Buizenversterkers
De Mullard versterkers
Mullard

Mullard was een engelse firma die electronische componenten fabriceerde. De firma was voor de tweede wereldoorlog al overgenomen door Philips. De firma was vooral bekend wegens zijn kits.
-

-

Hoe kan je meer componenten verkopen? Voor Philips is dat eenvoudig: door de fabrikanten aan te sporen hun onderdelen te gebruiken in hun radio's en televisies. Concurrentie is niet belangrijk, als ze maar Philips onderdelen in hun toestellen steken. Philips heeft verschillende schemas van complete televisies verdeeld, en met succès, want na een tijdje beperkten de fabrikanten zich tot een kast te zetten zond de Philips beeldbuis, de Philips luidspreker, de Philips tuner en de Philips chassis. Oorspronkelijk was Philips een lampenfabriek, en electronische componenten waren eerst maar bijzaak. Maar na de oorlog zag Philips in dat er meer te verdienen was op de verkoop van een radiotoestel aan de klant, dan aan de verkoop van onderdelen aan fabrieken.

Afbeeling links:
De schakelingen van Mullard worden nog steeds te koop aangeboden in boekvorm, maar je kan deze boeken ook in PDF formaat van het internet halen. De meest voorkomende schakelingen worden hier besproken.

Mullard heeft een andere weg ingeslagen en probeerde zijn onderdelen aan de klanten te verkopen. Maar hoe kan je ervoor zorgen dat de klant die componenten koopt? Door schakelingen aan te bieden zodat de klanten hun eigen versterker kunnen bouwen. Mullard beperkt zich tot toestellen die redelijk gemakkelijk gebouwd kunnen worden: een radio is veel te moeilijk, met al die afgestemde kringen, en we hebben het nog niet over de televisie...

Mullard bouwt verder op die logica en stelt enkel gemakkelijk te realiseren versterkers en voorversterkers. Alle Mullard versterkers hebben een vermogenstrap met cathodepolarisatie: moet niet ingesteld worden, weinig kans op defekten. Het is niet belangrijk dat de schakelingen niet het onderste uit de kan halen, de bedoeling is betrouwbare apparaten te maken.

De Mullard versterkers worden daarom aangezien als het beste van de goedkopere toestellen.

De meest bekende schakelingen

5-10 (EF86, ECC83, EL84, EZ81)
De meest verkochte versterker met 5 buizen voor een vermogen van 10W (mono). Je kan kiezen uit twee verschillende uitgangstransformatoren zodat je kan kiezen uit een normale pentodeschakeling of een ultra lineair schakeling.

Door een weerstand te wijzigen kan de versterker ook in "low loading" werken, dus met een lagere anodestroom. In deze instelling heeft de versterker een hoger dynamisch vermogen, terwijl het verbruik in rust lager is dan met de normale instelling.

Van alle gepresenteerde versterkers is dit de meest evenwichtige. De EL84 hebben wel wat moeite om het vermogen te halen, maar het vermogen is voldoende voor een huiskamer. De vervormingen worden onderdrukt door een sterke tegenkoppeling.

5-20 (EF86, ECC83, EL34, GZ34)
Een versterker voor wie een ietsje meer wenst. Hier is men beperkt door de kenmerken van de Mullard versterkers: een beperkte hoogspanning (ik denk dat de ontwerpers eens en voor altijd gesteld hebben dat een spanning van 320V niet te hoog is voor de kinderen die hun handen in werkende versterkers steken). We hebben ook een polarisatie door een cathodeweerstand en een fasesplitter die direct de eindtrappen aanstuurt.

We hebben hier opnieuw een sterke tegenkoppeling, maar hier is het om de bandbreedte wat uit te rekken. De bandbreedte zakt in elkaar wegens de relatief hoge impedantie van de driverbuizen die de EL34 moeten aansturen. Een ECC83 kan de buizen maar nipt aansturen.

3-3 (EF86, EL84, EZ80)
Een kleine single ended versterker, zoals je die kan aantreffen in de betere radio's. De versterker is eigenlijk voorzien voor een platenspeler zonder versterker.

