Op het internet zie ik vaak schakelingen die ontworpen zijn via een simulatie. Het werkt (een beetje), maar je merkt direct dat de ontwerper niet begrijpt hoe de schakeling werkt. Een lampenversterker zal werken zelfs met verkeerde instellingen, maar het beschikbaar vermogen is lager, de vervorming is hoger, de lampen worden buiten hun veilige limieten gebruikt en/of de schakeling is onstabiel.

De mensen die een schakeling oàntwerpen via een simulatieprogramma denken dat ze een goede versterker ontworpen hebben omdat er geluid uit de luidspreker komt, maar hebben ze het signaal met een oscilloscoop bekeken? Even harmonischen hoort men nauwelijks, ze maken zelfs de klank "mooier", maar de klank is niet goed gedefinieerd als je naar een orkest of een orgel luistert.

Er bestaan heel veel kant-en-klare schakelingen. Je hoeft ze gewoon over te nemen en de schakeling zal werken, het is niet nodig de schakeling te simuleren. Indien er standaard schakelingen bestaan, is het omdat ze in verschillende toestellen gebruikt werden. Als er soms verschillen waren, dan was het om een patent te omzeilen of zich af te tekenen tegenover een concurrent.

Bepaalde buizen die ik vaak gebruik zijn niet correct gedefinieerd (of staan zelfs niet in de database). Er zijn enkel simulaties voor de meest bekende buizen, terwijl er zeer interessante buizen bestaan die niet opgenomen zijn en die doorgaans veel goedkoper zijn. Ik heb een simulatie gezien voor de ECL85, maar niet voor zijn grotere broer de EL508. Als men een defekte buis open doet en analyseert, dan merkt men dat er grote constructieverschillen zijn en dit heeft gevolgen voor de werking van de buis. Een beam tetrode is de andere niet en werkt ook niet zoals een pentode.

De dubbele triode ECC83 die vaak gebruikt wordt omdat die een hoge versterking heeft werkt enkel goed met een spanning tussen katode en anode van meer dan 100V. De datasheet geeft aan dat de maximale stroom 8mA bedraagt, maar de buis werkt enkel lineair met een stroom tot 1mA. Dit zijn kenmerken die niet vermeld worden in een simulatieprogramma. De ECC83 heeft een lage perveance en je moet daarmee rekening houden in je ontwerp. Het simulatieprogramma geeft ook geen alternatief als blijkt dat de buis buiten zijn ideale parameters gebruikt wordt (je kan bijvoorbeeld geen ECC83 gebruiken als fasesplitter en driver van zware eindtrappen zoals de EL509).

Hoe meer je werkpunt afwijkt van de normale waarden, hoe meer de simulatie afwijkt van de gemeten waarden in een echte schakeling. Dit is bijvoorbeeld het geval als je een lage schermroosterspanning gebruikt om een hogere spanningsversterking te bekomen of je werkt met een zeer lage anodestroom van 5mA in plaats van 30mA.

Een simulatie werkt goed voor een standaardschakeling, maar van zodra men een outputtransformator met tegenkoppeling in de schakeling brengt loopt het mis. Men moet kleine condensatoren op verschillende plaatsen bijvoegen om de schakeling stabiel te maken. Men moet de kabels op een bepaalde manier leggen, enz.

Ik heb bijvoorbeeld een kleine versterker gebouwd die redelijk goed werkte. Dan heb ik een andere uitgangstransfo geplaatst en de eigenschappen waren veel beter: minder hoogfrekwente oscillaties, meer lineair en grotere bandbreedte. In het simulatieprogramma is het tweemaal eenzelfde transfo.

Een lampenversterker heeft een lage dempingsfactor, dit wilt zeggen dat de versterker meer moeite heeft om de luidspreker te controleren. Maar dit betekent eveneens dat de luidspreker de klank meer gaat beinvloeden. Ik heb gemerkt dat een eenvoudigere luidsprekerfilter vaak de beste resultaten geeft. Dat is ook de reden waarom ik verschillende bi-amp configuraties test, met een versterker voor de woofer en een versterker voor de tweeter. De scheiding gebeurt aan de ingang van de versterker en de normale filter in de luidsprekerkast wordt buiten gebruik gesteld.

De LTspice parameters zijn niet de standaard buizenparameters zoals de versterkingsfactor, de steilheid,...). De LTspice parameters zijn een black box voor de ontwerper en je weet niet of de parameters wel juist zijn.

*
* Generic triode model: 12AX7
* Copyright 2003--2008 by Ayumi Nakabayashi, All rights reserved.
* Version 3.10, Generated on Sat Mar  8 22:41:09 2008
*             Plate
*             | Grid
*             | | Cathode
*             | | |
.SUBCKT 12AX7 A G K
BGG   GG   0 V=V(G,K)+0.59836683
BM1   M1   0 V=(0.0017172334*(URAMP(V(A,K))+1e-10))**-0.2685074
BM2   M2   0 V=(0.84817287*(URAMP(V(GG)+URAMP(V(A,K))/88.413802)+1e-10))**1.7685074
BP    P    0 V=0.001130216*(URAMP(V(GG)+URAMP(V(A,K))/104.24031)+1e-10)**1.5
BIK   IK   0 V=U(V(GG))*V(P)+(1-U(V(GG)))*0.00071211506*V(M1)*V(M2)
BIG   IG   0 V=0.000565108*URAMP(V(G,K))**1.5*(URAMP(V(G,K))/(URAMP(V(A,K))+URAMP(V(G,K)))*1.2+0.4)
BIAK  A    K I=URAMP(V(IK,IG)-URAMP(V(IK,IG)-(0.00058141055*URAMP(V(A,K))**1.5)))+1e-10*V(A,K)
BIGK  G    K I=V(IG)
* CAPS
CGA   G    A 1.7p
CGK   G    K 1.6p
CAK   A    K 0.5p
.ENDS

Bijvoorbeeld de wel bekende EL84 is niet opgenomen, maar wel onder zijn amerikaanse benaming 6BQ5.

De equivalentenlijst EU - US is nodig om de amerikaanse spice parameters te vinden van de europese buizen.

De lijst bevat enkele zeer oude buizen, bijvoorbeeld de tetrode KT33C, maar niet de meer recente KT77.