Dit is het laatste project, dat ik nu plan.
Anders kom ik te ver in de toekomst terecht.
Misschien wordt het niets, maar ik heb onlangs twee EL 34 ’s gescoord.
Dat nodigt uit tot een buisversterker; iets dat ik altijd al graag gewild heb.
Het komt nu meer binnen bereik omdat ik nu een CRO heb ( de Elograph )
Dat vergemakkelijkt het afregelen van zoiets enorm.
Dit is het bouwverhaal. Maar het blijft denk ik nog lang alleen maar een schema, want hier zit veel aan vast. In het bijzonder het zoeken van de onderdelen. Ik wil het wel een beetje authentiek houden. ..
Dit schemaatje ziet er wel aardig betrouwbaar uit. Geoogst van een audiofielensite.
Onderstaande omschrijving hoort bij het schema en is door de bedenker van dit schema geschreven. Zoiets wordt overigens niet door een enkele auteur bedacht.
Iets dergelijks is geen ” uitvinding” maar veeleer het resultaat van een door de jaren heen opgebouwd voortschrijdend inzicht.
———————————————————————–
Schema balansversterker met 2x EL34 in Ultra Lineaire opstelling.
En het bijbehorende commentaar.
Balansversterkers bestaan al vrij lang, al in de jaren ’30 werden balansversterkers gebouwd. De versterker die ik nu ga bespreken was populair in 1976, ondanks dat transistor versterker destijds een serieuze plaats begonnen in te nemen. In 1976 heb ik 2 stereo versterkers volgens onderstaand schema gebouwd. Hiermee heb ik veel feestjes op de middelbare scholen mee verzorgd. De versterker is zodanig gedimensioneerd dat deze rechtstreeks te gebruiken is, maar een mengpaneel aansluiten is geen probleem. Overigens heb ik betere ervaringen met getransistoriseerde mengpanelen, zoals die van Dynacord dan met buizen mengpanelen.
Aan welke criteria moet een versterker in het algemeen voldoen:
Voldoende versterkervermogen. Hierbij denk ik aan 40 Watt RMS of meer.
Hoge ingangsimpedantie.
Lage uitgangsimpedantie.
Het geluid moet die van een triode versterker benaderen om het typische (aangenaamd gekleurd) buizengeluid te horen.
Brom en ruisniveau dient -80 dB of beter te zijn.
Om voldoende vermogen te krijgen ben je vrijwel altijd op een penthode schakeling aangewezen. Een nadeel van penthode schakeling is dat deze bij oversturing net als bij transistor oneven harmonischen produceren, wat niet aangenaam klinkt. Bij een triode schakeling worden even harmonischen geproduceerd, ook bij geringe signaalsterktes. Om toch uit een penthode schakeling een triode geluid te krijgen, wordt schermroostertegenkoppeling toegepast. De tap van de schermroostertegenkoppeling zit meestal op 43% van de wikkeling van de uitgangstrafo. Schermroostertegenkoppeling wordt ook vaak Ultra Lineair genoemd. In deze opstelling blijft nog ruim 90% van het uitgangsvermogen t.o.v. een zuivere penthode opstelling over.
Dat de uitgangsimpedantie laag moet zijn, heeft vooral te maken met de elektrische demping van de lage tonen luidspreker. Een buizenversterker levert het meeste vermogen aan de luidspreker als de uitgangsimpedantie gelijk is aan de impedantie van de luidspreker. Door het toepassen van tegenkoppeling kan de dynamische uitgangsimpedantie verlaagd worden zodat er elektrische demping van de basluidspreker plaatsvindt, wat zich uit in een gecontroleerde lage tonen weergave. Aan een buizenversterker kunnen alle soorten luidsprekerboxen worden aangesloten, maar de voorkeur gaat uit naar een gesloten box omdat die akoestische demping hebben.
Een hoge ingangsimpedantie van 1M is alleen gewenst voor keramische pick-ups, maar tegenwoordig hebben alle signaalbronnen zoals CD-speler, tuner e.d. een uitgangsimpedantie van 10K of lager, zodat een ingangsimpedantie van 100K voldoende hoog is. In mijn schakeling is de ingangsimpedantie 1M, maar door het aansluiten van de bron zakt deze in elkaar tot pakweg 10K wat dus wenselijk is.
