Buizenversterkers
Roosterlekweerstand
Polarisatie

De waarde van de roosterlekweerstand is belangrijker dan je zou denken...
-

-

Het stuurrooster moet een negatieve spanning hebben ten opzichte van de cathode, dit kan met een cathodeweerstand (vooral gebruikt bij single ended versterkers) of een negatieve voorspanning. In beide gevallen moet de roosterlekweerstand een zo laag mogelijke waarde hebben om te vermijden dat het werkpunt van de versterker zich teveel zou verplaatsen als de versterker op maximaal vermogen werkt.

Als de sweep zo groot wordt dat het stuurrooster positief dreigt te worden, dan moet men kiezen voor een werking in classe AB2 met een speciale drivertrap, maar de schakeling kan ook gebruikt worden om de roosterspanning beter te stabiliseren.

Voorbeeld spanning op stuurrooster: we gebruiken in het voorbeeld een negative roosterspanning, de cathode ligt aan de massa.

  • Het stuurrooster wordt ingesteld op een spanning van -10V. In rust bedraagt de spanning -10V en er is geen wisselspanning aanwezig.

  • Met een signaal met een zwakke amplitude (16V top-top) gaat de spanning over het stuurrooster van -2V (-10 + 8V) tot -18V (-10 -8V). De spanning blijft negatief ten opzichte van de cathode en de versterker werkt normaal.

  • Met een signal van hoge amplitude (26V top-top) zou de spanning moeten gaan van +3V (-10 + 13V) tot -23V (-10 + 13V). De spanning wordt positief, en het stuurrooster werkt als een diode, zodat er geen positieve spanning kan zijn. De koppelcondensator wordt geladen en de gemiddelde voorspanning bedraagt nu -13V. De minimale negatieve spanning is nu -26V.

Het gevolg is dat de crossover vervorming zal toenemen tijdens signaalpieken. Dit effekt is nauwelijks hoorbaar want het wordt overstelpt door het audiosignaal. Gelukkig maar, want de tegenkoppeling kan dit fenomeen niet goed onderdrukken.

Maar het is belangrijk dat de spanning snel terug naar een normale waarde gaat. Daarom mag de waarde van de lekweerstand en de koppelcondensator geen te hoge waarde hebben. De tijdsconstante van de koppelcondensator en de roosterlekweerstand moet gelegen zijn tussen 0.1 en 1 seconde (liefst tussen 0.1 en 0.2 seconde). Geschikte waarden voor een versterker met een paar EL84 zijn C = 0.047µF en R = 220kΩ. Dit is een versterker voor een laag vermogen en het is belangrijk dat er geen vermogen verloren gaat aan subsonische frekwenties.

Er moet ook een overeenkomst zijn tussen de roosterlekweerstand (bijvoorbeeld 220kΩ) en de anodeweerstand van de drivertrap (die zou niet hoger moeten zijn dan 47kΩ (verhouding 5:1). Als de drivertrap te hoogohmig is, dan kunnen er vervormingen ontstaan. Men moet ook rekening houden met de millercapaciteit van de eindtrap (capaciteit tussen rooster en anode in de eindtrap).

Door de tegenkoppeling wordt het effekt versterkt: het rooster kan niet positief gaan, waardoor de maximale anodestroom beperkt is. De tegenkoppeling probeert de beperking tegen te gaan door het stuursignaal te vergroten, waardoor het rooster nog meer negatief gepolariseerd wordt.

In het geval van eindtrappen die op hoog vermogen werken kan het nodig zijn over te gaan op een directe sturing van het rooster. Een dergelijke schakeling wordt doorgaans gebruikt voor versterkers die kunnen overgaan naar werkingsclasse AB2 (waar het stuurrooster kortstondig positief mag worden), maar kan ook gebruikt worden om de werking van de eindtrappen te stabiliseren.

Nog een kleine voetnoot: is de voeding te zwak voor de versterker (de spanning zakt in elkaar op hoog vermogen), dan kan het juist nuttig zijn van een lekweerstand van relatief hoge waarde te gebruiken ((bijvoorbeeld 470kΩ voor een EL84/EL86). Bij vermogenspieken wordt de roosterspanning gemakkelijker negatiever, waardoor de gemiddelde anodestroom lager wordt. Er ontstaat crossover vervorming, maar dit is minder storend dan de vervorming die ontstaat als de versterker op zijn gat valt door een instortende hoogspanning.

Publicités - Reklame

-