Terwijl de buizen langzamerhand vervangen werden door transistoren in radio ontvangers, was er één gebied waar de lampen nog altijd heer en meester waren: namelijk de hoge vermogens en hoge frekwenties.

De QQE03/12 is een buis die in kleine, meestal draagbare zenders gebruikt kon worden.

De buis kan gebruikt worden tot 200MHz in kleine zenders-ontvangers (walkie-talkies). De modulatie was overwegend narrowband FM, maar er waren ook AM zenders. In de documentie staat ook dat de buis als modulator gebruikt kan worden in zo'n AM zender (plaatmodulatie). Als ik lees dat de buis als modulator gebruikt kan worden, dan weet ik dat die ook voor normale audiotoepassingen gebruikt kan worden.

Het voordeel van deze buis is dat je twee tetrodes in één behuizing hebt, je hebt dus niet veel extra onderdelen nodig om een complete versterker te bouwen (zoals met de ELL80 of ECLL800).

De buis is een dubbele beam tetrode (stralenbundel tetrode) met een gemeenschappelijke cathode en schermrooster. Er zijn twee stuurroosters en twee anodes. De beam forming plates (S = screen) zijn met de cathode verbonden.

De gloeispanning bedraagt 6.3V of 12.6V (hetzelfde systeem als met de ECC81-ECC82-ECC83 buizen) waarbij de gloeidraden in serie of parallel gevoed kunnen worden. In de handleiding staat ook dat één gloeidraad uitgeschakeld mag worden als de zender in standby staat. Bij het zenden wordt de tweede gloeidraad en de anodespanning ingeschakeld.

Zoals veel beam tetrodes staan de wikkelingen van het schermrooster in het verlengde van die van het stuurrooster (schadowed grids), dit is goed zichtbaar op de foto's rechts. We zien het dunnere gebogen stuurrooster (staat dichter bij de cathode, waardoor de buiging zichtbaar is) en het dikkere schermrooster die recht loopt.

De anodes zijn twee open platen aan beide kanten van de buis, met een koelvin in het midden.

Dit zijn de werkingparameters van de buis als (AM-)modulator of als audioversterker in classe AB. Dit zijn waarden die niet overschreden mogen worden.

De anodestroom van de QQE03/12 is het dubbele van dat van de ELL80, we zouden dus ook een audiovermogen mogen verwachten dat het dubbele van de ELL80 is. De ELL80 zou 8.5W moeten kunnen leveren (met d = 5%).

De dissipatie per tetrode bedraagt 7W (QQE03/12) en 6W (ELL80) wat het totaal vermogen van de QQE03/12 zal beperken.

Dit zijn de instellingen van de tetrode voor gebruik als eindtrap in een push pull versterker. Er is ook een tabel waar de buis in classe AB2 gebruikt wordt (waarbij de stuurroosters positief kunnen worden). Ik denk dat dit enkel is voor gebruik als modulator, want de audio eigenschappen zijn dan niet zo goed meer (enkel geschikt voor AM radio).

De buis is van oorsprong ontworpen met een rooster dat positief kan worden (classe C) waar een zeer hoog vermogen gehaald kan worden uit een kleine buis. De buis is slechts een korte tijd in geleiding over de volledige periode.

We zien dat er een redelijk sterke sturing nodig is (16Vrms wisselspanning op het rooster), dit is noodzakelijk omdat de spoed van de wikkelingen los is.

Dit is de uiteindelijke schakeling geworden. Als drivermodule (voorversterker en cathodyne fase omkeertrap) heb ik mijn standaard transistormodule gebruikt. De module kan een onvervormde sweep van 30Vrms leveren, en dat is hier ook nodig want de buis heeft een drive van 24V effectief nodig om aan zijn maximaal vermogen te komen.

