Buizenversterkers
Circlotron of PPP versterker (parallel push pull)
Circlotron

De circlotron eindtrap heeft een relatief lage uitwenige weerstand. Het is een verbeterde emittervolgerschakeling en werd in verschillende ontwerpen gebruikt.
-

-

De circlotron is een push pull schakeling in gemeenschappelijke anode configuratie. De schakeling bestaat uit twee versterkerbuizen, twee voedingen en de belasting.

De belasting wordt tussen de twee cathodes aangesloten: het is dus een cathodevolger die een lage uitwendige weerstand heeft, maar die ook met een sterke spanning aangestuurd moet worden.

In het magenta de ruststroom die van de voeding naar de eerste buis loopt, dan naar de tweede voeding en de tweede buis. In rust loopt er geen stroom door de uitgangstransfo en dit is een wezenlijk verschil met normale push pull versterkers.

Mouse over
Als we buis 2 positief aansturen, dan stijgt de stroom in de buis en in zijn eigen voeding. Maar om de lus te sluiten moet de stroom door de belasting lopen want bij een symmetrische sturing wordt de eerste buis juist minder in geleiding gebracht en in classe AB zelfs volledig afgeknepen.

PPP - Parallel Push Pull

Deze schakeling wordt ook PPP of Parallel Push Pull, maar die naam is eigenlijk niet juist. De meeste circlotronversterkers werken in classe AB met een lage ruststroom. Als de stroom door buis 2 stijgt, dan daalt de stroom door buis 1 en wordt zelfs nul. Op dit ogenblik is er enkel buis 2 die stroom levert en men kan niet spreken van een echte parallele werking. Het is enkel als de versterker ingesteld staat in classe A dat men van een Parallel Push Pull kan spreken. Ik zal dan ook die benaming nauwelijks gebruiken, als je die ergens aantreft, dan is het eerder om bezoekers naar deze site te lokken die "PPP versterker" ingegeven hebben.

De SRPP schakeling (series regulated push pull of shunt regulated push pull) is dan wel een echte parallel PP, want er loopt altijd stroom door de buizen (verplichte werking in classe A). De SRPP schakeling is een serieschakeling voor wat de stroomvoorziening betreft en een parallelschakeling gezien vannuit de belasting. Maar deze schakeling is niet symmetrisch, waardoor de even harmonischen niet onderdrukt worden.

De basis van de circlotron schakeling
We leggen je eenvoudig uit wat een circlotron schakeling is: we beginnen met een cathodevolger die verbeterd wordt. De voorbeelden worden met triodes gegeven, maar in de praktijk zal men vermogenspentodes gebruiken.

Fase omkeertrap en stuurtrap
Aangezien de eindtrap een cathodevolger is, moeten de eindtrappen aangestuurd worden door een signaal van een hoge amplitude (sweep). Maar het voordeel van een cathodevolger is zijn zeer hoge impedantie (en die wordt nog verhoogd door verschillende ingrepen). De fase omkeertrap kan gewoontjes zijn, maar hoe deze trap zijn voeding krijgt is wel interessant.

Eigenschappen, voordelen en nadelen van de circlotron
De voornaamste eigenschap van de circlotron is de relatief lage uitgangsweerstand, men kan direct hoogohmige luidsprekers aansturen (of een koptelefoon). Er loopt geen stroom door de uitgangstransfo en de wikkelingen worden altijd volledig benut (de middenaftakking dient enkel om een nulpunt te vormen maar er loopt geen stroom door de middenaftakking).

In principe heeft men drie hoogspanningsvoedingen nodig per kanaal: twee zwevende voedingen voor de eindtrappen en een normale voeding (met nulpunt aan de aarde) voor de voortrappen. Deze laatste voeding kan ook gebruikt worden voor het ander kanaal. Voor een stereoversterker heeft men dus in theorie 5 HS voedingen nodig. Maar we zullen zien dat we al die voedingen kunnen samenbrengen...

Voorbeelden: originele ontwerpen en moderne ontwerpen
Een paar praktische voorbeelden. Op het eerste zicht lijkt de schakeling onnoemlijk complex, maar als je de componenten telt heb je weinig extra onderdelen nodig voor een zeer goed geluid. De schakeling haalt ook alles uit de electronica-trukkendoos boven, daarom dat het ook geen schakeling is die een amateur kan bouwen als eerste schakeling.

Rechts heb je een meer traditionele voorstelling van de circlotronschakeling. Zoals een push pull versterker worden de eindtrappen aangestuurd door een signaal in tegenfase, maar in tegenstelling met een push pullschakeling heeft men twee losse voedingen nodig.

De uitgang kan op de secundaire wikkeling van de transfo gebeuren, maar vaak gebruikt men een autotransfo omdat de uitgang op laagspanning zit (cathode). De transfo-impedantie kan verlaagd worden, waardoor de bandbreedte uitgebreid kan worden (de curve van de vermogensbranbdreedte is lineair over een groter gebied). De schakeling heeft nog meer voordelen wat de uitgangstransformator betreft, je leest er meer over op de verschillende bladzijden.

De ruststroom van de eindtrap kan lager gekozen worden want de overnamevervorming wordt beter gecontroleerd. Het rendement van de versterker is dus hoger want het verbruik ligt lager bij nullast. Omdat er minder vermogen in rust gedissipeerd wordt, kan de versterker een hoger effektief vermogen leveren aan de belasting. Als men het vermogen voor de gloeidraden buiten beschouwing laat is het rendement bijna vergelijkbaar met die van een transistorschakeling.

Op de schakeling ziet men twee ingangen in tegenfase, maar wat is de referentie? Waar zit de massa? De massa is gelegen op de middenaftakking van de uitgangstransformator, maar er loopt geen stroom door de aansluiting (als de rustrstroom van de eindtrappen correct ingesteld is). Luidsprekers die direct aangestuurd worden hebben natuurlijk geen middenaftakking.

De circlotronschakeling met zijn cathodevolger geeft een minder gekleurd klankbeeld dan een traditionele balansversterker. De verschillen tussen de buizen vallen minder op en daarom dat er vroeger veel versterkers gebouwd werden met lijneindtrappen die oorspronkelijk niet ontworpen werden als audiobuis in ene hifi versterker (maar eigenlijk heel gustige eigenschappen hebben).

Deze schakeling is de voorloper van de transistorversterker met complementaire eindtrappen. De transistorversterker werkt ook in emittervolger zodat de uitgangsimpedantie laag is. De versterkers hebben een dubbele voeding of een condensator om een virtueel nulpunt te creŽren. De massa is hier het knooppunt van de twee voedingen.

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

-