Buizenversterkers
Tips en trucs voor zelfbouwers
 

We geven hier een paar tips en trucs voor de zelfbouwer: het gelijkrichten van de voedingsspanning, de tegenkoppeling, cathode condensatoren, enz.
-

-

Versterkers voor thuisgebruik worden doorgaans op een relatief laag vermogen gebruikt. Het is leuk om een versterker van tweemaal honderd watt te hebben (minder voor de buren), maar het is de eerste watt die telt. Meestal moet de versterker niet meer dan één watt per kanaal leveren. En bij zo'n laag vermogen zijn buisverstervers beter. Ze hebben namelijk geen crossover vervorming (overnamevervorming), want op zo'n laag vermogen werken ze nog in classe A en de overgang naar classe AB (als die effectief gebeurt) is heel geleidelijk.

Op de vorige pagina hebben we de eindtrappen besproken. Rest ons nog enkele details als je zelf een versterker zou willen bouwen. Bij een buizenversterker baseer je je op een standaardschakeling, en dan past je die aan aan je eigen wensen. Soms moet je ook de schakeling aanpassen omdat bepaalde onderdelen niet meer leverbaar zijn.


PL802


PL83

"Ik heb een versterker gebouwd, er zijn geen fouten gemaakt, en toch is de versterker onstabiel"

Een verkeerde constructie kan ervoor zorgen dat de versterker niet goed werkt.


De eerste buis rechts is een PL802, het is een buis die gebruikt werd in de video-eintrap van kleurentelevisies. Deze buis heeft een nog sterkere steilheid dan de buis dit in zwart wit televisies gebruikt werd (PL802: S= 40mA/V, PFL200: S=21mA/V). Een dergelijke hoge versterking wordt bereikt door een speciale buisconstructie met een rooster die zeer dicht bij de cathode geplaatst wordt (niet zichtbaar op de foto). Het rooster dat wel zichtbaar is, is het schermrooster (vormt een electrostatisch scherm tussen cathode en stuurrooster en anode). Er is geen echte keerrooster, maar beam forming plates zoals bij beam tetrodes. De anode is een redelijk kleine plaat op afstand van alle andere electrodes om de parasitaire capaciteiten te beperken.

Deze buis heeft een anodedissipatie van 6W en men kan er een versterker mee bouwen (maar de buizen zijn tegenwoordig uiterst zeldzaam). De buis is geschikt voor frekwenties tot 6MHz. Dankzij de hoge versterkingsfactor is een voorversterkerbuis zelfs niet nodig.

De PL83 is ook een video-eintrap die gebruikt werd voor de PFL200. Dit is een buis met een hoge uitgangsimpedantie en die is niet geschikt als audio eindtrap. Verwar de PL83 dus zeker niet met een PL84!

Op de afbeeding zie je door het gaatje in de anode de keerrooster en schermrooster (het is een echte pentode). Het stuurrooster is hier ook niet zchtbaar.

Intermodulatievervorming en clipping, even en oneven harmonischen
De intermodulatievervorming is een modulatie van de hoge tonen door de lage tonen die doorgaans een veel hogere amplitude hebben. Intermodulatie ontstaat in alle niet lineaire elementen. Soms is de modulatie gewenst (radiozenders en mengtrappen), bij hifi versterkers is het absoluut niet gewenst.

Stopweerstanden en roosterpolarisatie
De stopweerstanden dienen om hoogfrekwente oscillaties in de buis te vermijden. Sommige buizen hebben daar meer last van, maar de oscillaties kunnen ook door andere middelen onderdrukt worden.

Het stuurrooster moet een negatieve spanning hebben ten opzichte van de cathode. Dit kan men op twee manieren bereiken: door een roosterlekweerstand of door een cathodeweerstand.

Outputtransformator
De klank van een versterker wordt in grote mate bepaald door de outputtransformator. We besprelen achtereenvolgens de eigenschappen van een goede transfo, de voedingstransfo's gebruikt als outputtransfo en de ringkerntransformatoren. De 100V lijntransformatoren worden op een aparte pagina besproken.

De tegenkoppeling (feedback)
Wat de effekten van de tegenkoppeling zijn, hoe je een tegenkoppeling kan instellen, enz.

De voeding: hoogspanning, gloeispanning en negatieve voorspanning
We hebben het hier over de vervanging van de gelijkrichterbuis door siliciumdiodes, het gebruik van een standbijschakelaar, de gloeispanning (gelijkrichten of niet), het onderdrukken van het schakelgeratel, de negatieve voorspanning en het bijplaatsen van een netfilter.