De versterker werkt in classe A en heeft een laag rendement. De anodedissipatie bedraagt nagenoeg 13W (anodestroom van 50mA), de buis wordt dus maximaal uitgestuurd.

De koppeling tussen voortrap en vermogenstrap is direct. Ik denk te weten waarom ze dit gedaan hebben: door een zeer hoge anodeweerstand in de voortrap te gebruiken kan men de gehele verstreking opkrikken zodat men (opnieuw) een sterke tegenkoppeling kan toepassen. Door de enorm hoge anodeweerstand van 1MΩ is de bandbreedte beperkt in de hoge tonen.

AC/DC (UF86, UCL82, UY85)
In de jaren 1950 waren er nog regio's in Engeland die gevoed werden met een gelijkspanningsnet. Deze versterker heeft geen voedingstransfo en kan op alle netten werken met een spanning van ongeveer 220V. Het vermogen hangt af van de netspanning. Voor de gloeidraden gebruikt men een serieketen (100mA) en het teveel aan spanning wordt opgeslorpt door een reeks weerstanden.

De versterker is in frekwentie besperkt in de hoge tonen door de condensator van 1.2nF op de anode van de voortrap, en in de lage tonen via een koppelcondensator van 5nF. Het probleem van deze schakeling is echter dat de filter in de tegenkoppellus zit. De tegenkoppeling zal daarom proberen deze frekwenties extra te versterken, met als resultaat: een hogere vervorming voor de hoge en lage tonen. Om de bandbreedte op een correcte manier te beperken moet men de filter buiten de tegenkoppellus plaatsen, of de filter in de tegenkoppeling zelf plaatsen.

De behuizing zit aan de neutre (of aan de fase) via een condensator van 50nF. De metalen behuizing is dus niet met het net verbonden, behalve als er verliezen of slechte contacten zijn. De signaal/ruisverhouding is slechter dan bij een versterker met nettransfo omdat de netstoringen de versterker gemakkelijk kunnen binnen dringen.

Het is de enige schakeling die een parafase fasesplitter gebruikt in plaats van een long tail schakeling. Dit is om de invloed van de netspanning (gloeidraad) op de floating cathode tegen te gaan. Bij de parafase zitten de cathodes vast aan massapotentiaal.

De UCL82 in zijn 6.3V versie wordt hier verder besproken (ECL82).

Algemene eigenschappen van de Mullard versterkers

Mullard gebruikt een beperkt assortiment buizen in zijn versterkers: EF86, ECC83, EL84, EL34, EZ80, EZ81, GZ34. Mullard gebruikt geen buizen die misschien meer aangepast zijn, zoals de ECC81 of ECC82 om de EL34 aan te sturen. De ontwerpers hebben een basisschakeling ontworpen en gebruiken die in alle versterkers. Daardoor wordt het vermogen dat de versterker kan leveren beperkt door de drivertrappen: een ECC83 is te beperkt om een paar EL34 goed uit te sturen.

Alle versterkers gebruiken een long tail fasesplitter. Deze fasesplitter wordt zelfs zo vaak gebruikt, dat men de naam Mullard fasesplitter heeft gegeven aan de typische schakeling.

Het voordeel van de long tail is dat de splitter een extra versterking geeft, en dat is nodig om een maximale feedback te kunnen toepassen. Dit is ook de reden waarom Mullard geen andere fasesplitter gebruikt (behalve als het niet anders kan). Een probleem met de long tail fasesplitter is dat de werking van de trap slecht wordt als de buizen verslijten (een concertina schakeling heeft dit probleem niet).

De sterke feed back is nodig om een aanvaardbaar resultaat te leveren, zlfs met componenten van andere leveranciers (de bouwers waren niet verplicht alle componenten bij Mullard te kopen). Om een hoge gain te hebben (zodat men en sterke feedback kan toepassen) zijn alle versterkers uitgerust met een pentode in plaats van een triode als voorversterker.