Wat de uitgangstrafo betreft: deze moet indien het een mono blok is, altijd groter uitvallen dan de voedingstrafo. De trafokern neemt omgekeerd evenredig toe met de laagst weer te geven frequentie. De grensfrequentie moet dus op 25 Hz of lager liggen, om voldoende vermogen van de lage tonen over te houden zonder dat de trafokern in de verzadiging raakt. Bezuinig dus nooit op de kosten van een uitgangstrafo. Dit is de zwakste schakel van een buizenversterker. Het heeft geen zin om met goedkope uitgangstrafo’s te experimenteren. Doe je dit wel, dan kun je beter naar een transistor versterker luisteren omdat die dan beter klinkt.
Een buizenversterker moet al goed klinken zonder tegenkoppeling. Zonder tegenkoppeling klinkt het geluid bij de resonantie frequentie van de basluidspreker wat harder, vandaar dat meestal geringe tegenkoppeling wordt toegepast. Bij triode versterkers is tegenkoppeling niet nodig, omdat de inwendige weerstand van een eindtriode veel lager is en voldoende elektrische demping geeft.
Bij een buizenversterker, gekoppeld aan moderne luidsprekerboxen is een klankregeling niet gewenst. Toch is een klankregeling wel te realiseren zonder toevoeging van extra buizen. In mijn geval is het een loudness schakeling voor de lage tonen en een extra hoge tonen schakelaar om voor de hoge tonen de stroomtegenkoppeling teniet te doen. Deze schakelaars zijn bedoeld om tekorten in breedbandluidsprekers weg te werken.
Brom en ruisniveau van een buizenversterker is over het algemeen laag mits je aan de regels van de aarding houdt, en wel centraal op een punt aan het chassis. Hieronder volgt het schema van de buizenversterker.
Zoals je ziet is de voeding spartaans opgebouwd. De bedrading van de 6,3 V~ gloeidraadspanning dient altijd getwist te worden. Zo is de heen en teruggaande wisselstroom in tegenfase en wordt de 50 Hz brom effectief onderdrukt. Verder dient de aarding via een dikke 25 mm² op een centraal punt op het chassis geaard te worden. De gelijkrichting vindt via 2 diodes 1N5408 plaats. De weerstand van 68 Ohm 10 Watt dient om de piekstromen van het laden van de elko’s te onderdrukken en zo het eventueel ratelende geluid tegen te gaan. Tevens wordt er een RC filter effect gekregen om de voedingsbrom wat te onderdrukken. Het feit dat ik diodes in de voeding gebruik geeft me de vrijheid om voldoende grote elko’s te gebruiken. De elko’s van 220 µF 385 V zijn volop verkrijgbaar en zelfs goedkoop. Omdat de voedingsspanning theoretisch tot 495 Volt DC kan oplopen heb ik de elko’s in serie gezet, waarbij de capaciteit dan gehalveerd wordt. Omdat elko’s een zeer hoge inwendige weerstand hebben, kan het zijn dat de ene elko bijvoorbeeld 100M inwendige weerstand heeft, terwijl de andere elko bijvoorbeeld 500M heeft. In die situatie zou op de elko met de hoogste inwendige weerstand de meeste spanning over vallen. Hierdoor kan de elko stuk gaan. Om dit op te vangen heb ik over alle elko’s weerstanden van 470K 2W gemonteerd om een mooie spanningsverdeling te krijgen. Tevens worden de elko’s langzaam ontladen als de versterker uitgeschakeld wordt. Op de punten +B en +C worden extra RC filters gebruikt waarvan de weerstand erg hoog is, en zodoende een perfect afgevlakte spanning voor de voorversterkerbuizen verkregen. De uiteindelijke elkowaardes zijn respctievelijk 220 µF, 110 µF en 110 µF. Dit is ongeveer 2x zo hoog dan gebruikelijk. Op punt +A staat tijdens bedrijf 425 Volt DC. Brom is onhoorbaar in deze versterker omdat beide voedingsstromen naar de EL34 eindbuizen in tegenfase staan, en zodoende de rimpel in tegenfase staat en als resultante nul geeft.