Een beetje theorie: de pentode en de beam tetrode
We leggen de noodzaak van de verschillende roosters uit. De beam tetrode (kinkless tetrode bij audiotoepassingen) heeft geen keerrooster, er ontstaat een virtuele keerrooster door de geconcentreerde electronenstroom.

Skoopbeelden en het onderdrukken van parasitaire oscillaties
We tonen verschillende skoopbeelden. Dergelijke beelden zijn nuttig om mogelijke problemen met de versterker te onderzoeken.

Hoeveel vermogen kan een versterker leveren?
Bij een transistorversterker is het zeer gemakkelijk het maximaal vermogen te meten: van zodra het maximaal vermogen overschreden wordt ontstaat er clipping (goed hoorbaar). Bij een buizenversterker stijgt de vervorming geleidelijk met het vermogen, en het is eigenlijk de maximaal toegestane vervorming die het vermogen van de versterker bepaalt.

De buizen met spanrooster (frame grid)
Deze buizen zijn eerder ontworpen voor speciale toepassingen (hoogfrekwent en middenfrekwent), maar bepaalde buizen die oorspronkelijk ontworpen werden als VHF of UHF buizen kunnen ook gebruikt worden in audioversterkers.

Automatische stroommeting eindtrappen
De schakeling toont automatisch de hoogste cathodestroom op een aanwijzer en geeft de betreffende buis aan met een oplichtende led. Het is ook mogelijk de buizen één voor één te selecteren.

Hybride versterker
Een kleine versterker met transistor voortrap (microfoon) en triode-pentode.

Smoorspoel
Smoorspoelen werden vroeger vaker gebruikt omdat de waarde van de bufferelko's beperkt was. Maar met bepaalde ontwerpen kan men de nadelen van de gelijkrichterbuizen ongedaan maken ("swinging choke").

De Mullard versterkers
In de jaren 1960-1970 heeft Mullard een reeks versterkers in kitvorm op de markt gebracht. Het waren versterker die speciaal ontworpen waren om goed te werken zonderd at er iets afgeregeld moet worden. Door de compromissen die gemaakt werden in de ontwerpfase zijn het geen versterkers die hoge toppen scheren.

Bi ampli
Bi ampli is het gebruik van een dubbele versterker per kanaal, één voor de lage tonen en één voor de mid/hoge tonen. Deze benaming werd oorspronkelijk gebruikt voor een aantal hoogwaardige radiotoestellen van Philips, maar nadien heeft het bedrijf dezelfde benaming ook gebruikt voor radio's die een OTL eindtrap hadden (Output TransformatorLess).

De berekening van een bi amp versterker staat hier uitgelegd.

Williamson versterker
We keren even terug in de tijd en leggen uit wat de echte williamsonversterker is.

Sweep generator
Een sweep generator is een oscillator die een signaal met veranderlijke frekwentie en vaste amplitude genereert. Dergelijke generatoren worden gebruikt om versterkers te testen. De sweep mogelijkheid kan uitgeschakeld worden.

Vergelijkinstabel europese en amerikaanse buizen
Deze tabel is bruikbaar als je bijvoorbeeld een amerikaanse versterker moet herstellen (opgelet: 115V voedingsspanning!) of als je een set amerikaanse buizen wilt gebruiken.

Vinden van obsolete componenten
Om een oude versterker te herstellen heb je soms speciale duizen nodig, die nergens nog te vinden zijn. Op ebay loop je de kans oude en versleten buizen te kopen. Je moet een firma vinden die NOS componenten verkoopt.

Transistoren!
Een kleine transistor voorversterker: bij bepaalde ontwerpen heb je extra versterking nodig. Je kan een ECC83 gebruiken (dubbele triode), maar je kan ook een kleine transistorversterker bouwen.

Volledige voortrap: het vervangen van een volledige williamson schakeling komt ook aan bod (4 triodes vervangen door 4 transistoren of 2 transistoren en twee triodes).

Welke versterkers heb ik allemaal gebouwd?
O.a. een SRPP versterker om de transistorversterker van de televisie te verbeteren, een stereoplexschakeling omdat ik maar één balanstransformator had en een dubbelle mullardschakeling, symmetrisch van begin tot einde.

Rechts: de voorversterker van een complete hybride versterker met transistoren in de voortrap en EL504 als eindtrappenmet de aansluitingen:

  • Ingang (signaal en massa)
  • Uitgang (naar de twee tetrodes in push pull configuratie)
  • Voeding (massa, +250V en feedback)

Volgend hoofdstuk: we leren enkele fouten in buizenversterkers oplossen.

Publicités - Reklame

-