaats van de wisselspanning op het schermrooster te brengen, kan men het schermrooster op een vaste spanning zetten en de de wisselspanning via de cathode toevoeren. Tussen cathode en schermrooster is er in beide gevallen een identieke variabele wisselspanning.

Dit is de situatie die in het geval "B" getoond wordt, waarbij de uitgangstransfo twee extra wikkelingen heeft (1/2Np). De tweede schakeling B is dezelfde, maar met een wikkeling met middenaftakking.

Deze schakeling heeft echter onverwachte neveneffekten:

  • De anodestroom is ook de cathodestroom en er is een stroom die door de tweede wikkeling loopt. In de praktijk heeft dit weinig negatieve gevolgen, het is alsof de transfo in tweeŽn gesplitst zou zijn met een anodedeel een een cathodedeel. In het uiterste geval (de anodespoel heeft 0 wikkelingen) is de schakeling een gemeenschappelijke anodeschakeling geworden (cathodevolger).

  • De spanning op de cathode is niet meer vast, maar verandert samen met de ingangsspanning, waardoor de wisselspanning tussen cathode en rooster verkleind wordt. De spanning op de cathode is een lokale tegenkoppeling. Zoalsd bij alle negatieve tegenkoppelingen wordt de spanningsversterking kleiner en het rooster moet een grotere wisselspanning krijgen.
In de praktijk zal men dus geen identiek aantal wikkelingen gebruiken voor de anode- en cathodekring, want anders zou de stuurspanning veel te groot moeten worden om de eindtrap volledig uit te sturen. De stuurtrap is doorgaans voorzien om een wisselspanning van 50V effektief te leveren, hier zou de stuurtrap een spanning van 300V effektief moeten leveren. Men zal daarom een cathodewikkeling gebruiken met 20% van het aantal wikkelingen van de anodespoel zodat de stuurtrappen een onvervormde spanning kunnen leveren.

Bepaalde fabrikanten hebben dergelijke versterkers in aangepaste ultra linear configuratie gebouwd. Deze versterkers hebben heel goede eigenschappen dankzij de lokale tegenkoppeling: een voortreffelijke lineariteit en een lage uitgangsimpedantie. Maar de schakelingen worden niet gebouwd door amateurs, vanwege de speciale transfo die nodig is. De transfo moet aangepast worden aan de gebruikte eindbuizen en als men de vermogenbuizen vervangt door een ander type zou men ook de transfo moeten vervangen. De EL34 en KT88 hebben dezelfde aansluitingen en kunnen in veel versterkers omgewisseld worden, maar niet in deze schakeling want de transfo is berekend voor bepaalde buizen. De schakeling heeft ook twee extra triodes nodig om een voldoende sweep te leveren.

Indien men een schakeling met gemeenschappelijke anode wilt gebruiken, dan is het beter te kiezen voor de circlotronschakeling (die geen aangepaste transformator nodig heeft). De aangepaste transformator is de grootste struikelsteen van de zelfbouwer. De aangepaste ultra linearschakeling met zijn complexe transfo kan niet rekenen op bijval bij de zelfbouwers.

Hier staat tenslotte een versterker met aangepaste ultra linearschakeling. Niet om een lagere schermroosterspanning te kunnen gebruiken, maar om de lokale tegenkoppeling optimaal te kunnen benutten. De cathodewikkeling levert een spanning die identiek is als de uitgangsspanning en zorgt dus voor de tegenkoppeling in de eindtrap.

Indien men een gelijkaardige schakeling zou willen bouwen met moderne EL509, dan kan men de schermroosterspanning vast zetten op 160V gestabiliseerd. De fabrikant van de versterker gebruikt echter de benaming "ultra linear" niet maar een eigen benaming. De schakeling is de befaamde Acoustical van QUAD.

De stuurtrappen zijn EF86 (voorversterker pentodes) en de eindtrappen zijn KT66 (beam tetrodes). Het signaal op de ingang moet een amplitude van 10Veff hebben.

De voorversterkerpentodes werken zowel als long tail schakeling (dat is de gemeenschappelijke niet-ontkoppelde cathodeweerstand), maar ook als parafase (stuurrooster van V2 ligt niet aan de massa). De eindtrap werkt in classe A (vanwege de cathodeweerstand van de eindtrappen) en kan een vermogen van 30W leveren.

Publicitťs - Reklame

-