Buizenversterkers
Loftin White single ended versterker
Loftin-White

De Loftin-White schakeling werd in 1929 ontworpen om de beperkingen van de toenmalige versterkers te omzeilen.
-

-

De Loftin-White schakeling werd in de jaren 1930 op de markt gebracht. De vermogensbuizen waren toen triodes met direct verhitte cathodes zoals de 2A3. De meer moderne schakeling halverwege de pagina gebruikt indirect verhitte cathodes.

De eerste schakeling toont het origineel ontwerp van Hedwin H. Loftin en S. Young White. De eerste versterkerbuis is een tetrode van het type "24" en de eindtrap is een triode van het type "45". Het was toen de beste versterker dien men kon kopen voor huishoudelijk gebruik.

Een van de problemen uit die tijd was de lage versterking van de beschikbare triodes en het verlies aan versterking veroorzaakt door de condensator-weerstand koppeling. Men had drie versterkertrappen nodig om tot aan een voldoende versterking te komen, maar iedere trap veroorzaakte een vermindering van de bandbreedte. Een versterker met transformatorkoppeling was toen ook een mogelijkheid. De versterker van Loftin en White hebben het probleem op een elegante manier opgelost.

De versterker had een voedingsspanning nodig van 450V. In die tijd hadden de filtercondensatoren een maximale waarde van 1µF. De versterker kon een vermogen van 1W leveren, wat voldoende was in die tijd.

Er zijn verschillende versies van de versterker gebouwd, namelijk een versterker die een hoogspanning van 1250V nodig had, de enige manier toen om aan een voldoende vermogen te geraken. Maar enkele jaren later komt de pentode op de markt: de pentode kan een hoger vermogen leveren met een lagere sweep op de ingang. Men kon dan een klassieke versterker met condensator-weerstand koppeling bouwen met slechts twee buizen, de voedingsspanning kon ook lager zijn. De hogere vervorming van de pentode was aanvaardbaar, want er waren geen audiobronnen met een lage vervorming.

Modernere versies

De eerste schakeling toont ons de basis: een voorversterkertriode stuurt direct het rooster van de vermogensbuis. Omdat de stroom door de eindtrap hoger is dan de stroom door de voortrap moet de eindbuis een kathodeweerstand hebben. Let op de totale afwezigheid van koppelcondensatoren. De elko van de eindtrap wordt overbrugd door een niet-gepolariseerde condensator.

De schakeling heeft een groot naddel: als de voortrap niet aanwezig is, dan wordt de stroom door de eindtrap veel te hoog want de eindtrap krijgt geen negatieve spanning meer op zijn rooster (ten opzichte van de cathode). De voedingsspanning moet 500V bedragen, wat wel hoog is voor een versterker die maar enkele watts kan leveren. De warmteontwikkeling in de cathodeweerstand bedraagt meer dan 10W, waardoor het rendement van de single ended versterker (die zo al niet goed is) nog verder naar beneden gehaald wordt.

Dit nadeel wordt vermeden met de tweede schakeling die een extra triode gebruikt als cathodevolger. De schakeling is minder eenvoudig, maar meer bedrijfszeker, zeker als met een buis met direct verhitte cathode gebruikt in de eindtrap: er loopt al stroom na een paar seconden, terwijl de voortrap nog niet opgewarmd is. Als de voorversterker niet aanwezig is wordt de roosterspanning van de eindtrap beperkt door de weerstand van 30kΩ naar massa. De diode is eigenlijk niet nodig en kan verwijderd worden.

De voortrap is een 12DW7, een asymmetrische dubbele triode met een eerste triode die lijkt op de 12AX7/ECC83 (hoge spanningsversterking) en een tweede triode type 12AU7/ECC82 die een hogere stroom kan leveren. Deze buis werd specifiek ontworpen voor versterkers, met de eerste trap als spanningsversterker en de tweede trap als cathodyne faseomkeertrap. JJ Electronic levert dergelijke buizen onder de referentie ECC832.

Het is geen perfecte schakeling: de beperkte spanning dat beschikbaar is voor de voortrap beperkt de sweep om de eindtrap te sturen. Triodes die als eindtrap gebruikt worden hebben een hoge stuurspanning nodig (een typische triode die in dergelijke schakelingen gebruikt wordt is de 300B). De versterker zou beter werken met een moderne pentode zoals de EL84 of EL34.



Een andere wijziging (in het rood aangeduid) werd gebruikt door Aikido om de netbrom te verminderen, die altijd aanwezig is in single ended versterkers als de elko's aan de lage kant zijn (wat toen onvermijdelijk was). De condensator beperkt de netbrom aan de ingang van de audio transfo. Zijn waarde moet 1/µ bedragen ten opzichte van de waarde van de onderste condensator (µ = versterking van de eindtrap).

De schakeling links is een moderne uitvoering van de oude Loftin-White schakeling met een voortrap met 6SL7 (dubbele triode in een SRPP schakeling) en een eindtrap met 2A3 (dit is ook een oude triode met direct verhitte cathode). De voedingspanning bedraagt 400V met een stroom van 59mA (verbruik hoogspanning = 24W). Het beschikbaar vermogen bedraagt 3.5W bij een vervorming van 2.5%. Er zijn versterkers die veel beter presteren... Er is geen condensator in de signaalweg en er is geen tegenkoppeling, die des duivels aangezien worden door de puristen.

De eindtriode heeft een regelbare weerstand om de netbrom te beperken: dit is nodig bij alle direct verhitte buizen. Een gelijkspanningsvoeding voor de gloeistroom is niet toegestaan met deze buizen.

Het correcte werkpunt wordt bepaald door de verhouding van de cathodeweerstanden en het ware beter geweest één enkele cathodeweerstand van 27kΩ 20W te gebruiken samen met een tweede spanningsdeler parallel daarop waarin een trimmer geplaatst wordt.

Publicités - Reklame

-