De versterker levert een vermogen van 6W bij een vervorming van 0.1%, dat is het hoogste vermogen dat een enkele buis in novalformaat kan leveren. De QQE03/12 is dan ook de ideale buis als je een versterker in een zeer kleine behuizing wilt bouwen (de voorversterkerprint heeft slechts een oppervlakte van ongeveer 10 vierkante centimeter nodig zoals je hieronder kan zien).

Om aan de nodige negatieve spanning te geraken heb ik de gloeispanning gebruikt (ik had toevallig een DC voeding die 20.9V 0.41A leverde) en -21V is een geschikte rooster polarisatiespanning. De ruststroom (gemeten over de cathodeweerstand) bedraagt 3.4mA (totale dissipatie op beide anodes = 1W), op vol vermogen hebben we een dissipatie van 12.6W, we zitten veilig onder de limiet van 14W. Met zo'n lage ruststroom werkt de QQE bijna volledig in classe B, maar de vervormingen zijn extreem laag.

Links de transistormodule die als voortrap gebruikt wordt in nagenoeg al mijn versterkers.

De optimale belasting bedraagt 18kΩ (tussen anodes). De hogere waarde ten opzichte van de datasheets wordt waarschijnlijk veroorzaakt door de lagere ruststroom. De relatief hoge impedantie in de datasheet en in de praktijk wordt veroorzaakt door de relatief grote afstand tussen cathode en anode. Deze grote afstand is nodig zodat de buis tot 200MHz kan gaan (kleine interne capaciteiten), maar het verlaagt de perveance van de buis. En een goede eindtrap moet een hoge perveance hebben voor strakke, goed gedempte bassen.

De buis heeft ook een neutrodynisatie onder de vorm van kleine capaciteiten tussen rooster-1 en anode-2 en tussen rooster-2 en anode-1. Deze kleine capaciteiten garanderen een correcte werking op hoogfrekwent gebied, maar zijn zeker niet nodig voor audio toepassingen. In tegendeel, ze maken de versterker meer onstabiel. Ik heb een kleine condensator moeten plaatsen over de primaire wikkeling van de transfo om instabiliteit weg te werken.

Op deze afbeelding rechts is de open constructie goed te zien,

• de cathode (niet zichtbaar in beeld, de roostersteunen van het schermrooster beletten het zicht),

• de twee stuurroosters (ook niet zichtbaar want zeer dicht bij de cathode),

• het gemeenschappelijk schermrooster,

• de beam forming plates die ervoor zorgen dat de electronen uit de secundaire emissie niet richting cathode kunnen gaan.

• Op afstand zien we de twee anodes, dat zijn twee rechte platen (de gaten zitten op de koelvin).

Met slechts twee buizen (en een dubbele voortrap bestaande uit twee PCF80, of twee ECC832 of twee electronische modules) kan je een kleine versterker bouwen voor een vermogen van tweemaal 6W. Opgelet, de buis heeft een gloeivermogen nodig van 5.2W en dat is best veel.

De buis presteert best in een classe AB instelling (dicht bij B) zodat je een polarisatie door middel van een negatieve spanning moet gebruiken (-21V). De buis is niet kieskeurig wat de voedingspanning betreft en werkt ook goed op 250V (als de schermroosterspanning tenminste gestabiliseerd is).

De stabilisatie van de schermroosterspanning door middel van een stabilisatorbuis wordt hier uitgelegd. Veel eindtrappen uitgerust met stralenbundel tetrodes hebben baat bij zo'n gestabiliseerde spanning!

En de geluidskwaliteit? Heel goed, maar de buis klinkt te scherp (krijsend) op hoog volume, ik denk dat het veroorzaakt wordt door parasitaire oscillaties op bepaalde frekwenties. De fout kon ik niet simuleren met een dummy load, de oscillaties worden misschien veroorzaakt door een wisselwerking tussen de QQE03/13, de transformator en de luidstreker. Het kan niet aan de electronische voorversterker liggen, want ik gebruik die in verschillende ontwerpen.