Buizenversterkers
Circlotronschakeling: basisinformatie
Circlotron

Op deze pagina geven we basisinformatie hoe een circlotronschakeling eigenlijk werkt.
-

-

1

1a

1b

2

2a

De circlotronschakeling wordt ook PPP of Parallel Push Pull genoemd. Op de schakeling hierboven zie je goed dat beide buizen de belasting parallel aansturen.

Maar eigenlijk is de banaming niet 100% correct, want één buis is uit geleiding. Men kan enkel spreken van PPP als de schakeling in classe A werkt.

Gemeenschappelijke anodeschakeling of cathodevolger

De circlotronschakeling is gebaseerd op de cathodevolgerschakeling. Een dergelijke schakeling heeft doorgaans een lage inwendige weerstand, en dit fenomeen kan men nog versterken door speciale lijnbuizen te gebruiken.

De normale emittervolgerschakeling op zich heeft geen al te goede eigenschappen:

  • De White emittervolger is een verbetering op de basisschakeling en wordt bijvoorbeeld gebruikt om een signaal langs een lange kabel te sturen.

  • De series regulated push pull is een andere oplossing en wordt gebruikt om hoogohmige luidsprekers aan te sturen, maar die moet noodgedwongen in classe A werken.

Zoals alle emittervolgerschakelingen is de uitgangsimpedantie van de vermogenbuis relatief laag, waardoor men een transfo kan gebruiken met een lagere spanningsverhouding. De transfo kan minder wikkelingen hebben, zijn zelfinduktie is daardoor lager, waardoor de versterker gemakkelijker hoge frekwenties kan versterken.

Principe van de circlotron

Zie figuur 1: de PPP schakeling heeft twee zwevende hoogspanningsvoedingen nodig en ook een negatieve voorspanning (negatieve polarisatie van de eindtrappen). Dit is de bekende "C" batterij die men in radios van voor de tweede wereldoorlog gebruikte. Deze C-voeding moet geen vermogen leveren, maar het kan nuttig zijn dat die instelbaar is (zowel de globale negatieve spanning als het verschil tussen de twee uitgangen). De negatieve roostervoorspanning kan men eventueel opwekken met een ontkoppelde cathodeweerstand maar dan is hetw erkpunt minder gemakkelijk in te stellen (zeker in classe AB waar de cathodestroom door één buis kortstondig onderbroken wordt).

Veronderstellen we een extreem geval waarbij één van de buizen afgeknepen is de de andere in geleiding is: we hebben de situatie 1a of 1b. We merken reeds volgende eigenschappen:

  • De voedingen leveren om beurt vermogen en kunnen dus voorzien zijn voor de helft van het maximaal vermogen.

  • De primaire spoel van de uitgangstransfo wordt altijd in zijn geheel gebruikt. Er loopt enkel een wisselspanning door de wikkeling, er is geen gelijkspanning (zie nota's op de volgende pagina's).

  • De middenaftakking dient enkel als referentie om de gehele schakeling aan de massa te houden. Er loopt nauwelijks stroom door deze leiding en er bestaan schakelingen waarbij er zelfs geen middenaftakking nodig is.
Indien een outputtransformator van een normale push pull versterker een impedantie van 2 × 2.4kΩ moet hebben, kan men hier een transfo gebruiken met een impedantie van 800Ω. De transformatieverhouding kan lager zijn (minder wikkelingen). Omdat er geen gelijkstroom door de wikkelingen loopt kunnen de wikkelingen uit fijnere draad gemaakt worden.

Als outputtranformator kan men dus gerust een 100V lijntransfo gebruiken. Deze transformatoren zijn gemakkelijk te vinden omdat ze in public address (PA) versterkers gebruikt worden.

Maar een circlotron is meer dan gewoon een vermogenstrap.

Schema met pentodes

De schakeling 2 toont ons een typische Parallel Push Pull vermogenstrap. Er zijn drie voedingen nodig: twee volledig gescheiden hoogspanningsvoedingen en een polarisatievoeding.

Als eindtrappen gebruiken we pentodes die een hogere versterking hebben. Een triode is hier niet op zijn plaats: triodes hebben een lagere versterking (de cathode volgt minder goed de roosterspanning). Er zijn bepaalde schakelingen waar triodes gebruikt kunnen worden (ze hebben een lagere vervorming dan pentodes), maar hier kan men geen gebruik maken van deze eigenschap. Een cathodevolger geeft op zich al een lage vervorming, en een triode gebruiken brengt geen voordelen.

We hebben dus twee pentodes, maar waar moet men g2 aansluiten (schermrooster)? Het schermrooster van buis 1 wordt aangesloten op de positieve voeding van buis 2. Dit is ongewoon, maar vanzelfsprekend als je de uitleg volgt.

  • Wordt g2 aangesloten op de voedingsspanning van de eigen buis (V1 met B1), dan bekomt men een pentode in triodeschakeling, iets dat we hier willen vermijden.

  • Wordt g2 aangesloten op de voeding van de andere buis, dan komt het signal overeen met het signaal op de cathode van de eigen buis (met een gelijkspanningsverschuiving).
De schermroosterweerstand heeft een normale waarde van 100Ω tot 1kΩ. Dit is een stopweerstand die in nagenoeg alle buizenversterkers gebruikt wordt (onderdrukken van de hoogfrekwente parasitaire oscillaties).

Bepaalde outputbuizen, en dan vooral de buizen die oorspronkelijk in lijneindtrappen van televisies gebruikt werden, hebben baat met een lagere g2 spanning. De hoogspanningsvoeding kan een lagere voeding leveren via een extra weerstand en condensator (de stopweerstand mag men niet vergeten), dit is de schakeling 2a.

Op een volgende pagina behandelen we de fase omkeertrap en stuurtrap van een circlotron.

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

-