De versterker is voorzien voor luidsprekers van 8Ω of meer (de outputtransistoren zijn voorzien voor een maximale stroom van 1.5A).

We hebben een comparatortrap met twee 2N2222A, de versterking is ingesteld op 22X, we hebben dus een sterke tegenkoppeling ten opzichte van een buizenversterker.

De twee transistoren in de comparator moeten gepaard zijn wat betreft de collectorstroom (meten bij een stroom van 0.7mA). Deze transistoren kunnen een stroomversterking hebben gaande van 35 tot 250, dus een basistroom van 200µA à 28µA, wat overeenkomt met een spanningsval over de weerstand van 22kΩ van 4.4V tot 0.62V (de gemiddelde spanning over de weerstand bedraagt 150mV). Indien het niet mogelijk een nulspanning op de uitgang te krijgen, dan moet er een multiturn trimmer van 250kΩ geplaatst worden, met twee weerstanden van 2.2MΩ naar de plus en de min en de loper die naar de basis van de transistor die de tegenkoppeling krijgt.

De drivertrap is een 2N2907A, de stroom is ingesteld op 5.5mA. De correcte spanningsval voor de eindtrappen wordt gerealiseerd door drie siliciumdiodes, voor een spanningsval van 1.9V.

De outputtrap is dubbel uitgevoerd, met eerst een paar 2N2219 (NPN) en 2N2905 (PNP) met emitterweerstanden van 68Ω (de waarde ervan werd later teruggebracht op 33Ω na het controleren van het signaal met een oscilloscoop). Deze transistoren hebben best een kleine koelplaat, de maximale dissipatie bedraagt ongeveer 1W. De trap werkt permanent in classe A, bij een vermogen van meer dan 70mW gaat ook de tweede eindtrap in geleiding (BD139 (NPN) en BD140 (PNP).

Een voordeel is dat de ruststroom niet ingesteld moet worden. De ruststroom heeft geen invloed op de werking van de versterker, de eerste eindtrap is altijd in geleiding. De warmte ontwikkeling in de transistor is beperkt. De transistoren worden niet warm waardoor de ruststroom niet kan oplopen.

De tweede eindtrap is gesperd in rust. Zelfs warm zakt de ruststroom naar nul als de signaalamplitude laag wordt. De maximale dissipatie van deze transistoren met kleine koelplaten is beperkt tot 4W. Je kan dus geen langdurende vermogensmetingen doen. Bij een normaal gebruik worden de transistoren niet te warm.

De twee diodes in de gemeenschappelijke lijn van de voeding zijn aangeraden voor een optimale werking. Zolang de versterker in evenwicht is (onbelast of belast) loopt er geen stroom door deze leiding, want het verbruik op de positieve en negatieve lijn is identiek. Bij een onevenwichtige werking (gelijkspanning op de ingang of defekte transistoren) is de belasting op de positieve lijn niet meer gelijk aan de belasting op de negatieve lijn. Normaal wordt het gelijkspanningscomponent door de ingangscondensator geblokkeerd (dit is de enige condensator in de signaalweg).

De schakeling kan werken met verschillende types outputtransistoren, die zelfs niet gepaard moeten zijn.

Zoals bij nagenoeg alle push pull versterkers is een quasi-complementaire sziklai configuratie mogelijk, maar werd hier niet getest.

Een sziklai eindtrap kan gebruikt worden als je enkel NPN vermogentransistoren hebt.

De normale transistorpaar en de sziklai transistorpaar worden beschouwd als twee darlington transistoren (de bestaande eindtrap met twee transistoren wordt vervangen door vier transistoren).

Onderdrukken van de oscillaties

Het is echt een versterker die je stuk per stuk moet bouwen. Begin met ee condensator van 1nF tussen de basis van de 2N2907 en de uitgang en controleer met de skoop op oscillaties. Uiteindelijk heb ik ook een extra filter over de uitgang moeten plaatsen (0.47µF + 15Ω) om de versterker stabiel te maken met alle luidsprekers.

Al mijn lampenversterkers werkten redelijk goed zonder dat er wijzigingen aan de schakeling aangebracht moesten worden. Bij transistorversterkers heeft het mij veel moeite gekost om ze goed te laten klinken (zowel met skoop een vervormingsmeter als op het gehoor). Lampenversterkers gebruiken een outputtransformator om de impedantie aan te passen en de transfo kan faseverschuivingen veroorzaken. Die faseverschuivingen kunnen op hun beurt oscillaties doen ontstaan als de tegenkoppeling niet perfect werkt. En toch heb ik veel minder problemen gehad om een lampenversterker stabiel te krijgen in vergelijking met een transistorversterker.

Skoopbeeld

Zelfs met verkeerde emitterweerstanden in de eerste eindtrap is de vervorming nauwelijks hoorbaar. Op midden en hoog volume wordt de vervorming gemaskerd door het audio signaal en op laag volume, als de vervorming normaal het meest hoorbaar is, werkt de versterker in classe A.

De gevoeligheid is 500mV rms voor een volledige uitsturing. De versterker levert een vermogen van 10W (originele schakeling) en 15W met transistoren in TO3 behuizing.

Vervanging output transistoren

De outputtransistoren werden uiteindelijk vervangen door IBM transistoren type 357 en type 369, transistoren in TO3-formaat die meer kunnen dissiperen. In die tijd liet IBM transistoren maken voor zijn computers en zijn office products. Het waren vaak standaard transistoren zoals de 2N2222 (of in dit geval de 2N3055 en 2N2955) maar die rebranded waren. Enkel de electronici bij IBM hadden toegang tot de datasheets (maar zonder vermelding van de originele transistoren).

De misschien slechtere lineariteit van deze transistoren is niet zo belangrijk omdat de transistoren slechts aangestuurd worden als er een hoog vermogen nodig is.