Een versterker die in een classe A werkt geeft een ander klankbeeld dan een versterker die in classe AB werkt. Maar men kan een versterker bouwen met een eindtrap die deels in classe A en deels in classe B werkt. De versterker kan de goede eigenschappen van beide klassen hebben.

Deze eerste schakeling wordt algemeen besproken op de pagina over alternatieve ultra lineair schakelingen, dat wilt zeggen schakelingen die ultra lineair werken zonder speciale uitgangstransfo. Op de pagina Ultra lineair en classe A + B wordt verder uitleg over deze speciale schakeling gegeven.

Deze eerste schakeling heeft nog een bijzondere eigenschap, namelijk de triode-trap (blauw) in classe A werkt en de pentode-trap (rood) in classe B werkt met dezelfde stuurroosterspanning en dezelfde cathodespanning. Hoe is dat mogelijk? Door de schermroosterspanning die veel hoger ligt voor de triode (+450V) dan voor de pentode (of tetrode), namelijk 300V.

Dit is een schakeling die ik gevonden heb en zo gepubliceerd heb (en wat kleur bjgevoegd). Er is wel een duidelijk probleem met deze schakeling: de polarisatie door ene gemeenschappelijke cathodeweerstand is niet optimaal. Het kenmerk van een werking in classe AB is dat de ruststroom minimaal is, om te stijgen als de eindtrap vermogen moet leveren. De stoom door de eindtrap stijgt dus, waardoor de polarisatie van het triodedeel (dat in classe A werkt) verschoven wordt (de triodes worden naar een werking in classe AB geduwd). Het kan zijn dat dit gewenst is: éénmaal de pentodes overnemen is de bijdrage van de triodes beperkt en accoustisch spelen ze geen rol meer.

Maar in het algemeen is een push pull die in classe AB werkt niet gebaat met een polarisatie door een cathodeweerstand: het werkpunt verschuift teveel op hoog vermogen en er ontstaat overnamevervorming. De polarisatie door een cathodeweerstand is ideaal voor de triodes (classe A) omdat die permanent op hoog vermogen werken en de cathodeweerstand voor een feedback zorgt, maar voor de pentodes is het beter een negatieve roosterpolarisatie te gebruiken.

Triodes hebben een lage stroomversterking (steilheid) vanwege de invloed van de anodespanning op de anodestroom: als de anodestroom stijgt, dan daalt de anodespanning, wat een invloed heeft op de uiteindelijke anodestroom (interne tegenkoppeling).

De volgende schakeling is een andere evolutie van de bovenste schakeling. Hier ook hebben we een eindtrap die in classe A werkt, er wordt zelfs gebruik gemaakt van een polarisatie door de cathodeweerstand om het werkpunt vast te leggen. Dit is goed mogelijk omdat de stroom door de eindtrap constant blijft.

De tweede eindtrap werkt met een negatieve voorspanning en de buis is zodanig ingesteld dat we een werking in classe AB hebben met een ruststroom van 10mA. De eindtrap werkt in UL modus, zodat we hier met eenzelfde schermroosterspanning zitten.

Om te vermijden dat de eerste eindtrap overstuurd zou worden zijn er twee niet-ontkoppelde weerstanden gebruikt in de cathodekring. Hoewel er dus in rust een stroom van 60mA door deze eindtrappen loopt (anodedissipatie nagenoeg 24W per buis) is de bijdrage van de eerste eindtrap zeer beperkt.

Het is een eindtrap met complementaire transistoren die er redelijk standaard uitziet. Het speciale zit in de waarde van de weerstanden. De voortrap heeft een constante stroom van 10mA met een dissipatie van 500mW.

De eerste transistoren van de eindtrap werken in classe A met een ruststroom van 20mA (dissipatie van 1W). Tot een audiovermogen van ongeveer 125mW zijn het enkel de eerste complementaire transistoren die de stroom leveren. Door de lage emitterweerstand is de tweede groep van transistoren niet in geleiding (de emitter-basisspanning bedraagt 0.5V).

Wordt er meer vermogen gevraagd, dan gaan ook de tweede reeks complementaire transistoren in geleiding. Deze nemen geleidelijk de funktie over van de eerste transistoren. De eerste transistoren leveren een maximale stroom van ongeveer 85mA terwijl de tweede reeks tot 2.9A gaat.

Deze schakeling heeft nog een voordeel, namelijk een betere temperatuurstabiliteit. Bij een klassieke eindtrap zijn de vermogenstransistoren juist in geleiding. In dit werkpunt zijn ze redelijk gevoelig voor een temperatuurstijging die een sterke stroomstijging teweeg brengt. Bij mijn schakeling zijn de eerste transistoren al in geleiding, waardoor een temperatuurstijging slechts een beperkte stijging van de stroom veroorzaakt. De tweede reeks transistoren is nog niet in geleiding waardoor een temperatuurstijging nog minder invloed heeft.

Voor de thermische stabilisatie (helaas vaak nodig bij transistorversterkers) volstaan dus drie eenvoudige diodes van het type 1N4148, te isoleren en op de koelplaat te monteren.

Tip om de goede werking van de classe A/B te controleren
Laat de eindtrappen op een lagere spanning werken (om te vermijden dat ze zouden sneuvelen) en leg de uitgang aan de massa om de stroom door de emitterweerstanden te meten (dan heb je geen differentiële probe nodig).