Als buizen heb ik de ECC82 gekozen omdat die een lage inwendige weerstand hebben en een voldoende groot frequentiebereik hebben, gekoppeld aan EL34 eindbuizen die van nature (de penthode) al een groot frequentiebereik hebben. De versterking van een ECC82 is niet zo hoog als die van een ECC81 of ECC 83, vandaar dat ik twee ECC82 buizen toepas. Een enkele ECC81 of ECC83 heeft net niet genoeg versterking om rustig opgenomen CD’s te kunnen beluisteren. De eerste ECC82 staat in SRPP geschakeld. Omdat een kathodeweerstand en een lekweerstand wordt toegepast is de spanning op het stuurrooster 0 Volt, en is een koppelcondensator niet nodig. Een voordeel van de SRPP schakeling is dat de versterking hoog is, de vervorming zeer laag, de uitgangsimpedantie laag is en de uitsturing zeer hoog mag zijn. De ingangsspanning mag tot 4,2 V~ zijn, terwijl de meeste bronnen hooguit 2 V~ geven. De volume potmeter kan ik dan achter de eerste versterkertrap plaatsen. In de eerste versterkertrap vindt stroomtegenkoppeling plaats door het ontbreken van de ontkoppelelko. Met schakelaar H kan voor de hoge frequenties de stroomtegenkoppeling teniet gedaan worden waardoor de hoge tonen, indien gewenst, wat opgehaald worden. Schakelaar L is om, indien gewenst, de lage tonen extra op te halen.
De loper van de volume potmeter zit rechtstreeks aan het stuurrooster van de tweede ECC82, omdat de stuurroosterspanning daar eveneens 0 Volt is door het toepassen van een kathodeweerstand. Zodoende kan de koppelcondensator vervallen wat een gunstig effect heeft op de geluidsweergave. De eerste sectie van de ECC82 werkt als normale voorversterker en zit rechtstreeks gekoppeld aan de tweede sectie van de ECC82 die als een eenvoudige fasedraaier werkt. De weerstanden van de fasedraaier zijn met 22K tamelijk laagohmig, zodat ik de lekweerstanden van de EL34 laag kan houden, ofwel 220K.
De eindversterking vind plaats met 2x EL34 en een Unitran 3U50 uitgangstrafo met een primaire impedantie van 3500 Ohm. Het frequentie bereik is van 12 – 55.000 Hz, terwijl de vermogensbandbreedte 10 – 55.000 Hz is. Dit zijn uitstekende waardes. Zoals gezegd vindt er schermrooster tegenkoppeling plaats zodat er een mooi buizenversterker geluid overblijft. Er is een geringe spanningstegenkoppeling toegepast om de juiste ingangsgevoeligheid te verkrijgen, en zodoende een mooie volumeregeling te krijgen. I.p.v. de veel toegepaste vaste negatieve spannings regelingen heb ik voor de automatische negatieve spanningregelingen gekozen. Het uitgangsvermogen neemt dan 20% af, maar het voordeel is dat je niet elk half jaar de versterker opnieuw hoeft af te regelen. Het uitgangsvermogen is 40 Watt RMS, wat voldoende is om moderne geluidsboxen mee aan te sturen. Een blokgolf komt ook mooi uit de versterker zonder dat er sprake is van rimpeling, maar bij een sinus van 50.000 Hz vindt er een kleine opslingering van 3 dB om plaats als gevolg van de inwendige inductiviteit en capaciteit van de uitgangstrafo. Hierna vallen de zeer hoge frequenties vanaf 55.000 Hz normaal af.
Geluidsindruk: Deze versterker is qua klank net zo neutraal als een goede transistorversterker, maar omdat de uitgangsimpedantie wat hoger is, wordt bij de Philips FB 825 gesloten box de lage tonen rond de resonantie frequentie van 38 Hz iets opgehaald. Verder is opvallend dat het geluid iets ruimtelijker klinkt en dat bij alle soorten muziek de dynamische uithalen wat groter is dan een transistor versterker met hetzelfde uitgangsvermogen. Ook de vervorming is bij hoog vermogen niet zo gemeen, en bij trance muziek zelfs niet bezwaarlijk. Zo hoef je niet bang te zijn dat de tweeters het begeven tijdens het oversturen. Verder klinkt een buizenversterker door de even harmonischen een beetje gekleurd. Bij breedbandluidsprekers volgt de amplitude van de frequenties de impedantie van de breedbandluidspreker. Hierdoor worden de lage en hoge tonen een beetje opgehaald.
Uiteraard dien je bij het nabouwen van deze versterker alle veiligheidsvoorschriften in acht te nemen en neem ik dus geen enkele verantwoording, ofwel alles is geheel voor eigen risico.
——————————————————————————–
Ik zal de veiligheidsvoorschriften in acht nemen . ..