Buizenversterkers
Index tegenkoppeling
 

De tegenkoppeling (of feedback) wordt gebruikt om de vervorming van een versterker te beperken. Bij een transistorversterker is zo'n ingreep noodzakelijk, bij een buizenversterker is de vervorming meer geleidelijk is is in sommige gevallen gene tegenkoppeling nodig.
-

-

Versterkers gebruiken tegenkoppeling om de vervorming te verminderen. Bij transistorversterkers is dat nagenoeg verplicht, wegens de niet-lineaire eigenschappen van transistoren (een transistor moet stroomgestuurd worden om de vervormingen binnen de perken te houden). Veel buizenversterkers hebben geen tegenkoppeling of een zeer beperkte tegenkoppeling. Daardoor klinkt het geluid van een buizenversterker meer "open" dan die van een transistorversterker.

Bij een tegenkoppeling wordt het ingangssignaal (geel) vergeleken met een deel van het uitgangssignaal (paars) afgenomen op het secundair van de transfo. Omdat we een deel van het signaal terugvoeren wordt de versterking lager, maar in de meeste gevallen heeft men een voldoende reserve om een tegenkoppeling aan een schakeling toe te voegen.

Dit is zeker het geval bij een versterker uitgerust met PCL86 buizen: de triode versterkt tot 100× en de pentode 30×. De amplitude op de uitgang (output transformator) is 15× te groot bij een signaalamplitude van 500mV effectief. We kunnen dus het overschot aan versterking gebruiken om de vervorming te verminderen door middel van tegenkoppeling.

Het ingangssignaal wordt aangeboden op het rooster, het uitgangssignaal komt op de cathode. Op de anode krijgt men een beeld van het ingangssignaal (cyan), zolang de amplitude van het signaal niet te hoog is. Het signaal kan lichtjes vervormd zijn, want de buis corrigeert de verschillen tussen ingang en uitgang.

Het is trouwens gemakkelijker de vervorming van de versterker te bepalen aan de hand van het verschilsignaal, die een veel grotere fout vertoont dan het outputsignaal. Vervormingen lager dan 0.1% op de uitgang kunnen moeilijk nauwkeurig bepaald worden. Men bepaalt eerst hoeveel de tegenkoppeling de amplitude van het outputsignaal verminderd (bijvoorbeeld 10× = 20dB). Men berekent dan de vervorming van het verschilsignaal (bijvoorbeeld 1%). De vervorming op de output is dan ongeveer 1% / 20 = 0.05%. Een fout op het verschilsignaal valt veel sterker op dan een fout op de output.

Rechts zien we drie oscilloscoopbeelden, waarbij de versterker sterker en sterker belast wordt. Zolang de versterker niet overstuurd wordt, dan toont het beeld een sinussignaal. Van zodra de versterker overstuurd wordt, dan volgt het uitgangssignaal van de versterker het ingangssignaal niet meer. Er is een verschil tussen ingang en uitgang. Zo is het gemakkelijk te achterhalen wanneer de versterker "buiten adem" geraakt: het volstaat het verschilsignaal te meten, zo kan er een nauwkeurige vermogensmeting plaatsvinden.

Bij het tweede beeld zijn de eerste vervormingen zichtbaar. Deze zijn nauwelijks hoorbaar, maar het correctiesignaal vertoont reeds een piek, in een poging de uitgangssignaal naar een hoger niveau te trekken. Bij het derde beeld is de vervorming duidelijk hoorbaar.

In tegenstelling met een transistorversterker waarbij er een scherpe clipping optreedt, is er hier geen duidelijk punt waarbij de versterker overstuurd is. Het is daarom moeilijker om het nominaal vermogen van een buizenversterker te bepalen.

Bij het vierde beeld wordt een blokgolfsignaal aangeboden aan de versterker, de amplitude is voldoende laag om geen oversturing te veroorzaken. De schakeling heeft moeite om bloksignalen te versterken. Het correctiesignaal heeft dan ook oplopende horizontalen.

De tegenkoppeling zorgt ervoor dat de uitgangsimpedantie van de versterker lager wordt: de uitgang volgt beter de ingang en ongewenste oscillaties van de spreekspoel in de luidspreker worden beter onderdrukt. De versterker heeft een betere dempingsfactor. Daardoor bekomt men beter gedefinieerde, "strakke" bassen. Dit is natuurlijk enkel het geval zolang dat de versterker niet overstuurd wordt.

We hebben nog een paar informatiepagina's over de tegenkoppeling:

Lokale en globale tegenkoppeling
De lokale tegenkoppeling wordt toegepast bij eindtrappen die de meeste vervorming veroorzaken. De lokale tegenkoppeling heeft weinig nadelen, maar als er een hoge mate van tegenkoppeling toegepast wordt, dan moet de voortrap een sterker signaal leveren, en is de bron van de meeste vervormingen nu de voortrap.

De globale tegenkoppeling loopt van het secundair van de outputtransformator tot de ingangstrap. Alle trappen van de versterker worden daardoor gelineariseerd. Door de fasedraaing van de transformator en de koppelcondensatoren kan de versterker gaan oscilleren. Er moeten meestal bijkomende maatregelen genomen worden om de tegenkoppeling te optimaliseren, maar bij ene kleine versterker zijn de maatregelen beperkt.

De invloed op de bandbreedte
We leggen eerst uit hoe we de bandbreedte van een versterker kunnen meten, met een frekwentiegenerator en een multimeter. Een skoop kan ook gebruikt worden, vooral om problemen (oscillatieneigingen) op te sporen. De tegenkoppeling vermindert de algemene versterking, maar vergroot de bandbreedte.

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's

-