Buizenversterkers
De eindtrap
807

De 807 buis is één van de meest bekende versterkerbuizen in de Verenigde Staten. De buis wordt echter minder en minder gebruikt vanwege de niet compatibele buisvoet en omdat bepaalde toepassingen zijn komen te vervallen.
-

-

De 807 is een beam tetrode zoals de meeste vermogensbuizen in de Verenigde Staten. De buis kon gebruikt worden als audio eindtrap (zowel SE als PP), als modulatortrap in AM zenders en ook als zendbuis in kleine radiozenders. Na de tweede wereldoorlog was de buis volop verkrijgbaar aan dumpprijzen (militaire overschotten).

Hoewel de buis goede audio eigenschappen heeft (vergelijkbaar met die van de 6L6) werd de buis vaak gebruikt voor public address (sonorisatietoepassingen), waarbij de buis nagenoeg in classe B gebruikt werd.

Audio versterker
De 807 kan als push pull eindtrap in classe AB1 en AB2 gebruikt worden. De buis is speciaal voorzien om in classe AB2 te werken (dus met een positieve roosterspanning ten opzichte van de cathode). Een schakeling staat verder op deze pagina.

De caracteristieken blijven lineair, zowel met een negatieve als een positieve stuurroosterspanning. Het is enkel in classe AB2 dat men het maximaal vermogen uit de buis kan halen, namelijk een vermogen van ongeveer 75W. Bij een positieve roosterspanning loopt er echter stroom door het rooster en de drivertrap moet daarop berekend zijn.

AM modulator met anodesturing
De buis wordt ook gebruikt als AM modulator in kleine zendstations. De modulatie gebeurt door de anodespanning van de HF buis te wijzigen, met deze modulatie was een zeer goede modulatie-index mogelijk met een beperkte vervorming. De plaatmodulatie vraagt echter een vermogen van 50% ten opzichte van het RF vermogen om een volledige modulatie te bereiken. Praktisch is er geen verschil tussen een audioversterker en een modulatieversterker met plaatsturing. Bij een AM modulator verwacht men geen hoge geluidskwaliteit (AM radio) en wordt de versterker vaak ingesteld in classe B, dus zoals bij een sonorisatieversterker. Men gebruikte trouwens vaak een sonorisatieversterker als modulatieversterker: het volstaat de output transformator te vervangen door een aangepast exemplaar.

Radio-frekwente versterker
De buis kan ook gebruikt worden als vermogenbuis in een zender (werking in classe C). Dankzij de anodecontact bovenaan de buis wordt overslag vermeden tussen de contactpennen als de buis in classe C werkt en een afgestemde kring stuurt. Dit is de reden waarom radio-amateurs de voorkeur aan deze buis gaven. In Europa gebruikte men vaak lijneindtrappen zoals de PL504, die eveneens een anodecontact hebben.

De buis is intern vergelijkbaar met de 6L6, maar is beter bestand tegen de hoge spanningspieken op de anode. De buisvoet is specifiek (geen octalvoet), waardoor de buis tegenwoordig niet meer gebruikt wordt in versterkers.

"Value engineering"

Bepaalde buizen zoals de 807 die eind jaren 1930 ontwikkeld werden hebben nieuwe toepassingen gekregen door "value engineering", waarbij men de goedkoopste oplossing zoekt voor een bepaalde funktie.

De 807 met zijn anodecontact bovenaan de buis bleek perfect bruikbaar voor de electromagnetische afbuiging van de televisies, alhoewel de buis nooit voor deze functie ontworpen werd (de weinige televisies die er toen bestonden gebruikten electrostatische afbuiging zoals een oscilloscoop). Toen de televisies met electromagnetische afbuiging op de markt kwamen, werd deze buis gebruikt in plaats van een specifieke buis te ontwikkelen.

In tegenstelling met de 6L6 die later geëvolueerd is naar een cylindrische vorm, zal de originele vorm van de 807 altijd behouden blijven.


Voorbeeld van een versterker

De versterker werkt in classe AB2, dit is goed zichtbaar in de drivertrap voor de eindbuizen.

We hebben eerst een microfoonversterker met een 6J7G, gevolgd door een triode 6J5G. De tweede ingang (hoog niveau) schakelt de microfooningang uit als er een stekker ingeplugd wordt.

De eerste buis van het versterkergedeelte is een 6SN7GT, een dubbele triode in octal behuizing. De buis is even bekend als de ECC83 bij ons, maar de buis heeft een lagere versterking en een hogere lineariteit. Je kan deze buis in bepaalde moderne versterkers terugvinden, de buis bestaat in verschillende (verbeterde) uitvoeringen, te zien aan de extra letters. De tweede triode is als cathodevolger geschakeld.

De tweede buis is eveneens een 6SN7GT: de eerst triode is als versterker geschakeld en krijgt de tegenkoppeling op zijn cathode. De tweede triode is de fasedraaier, er wordt hier een standaard parafase gebruikt. Deze tweede triode heeft een versterking van -1×, de verschillende anodeweerstanden zorgen voor een identiek signaal op de twee uitgangen. De drivertrap is als cathodevolger geschakeld en versterkt de amplitude van het signaal niet.

