Buizenversterkers
Hoeveel vermogen
 

Het vermogen van een buizenversterker hangt af van hoeveel vervorming je kan aanvaarden. In de jaren 1950 was een vervorming van 5% aanvaardbaar.
-

-

Bij buizenversterkers in push pull configuratie is het moeilijk te werken met RMS vermogens zoals bij transistoren het geval is. Bij transistoren geeft de schakeling een zeer sterke vervorming van zodra het maximaal vermogen overschreden is. Het is heel duidelijk dat het maximaal vermogen bereikt is. Bij buizenversterkers stijgt de vervorming langzaam met het vermogen.

Het vermogen dat een buizenversterker kan leveren hangt af van de toegestane vervorming, maar ook van de toegelaten dissipatie van de eindtrappen (maximale warmte-ontwikkeling op de anode).

Toegestane vervorming

Het vermogen dat aangegeven wordt bij versterkers uit de jaren 1950 wordt gegeven bij een vervorming van 5%, dit was toen een aanvaardbare vervorming. Moderne schakelingen geven het vermogen voor een vervorming van 0.1%. Het is vanzelfsprekend dat de eerste schakeling een hoger vermogen aangeeft dan de tweede schakeling, zelfs bij het gebruik van identieke eindtrappen.

Rechts een grafiek die de vervorming aangeeft naargelang het vermogen (EL34 eindtrappen in pentodeschakeling, met en zonder tegenkoppeling). De suurtrappen gebruiken een Williamsonschakeling die garant staat voor een zeer lage eigen vervorming. Een paar EL34 heeft een signaal van 25V effektief nodig op de stuurroosters (70V top-top), een williamson stuurschakeling kan zo'n signaal probleemloos leveren.

De vervorming stijgt langzaam met de amplitude van het signaal. Bij buizen is er geen clipping; als het maximaal vermogen bereikt is, dan neemt de vervorming geleidelijk toe.

De terugkoppeling werkt lineair en verlaagt de vervorming met (bijvoorbeeld) een faktor 5, ongeacht het signaal. Wordt de limiet bereikt, dan kan de tegenkoppeling de vervorming niet meer corrigeren en stijgt de vervorming meer abrupt.

Een versterker met een balanseindtrap met twee EL34 kan bijvoorbeeld een vermogen van 30W leveren met een vervorming van 0.4% (met ingeschakelde tegenkoppeling). Indien men een vervorming van 0.1% wenst, dan moet men het vermogen beperken tot 20W (voor zover de schakeling goed ontworpen is). Je kan op het internet schakelingen vinden die een vermogen van 40W claimen. Er is geen mirakel gebeurd, hier is de vervorming gewoon veel hoger.

De tweede grafiek heeft betrekking op een versterker uitgerust met een paar PCL86, een triode-pentode. Als we het vermogen beperken tot 10W halen we een vervorming van 0.15%, bij een wat lager vermogen is de vervorming zelfs 0.1% (terugkoppeling van 20dB). De buizen ontwikkelen een vermogen van 10.5W op de anode. We werken in classe A en de dissipatie stijgt nauwelijks bij een hoger vermogen.

Een aantal versterkers hebben de mogelijkheid om de eindtrappen in pentode, trioede of ultra lineair bedrijf te schakelen. Bij een pentode werking is het vermogen maximaal, maar ook de vervorming. In triodebedrijf is de vervorming zeer laag, maar het vermogen is ook beperkt (1/3 1/4 van het vermogen in pentodebedrijf). Een ultra lineaire schakeling heeft een wat lager vermogen, maar de vervorming is lager dan bij een triodewerking.

Op de pagina over de ultra lineaire schakelingen zie je en plot van de vervorming naargelang de transfo-aansluiting.

Maximale warmte-ontwikkeling is de buizen

De maximale warmte-ontwikkeling in de buizen speelt ook een rol. Een versterker kan bijvoorbeeld 15W leveren, maar slechts gedurende 10 seconden. In de praktijk vormt dit geen bezwaar, bij de weergave van muziek of spraak wordt het maximaal vermogen slechts kortstondig aangehouden. Vandaar de benaming "musicaal vermogen" in vergelijking met RMS vermogen.

Hoeveel de dissipatie bedraagt hangt af van het type schakeling:

  • Roosterpolarisatie door vaste negatieve spanning:
    Deze instelling wordt meestal gebruikt bij versterkers van hoog vermogen die in klasse AB werken. Het vermogen dat in de outputbuizen ontwikkeld wordt stijgt met het vermogen dat geleverd wordt. Het maximaal vermogen kan 10 seconden aangehouden worden.

  • Roosterpolarisatie door cathodeweerstand:
    Het werkpunt van de eindtrappen verschuift naargelang het vermogen dat geleverd moet worden: classe A voor lage vermogens, calsse AB als de eindtrappen volledig uitgestuurd worden (autobias). Het maximaal vermogen kan 15 seconden geleverd worden.
Dit zijn natuurlijk geen harde waarden: een versterker die met een lage ruststroom werkt kan een wat hoger vermogen leveren (maar met een wat hogere vervorming).

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

-