Aansturing op g2 (push pull eindtrap)

Voor een PL519 hebben we een hogere schermroosterstroom nodig. JJ Electronic (en bekende leverancier van audio-buizen) levert echter een ECC99 die ook een noval voet heeft (ondanks de kodering ECC99 die aangeeft dat men een B7G voet heeft). Dit is een vermogenstriode die een gemiddelde stroom van 18mA kan leveren en hier beter op zijn plaats is. De cathodeweerstand bedraagt hier 15kΩ. De anodedissipatie is ongeveer 2.9W (maximale dissipatie volgens de specs: 3.5W).

We kunnen stellen dat we de ECC82 kunnen gebruiken om een paar PL504 aan te sturen, terwijl we de ECC99 gebruiken om een paar PL519 aan te sturen.

De roosterspanning van de stuurtrap (en dus de g2 spanning van de eindbuis) moet instelbaar zijn tussen ongeveer 100V en 160V. Correct ingesteld is met een dergelijke schakeling een vervorming van minder dan 1% te halen.

De g2 ingang geeft een zeer lineaire versterking, daarom dat we de eindtrappen aansturen via g2. Een sturing via g1 geeft meer vervorming. En nu komt de aap uit de mouw. We gaan namelijk een lokale tegenkoppeling toepassen van de anode van de eintrap naar g1 van dezelfde eindtrap.

Een signaal dat op g1 aangelegd wordt veroorzaakt een sterkere vervorming dan een signaal aangelegd op g2. Dus als we de tegenkoppeling (een tegenfase signaal) op g1 aanleggen is er een punt waarbij de (sterkere) vervorming van g1 de lagere vervorming op g2 precies tegenwerkt. Dit is natuurlijk theorie, maar in de praktijk zal men een hogere vermindering van de vervorming bekomen dan wat mogelijk is met een gewone tegenkoppeling.

De ultralineairschakeling is trouwens gebaseerd op een gelijkaardig effekt.

Afregelprocedure

Men stelt nu de g2 spanning in om de vervorming te minimaliseren (trimmer van 100kΩ). We leggen een sinussignaal aan de ingang, dummy load op de uitgang. We meten eerst op de cathode van de stuurbuizen, we moeten een onvervormd signaal (wisselspanning) hebben van 120V top tot top (de eindbuizen hebben een sterke sturing nodig). We halen het testsignaal weg en controleren de cathodestroom van de eindbuizen. De exacte waarde hangt af van de uitgangstransfo en de voedingsspanning en er is een wisselwerking tussen g1 en g2. Bij een bepaalde combinatie zal je een minimale vervorming bekomen, zowel bij lage signaalamplitudes (overnamevervorming in classe AB) als bij sterke signalen (oversturing). Over het ganse bereik moet men streven een vervorming van minder dan 1% te halen.

Heeft men teveel vervorming bij lage signaalsterktes, dan moet de anodestroom wat verhoogd worden, heeft men teveel vervorming bij sterke amplitudes, dan moet de anodestroom gereduceerd worden.

Men kan nu de vervorming nog verder omlaag brengen door een lokale tegenkoppeling bij te voegen (dit is het groene deel). De waarde van beide weerstanden moet proefondervindelijk bepaald worden, een goede beginwaarde is een weerstandswaarde 100× hoger dan de weerstand van 1kΩ naar de condensator (negatieve voorspanning).

Grafische uitleg:

• A: de vervorming die ontstaat als men een signaal op g2 aanlegt.
  Dit is de vervorming die men heeft zonder tegenkoppeling

• B: de vervorming die ontstaat als men een signaal op g1 zou aanleggen.
  Dit is een virtuele vervorming, aangezien men geen signaal op g1 aanlegt.

• C: de tegenkoppeling (negatief signaal) wordt op g1 aangelegd, waardoor men een zwakkere orange vervorming bekomt.
  Zwakker dan B omdat de tegenkoppeling ook zwakker is, en omgekeerd omdat het een tegenkoppeling betreft (negatief signaal).

• D: het resultaat: de vervorming van het signaal wordt onderdrukt door de tegenkoppeling, die een hogere, maar omgekeerde vervorming veroorzaakt.
  De tegenkoppeling mag dus veel zwakker zijn, en er is een punt waarbij beide vervormingen elkaar nagenoeg opheffen.

Men moet bewust zijn van het feit dat de lokale tegenkoppeling zeer beperkt kan zijn (3 à 6dB), waardoor het effekt op het klankbeeld minimaal is. De correcte waarde van de lokale tegenkoppeling wordt bepaald door de vervorming te meten (beide weerstanden van een kanaal samen vervangen). In tegenstelling met een normale tegenkoppeling verhoogt de vervorming opnieuw bij een te hoge tegenkoppeling (zoals bij een ultralineairschakeling ook het geval is). Er komt immers een punt waarbij de vervorming op g1 de lage vervorming op g2 overtreft.

Deze tegenkoppeling op g1 kan niet toegepast worden bij een normale schakeling van de eindbuis, want dan wordt g1 reeds gebruikt als signaalingang. Een dergelijke tegenkoppeling zou de ingangsimpedantie van de eindtrap te ver naar beneden halen, waardoor de stuurtrap de eindtrap onmogelijk volledig zou kunnen uitsturen. Aangezien we hier het signaal toevoeren aan g2 speelt de lage ingangsimpedantie van g1 geen rol.

De sturing op g2 en de lokale tegenkoppeling op g1 kunnen de intermodulatievervorming onder de 1% brengen (iets wat zeer moeilijk is met buizenversterkers die altijd een nogal rommelig geluid geven).