Om een werking in classe AB2 mogelijk te maken moet de bron laagohmig zijn, omdat het rooster van de eindtrap positief kan worden. Enkel een triode in gemeenschappelijke anodeschakeling kan de nodige stroom leveren. Als het stuurrooster positief is werkt het als een diode, waardoor er een sterkere stuursignaal nodig is. Indien de bron te hoogohmig is, dan is het uitangssignaal vervormd en wordt het nominaal vermogen niet gehaald.

Voeding
De voeding is eerder complex en bestaat uit een deel met constante stroom en een deel met variabele stroom om rondzingen te vermijden.

De spanning van 240V dient voor de voorversterker. De stroom is hier constant want de buizen werken in classe A in het midden van hun caracteristiek. Transfo 2 × 260V, 20mA.

De spanning van 300V is de schermroosterspanning en ook de spanning van de drivertrappen. De schermroosterspanning van de 807 moet beperkt worden tot 300V anders kunnen de buizen beschadigd worden. De stroom is hier variabel (17 - 43mA) en hangt af van het vermogen dat geleverd moet worden. Transfo 2 × 270V, 90mA

De anodespanning voor de eindtrappen bedraagt 500V. Deze spanning wordt ook gebruikt voor de eerste versterkertrap en de parafase fasedraaier. De stroom kan sterk variëren ten gevolge van de werking in classe AB2 (100 - 265mA). Transfo 2 × 600V, 260mA. De spanningsstabilisatie gebeurt door een speciale smoorspoel, een zogenaamde "swinging choke" (let op de noodzakelijke afwezigheid van de eerste filterelko).

Er is ook een negatieve spanning van 78V voor de roosterpolarisatie van de eindtrappen. De spanning kan ingesteld worden voor beide buizen terzelfdertijd.

De laatste schakeling is enkel het vermogensgedeelte (zoals gebruikt in een andere versterker). De vervorming bedraagt 6.9% (tegenkoppeling op nul) ŕ 3.3% (maximale tegenkoppeling van 8dB). De versterker heeft een stuurspanning nodig van 4V (geen tegenkoppeling) ŕ 10V (maximale tegenkoppeling).

De anodedissipatie van de eindtrappen bedraagt 25W per buis in rust, de maximale dissipatie wordt dus al bereikt in rust... Hier is nogmaals het verschil getoond tussen een transistor- en een lampenversterker: bij een transistorversterker mag de maximale dissipatie niet overschreden worden, bij buizenversterker geldt de waarde eerder als 'richtwaarde'.


Werking in classe B
De eindtrappen kunnen ook in classe B gestuurd worden, dit wordt dan een sturing via zowel het eerste als het tweede rooster. Het is een classe B2, aangezien het stuurrooster positief kan worden. Zo'n sturing vergt een zeker vermogen, dat hier geleverd wordt door een 6L6G die als single ended versterker werkt. De eerste transfo wordt als fase-omkeertrap gebruikt.

De schakeling werd door radio-amateurs gebruikt (modulator), waarbij de geluidkwaliteit niet aan hoge eisen moet voldoen (AM modulatie). Het was de gewoonte een transfo te gebruiken als fase-omkeertrap, zo kon men een buis vermijden (die waren toen duurder dan transfo's). Deze extra transfo zorgde echter voor een verhoging van de vervorming.

Voor een hoger zendvermogen wordt de modulatorbuis gevolgd door een aantal buizen die op zeer hoog vermogen werken (commerciële AM zenders).


Algemene versterker

Een algemene versterker met 807 als eindtrap: de voortrap bestaat uit een pentode 6SJ5, de cathodyne is eveneens een 6SJ5, maar als triode geschakeld. De eindtrappen gebruiken een polarisatie door de cathodeweerstand, wat toen gebruikelijk was. De cathodecondensator heeft een waarde van 20µF, terwijl men nu waarden van 220µF en meer gebruikt.

De versterker is zo eenvoudig mogelijk gemaakt: dat merkt men aan de polarisatie door de cathodeweerstand, maar ook aan het ontbreken van ontkoppelelko's over de andere cathodeweerstanden. De tegenkoppeling wordt betrokken vanaf de anodespanning van een eindtrap (zo kan men de faseverschuiving van de transfo vermijden).

De voeding van de voortrappen en de schermroosters van de eindtrappen wordt bekomen door een spanningsdeler waarover 90mA gedissipeerd wordt (goed voor 40W warmte ontwikkeling).

Het is een typische amerikaanse versterker die zo goedkoop mogelijk gemaakt werd, maar die een hoog vermogen kon leveren ten koste van de geluidskwaliteit. Zo'n ontwerp moet je niet nabouwen. Het is niet aangeraden om de eindtrappen direct te sturen uit de cathodyne. De weergavecurve is zeer krom en hangt af van de outputtransformator, want die is niet opgenomen in de tegenkoppeling.


De versterkers van Geloso die ook een paar 807 in de eindtrap gebruiken worden op een andere pagina besproken.

Publicités - Reklame

-