De long tail fasedraaier met zijn twee triodes ECC83 geeft een signaalversterking. Maar een cathodyneschakeling (een triode) voorafgegaan door de tweede triode levert ook een signaalversterking. Waarom niet eenc athodyne te gebruiken? Omdat de cathodyneschakeling met zijn extra voorversterkertrap een extra trap in de lus plaatst, waardoord e versterker onstabiel kan worden. Dit is ook de reden waarom de Williamsonschakeling (die ook een extra trap heeft) minder stabiel is.

De eindtrappen gebruiken in alle gevallen een negatieve roosterpolarisatie door de cathodeweerstand. Mullard verteld in zijn folders dat de versterkers in praktische tests niet slechter klinken dan versterkers met negatieve roostervoorspanning (dit is ook zo).

De Mullard versterkers waren geen slechte toestellen, maar door de specifieke keuzes die gemaakt zijn geweest klinken de versterkers niet bijzonder musicaal. Geen enkele Mullard versterker is een referentie geworden, terwijl de schakelingen volop te vinden en te downloaden zijn.

In die tijd boden kleine fabrikanten de versterkers aan als kant en klare versterkers, niet iedereen kon een soldeerbout hanteren (ik denk dat dat nu nog meer het geval is: er worden zelfs geen draagbare telefoons meer in kitvorm aangeboden!)

Deze schakelingen in een moderne versterker gebruiken?

Op deze site bespreek ik verschillende historische schakelingen en leg ik uit of de schakeling tegenwoordig nog de basis kan vormen voor een moderne versterker. Hier is er veel werk aan de winkel om er een moderne versterker van te maken...

  • 5-10
    De versterker kan nagebouwd worden, eventueel met een aangepaste transfo zodat de versterker in ultra lineaire modus kan werken (zelfs met een UL transfo kan de versterker ook in pentode modus werken). Eventueel de cathodepolarisatie vervangen door een negatieve voorspanning zodat je de versterker in classe AB kan laten werken en enkele watts sprokkelen.

  • 5-20
    De (dure) EL34 worden hier niet optimaal gebruikt en dat is zonde. De versterker mist pit, kracht en scherpte door de zwakke aansturing van de eindtrappen. De Williamsonschakeling heeft talrijke nadelen (die opgelost kunnen worden), maar die schakeling is hier beter op zijn plaats.

    Je kan misschien beginnen met de driver ECC83 te vervangen door een ECC82 (pencompatibel) en de anodeweerstanden te verlagen (47 en 56kΩ want anders hebben de uitgangen een verschillende amplitude). Ook de cathodeweerstand verlagen naar 27kΩ en de twee uitgangen met een skoop controleren op identieke amplitude.

  • 3-3
    Een versterker die gemakkelijk te realiseren is als eerste ontwerp (geschikt voor kinderen tussen 6 en 9 jaar). Vervang de diodebuis door een siliciumdiode en gebruike en gecombineerde buis ECL86 of PCL805, dan heb je maar één enkele buis nodig voor een kanaal. Opgelet, de maximale dissipatie van die twee buizen is lager dan die van een EL84. De directe koppeling tussen voor- en eindtrap is niet aangeraden, kijk op het net naar single ended versterkers met ECL86 of PCL805. De ECL86 is een buis die speciaal ontworpen is voor audiotoepassingen, maar voor mij klinkt de PCL805 beter.

  • AC/DC
    Een dergelijke schakeling die aan het net gekoppeld is is al lang verboden. Men kan een gelijkaardige versterker bouwen met 6.3V buizen: EF86 en twee ECL82 of ECL86. Ik ben geen fan van de parafaseschakeling, een cathodyne is beter voor kleine versterkers. Indien er geen toonregeling nodig is kan men de EF86 verwijderen. We hebben dan een push pull versterker met enkel een paar ECL82 of ECL86. De onderdelen die de bandbreedte beperken moeten weg, enkel een kleine condensator van 22..100pF behouden voor de stabiliteit.

Publicités - Reklame

-