Inleiding

Het is leuk een versterker te bouwen volgens een origineel ontwerp uit de jaren 1950, maar dan mis je de technische verbeteringen.

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

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.

Roostervoorspanning

Het stuurrooster moet een negatieve spanning hebben ten opzichte van de cathode. Dit kan men op twee manieren bereiken bij voortrappen: door een roosterlekweerstand of door een cathodeweerstand. Bij eindtrappen gebruikt men een cathodeweerstand of een aparte negatieve voedingspanning.

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 (het is zeker niet altijd een verbetering), de globale en lokale tegenkoppeling, hoe je een tegenkoppeling kan instellen, enz.

Een beetje theorie: de basispameters van triodes en de pentode en de beam tetrode

De basisparameters van een triode zijn de steilheid, de inwendige weerstand en de versterking (ik voeg daar nog de perveance bij).

Op de tweede pagina leggen we 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.

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, de schermroosterspanning, het bijplaatsen van een netfilter.

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.

"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.
EL84 met een duidelijke ionisatie Deze buis is eigenlijk defekt en moet vervangen worden

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.

De blauwe schijn van vermogenbuizen

We bespreken alle zichtbare fenomenen in een buis: de diep-blauwe fluorescentie tegen het glas en de ionisatie tussen de electrodes. De ionisatie wordt in detail besproken op een andere pagina.

De buizen van JJ Electronic

De moderne buizen van JJ Electronic: voorversterkerbuizen en eindtrappen.

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.

De dempingsfactor

De dempingsfactor is een belangrijke parameter van een versterker en is bepalend voor de klankkleur ervan. De relatief lage dempingsfactor van een buizenversterker kan verbeterd worden door tegenkoppeling.

De gevoeligheid van luidsprekers

De gevoeligheid van luidsprekers wordt uitgedrukt in dB (decibel) en wordt gemeten met een vermogen van 1W, een frekwentie van 1kHz op een afstand van 1m.

Werkingsclassen

De bekende classen A, AB, enz. met informatie over meer speciale classen zoals AB2.

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.

De eerste op-amps

Ze werden tijdens de tweede wereldoorlog om het foutsignaal van de volgradar te versterken om de kanonnen van het luchtafweergeschut te sturen.

Transistoren!

De eerste versterkers met germanium transistoren met enkele voorbeeldschakelingen van transistorversterkers.

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.

Een kleine hybride versterker met transistor voortrap (microfoon) en triode-tetrode.

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.