Buizenversterkers
De parafeed is een speciale SE
Parafeed

De parafeed is een speciale single ended (SE) schakeling, oorspronkelijk ontworpen om de netbrom te reduceren.
-

-

De parafeed schakeling is in de tijd ontworpen om een probleem uit die periode op te lossen. Het probleem stelde zich vooral voor in de Verenigde Staten, die vaak versterkers met triodes als eindtrap gebruikten.

Een triode heeft een lagere inwendige weerstand dan een pentode. Het gevolg daarvan is dat de bromspanning op de anode minder sterk is (ten opzichte van de massa). Als de bromspanning zwakker is ten opzichte van de massa, dan is die sterker ten opzichte van de voedingspanning, en de brom wordt overgedragen naar de luidspreker.

De voedingselko's hadden in de beginjaren van de consumerelectronica een zeer lage capaciteit: bekerelko's van 8 en 16µF waren normale waarden. De filtering werd verbeterd door een smoorspoel te plaatsen tussen twee elko's.

Push pull versterkers hadden dit probleem niet, omdat de brom van de ene tak van de versterker onderdrukt werd door de identieke brom van de andere tak van de versterker (onderdrukking van de common mode of CMRR: common mode rejection ratio). Maar balansversterkers werden doorgaans niet toegepast in radiotoestellen en versterkers voor platenspelers.

Een mogelijke oplossing is de brom te injecteren in de cathodekring via een elko van de geschikte waarde (C2 = C1 X spanningsversterking van de buis). Dit lijkt misschien vergezocht, maar deze oplossing werd gebruikt in bepaalde televisies van Philips tot in de jaren 1970. Philips gebruikt hier een spanningsdeler met weerstanden die een tolerantie van 5% hebben. Het stroomverbruik van een televisie was doorgaans 20X hoger dan die van een radio en het was niet mogelijk elko's van zulke hoge waarden te gebruiken. Op de pagina van de commerciële SRPP schakelingen zie je een Philips ontwerp op het einde van de pagina.

Maar in de praktijk wordt van deze mogelijkheid geen gebruik gemaakt in de Verenigde Staten. Dit betekent één dure component meer, en de bromonderdrukking is niet optimaal (elko's hadden toen toleranties van meer dan 20%).

Een betere oplossing is de parafeed schakeling, waarbij men de funktie van de outputtransformator splitst. Men gaat in de anodekring een smoorspoel gebruiken en de output transfo ontkoppelen door een elko.

Daardoor kan men de smoorspoel en de transfo optimaliseren voor hun aparte funktie: de smoorspoel moet de brom van de voeding en het audiosignaal van de triode tegenhouden terwijl de transfo enkel moet dienen voor de impedantieaanpassing. De elko kan een zeer acceptabele waarde hebben van 4µF en frekwenties tot 20Hz doorlaten.

De netbrom wordt op een elegante manier gereduceerd, maar de schakeling heeft een extra voordeel: er loopt geen constante anodestroom meer door de transfo. Door de constante stroom moet de transfo extra zwaar uitgevoerd worden om niet in saturatie te gaan (of men kan een luchtspleet toepassen). Een extra zware transfo is geen economische oplossing (en er gaat trouwens energie verloren om die grote transfo aan te sturen) en door de luchtspleet vermindert het rendement van de transfo voor de laagste frekwenties.

Ontwerpers van radiotoestellen in de jaren 1950 hebben zijn erin geslaagd om toch lage tonen uit de radio te laten weerklinken, maar door te spelen met de intermodulatievervorming. De lage tonen worden eigenlijk niet weergegeven, maar door de intermodulatie produceren ze boventonen die wel hoorbaar zijn. Een complete uitleg over deze manier van doen is te vinden in het boek van Menno van der Veen.

Met de parafeed oplossing kan men een normale, relatief kleine output transformator gebruiken want er loopt geen constante stroom meer door de wikkelingen. De minpool van de transfo kan zowel aan massa liggen of aan de cathode van de eindtrap.

Ik heb verschillende versterkers gebouwd, meestal balansversterkers, maar ook enkele single ended ontwerpen. Geen enkele single ended ontwerp kon mij eigenlijk bekoren: een te laag vermogen, waardoor er weinig power voorzien is voor de lage frekwenties. De transfo met zijn luchtspleet kan de laagste tonen moeilijk doorgeven. Een single ended schakeling, da's goed voor een koptelefoon, waar de vermogens 100X lager zijn.

Het is pas toen ik ging experimenteren met een parafeed schakeling (noodgedwongen omdat ik geen geschikte transfo kon vinden) dat ik de opmerkelijke kwaliteit van een dergelijke schakeling heb ontdekt (ik wist toen niet van het bestaan van de parafeed).

Met de parafeed schakeling kan men ook de tegenkoppeling van anode van de eindtrap naar de cathode van de voortrap gebruiken. Deze tegenkoppeling verlaagt nog meer de uitgangsimpedantie van de eindtrap, en zou dus de brom verhogen in een conventionele single ended schakeling.

De link naar mijn single ended versterker met parafeed. De versterker werkt met een EL504 als eindtrap, maar zou evengoed moeten werken met een KT77 of een EL509S (maar ik heb geen transformator om van het extra vermogen te kunnen profiteren.

Met een EL300 klinkt de versterker het best, maar dat zijn buizen die zo goed zijn, dat ik de volledige NOS stock van gans de wereld heb opgekocht :)

Het is ook mogelijk de terugkoppeling te laten lopen van de secundaire wikkeling van de outputtransfo naar de cathode van de voortrap (mijn versterker gebruikt deze schakeling). Daardoor wordt ook de transformator in de tegenkoppeling opgenomen en worden de vervormingen eigen aan de transfo onderdrukt.

Het is een eenvoudige schakeling met weinig trappen, waardoor de versterker stabiel blijft met tegenkoppeling. Er zijn geen extra maatregelen nodig (zoals een condensator aan de anode van de voortrap) om oscilleerneigingen tegen te gaan.

Publicités - Reklame

-