BestPentode, een nieuwe schakeling

Voor- en Eindversterkers

Moderator: Beheerdersteam

Gebruikersavatar
AatV
Berichten: 3806
Lid geworden op: wo 21 feb 2007, 18:33
Locatie: Delft

BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door AatV »

Het project ELL80 staat even stil omdat de behuizing nog niet klaar is. Ondertussen wil ik een nieuwe versterkerschakeling uittesten. Het is dan wel geen versterker, maar het heeft alles met versteking te maken, vandaar de plaatsing in dit forum.

Enige tijd geleden heb ik het ‘bookzine’ Linear Audio aangeschaft. Linear Audio wordt uitgegeven door de in audiokringen bekende Nederlander Jan Didden. Auteurs zijn onder andere: Nelson Pass, Siegfried Linkwitz, Bob Cordell, Douglas Self etc. met andere woorden een gezelschap uiterst deskundige auteurs. Sommige artikelen zijn voor mij niet (gemakkelijk) te volgen, maar in de eerste uitgave, nummer 0, heeft éen artikel mijn aandacht getroffen.
De auteur van het artikel is Frank Blöhbaum, een bekende Duitse ontwerper. Onderwerp van het artikel is de schakeling van een pentode op een manier die ik nog niet eerder gezien heb. Op de schakeling is patent aangevraagd maar de enthousiaste doe-het-zelver is vrij om met de schakeling te experimenteren en toe te passen. Voor de liefhebber zijn de uitgavenvan Linear Audio te bestellen bij http://www.linearaudio.net/

De auteur gaat in het artikel in op het verschil in de ruisbijdrage tussen triodes en pentodes. Een belangrijk verschil is de verdelingsruis tussen anode en schermrooster ten nadele van de pentode. In de literatuur wordt uitgegaan van een verhoging van de ruisbijdrage van minstens 6 dB.
Waar de pentode echter in excelleert, is de hoge versterking en de kleine capaciteit tussen anode en stuurrooster (er is immers een rooster tussen deze twee aangebracht!) waardoor het frequentiebereik niet aangetast wordt.

Een en ander is onderzocht in een testschakeling waarbij de volgende zaken onderzocht zijn :
- Ruisbijdrage
- Versterking
- Vervorming door tweede- en derde harmonischen

De formule voor de versterking van een pentode = steilheid (S) x anodeweerstand.
Daarom zijn in de vergelijkende testen naast ruisarme trioden zoals de ECC806 en ECC808 en gebruikelijke pentoden zoals de EF86, een aantal pentoden met een gemiddelde tot hoge steilheid gebruikt, zoals de D3a, EF184, de Russische 6J9P etc. Dit zijn pentoden, die ontworpen zijn als breedbandversterkers. Deze buizen kosten vroeger een klein vermogen en men dacht er niet aan om deze voor audiodoeleinden te gebruiken. Tegenwoordig varieert de prijs voor deze buizen van ca. € 2 voor de Russische buizen tot ca. € 18 voor de westerse buizen. Vergeleken met de meest geliefde NOS audiotrioden van bijvoorbeeld Sylvania, Philips en Telefunken zijn deze prijzen buitengewoon vriendelijk te noemen.

In het volgende plaatje heb ik de vier schakelingvarianten weergegeven die de auteur gebruikt heeft in de testen.

1. De pentode in triodeschakeling, scherm- en keerrrooster zijn verbonden met de anode.

2. De gebruikelijke pentodeschakeling

3. Een pentodeschakeling waarbij de schermrooster- en keerroosterstromen via een transistor lopen.

4. De BestPentodeschakeling (voor de puristen onder ons evenals no.3 eigenlijk een tetrodeschakeling, omdat het keerrooster niet met massa/kathode verbonden wordt).
Deze schakeling behoeft wat uitleg. De stroom van het stuurrooster wordt via een transistor weer teruggeleid naar de anode. De bedoeling hiervan is dat de buis als een echte pentode gebruikt wordt, maar de stroom van het schermrooster ook gebruikt wordt voor de versterking. Verder zou hiermee ook verdelingsruis weer teniet gedaan worden.
bestpentode.jpg
De auteur heeft erg zijn best gedaan om de hoogspanningsvoeding zo ruisarm te maken als mogelijk is, want de PSRR van pentode- (en ook cascodeschakelingen van trioden) nadert tot nul. De gloeidraad wordt voorzien van gelijkspanning. De “audiopentoden” zolas de EF86 hebben namelijk een getwiste gloeidraad om brom te vermijden. De gloeidraden van hier gebruikte pentoden met hoge steilheid zijn echter niet zo uitgevoerd.

De uitkomsten van de diverse testen uit het artikel zal i.v.m. copyright niet herhalen, maar de BestPentode-schakeling voldoet aan vrijwel alle verwachtingen. De “beste” pentode, de D3a van Siemens heeft de volgende eigenschappen :
De ruis, gemeten in nV/RtHz is lager dan de beste triode uit de test en is lager dan de ruisarme OPA627 opamp!
De versterking komt uit op meer dan 200 x.
Het niveau van de tweede harmonische is slechter dan een triode (ca. 10dB) de derde harmonische is vergelijkbaar met die van trioden.

Als het een en ander werkelijk zo rooskleurig is, dan ligt de weg open voor een ruisarme MC buizen phonoversterker, waarbij zelfs de ingangstrafo kan vervallen.
Om een en ander zelf te kunnen bepalen hoop ik in de volgende aflevering van dit verhaal een testopstelling laten zien.
Gebruikersavatar
Miniwatt
Berichten: 863
Lid geworden op: zo 22 mei 2005, 19:02
Locatie: Den Haag

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door Miniwatt »

Dat wordt een interessant topic, Aat! :kwijl:
Gebruikersavatar
Kappa7
Berichten: 8108
Lid geworden op: za 22 nov 2008, 9:50
Locatie: Ermelo
Contacteer:

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door Kappa7 »

Ga ik met veel interesse volgen.
Niet dat ik de extra MC versterking nodig heb maar een stillere MM buizen versterker is zeker welkom.
Gebruikersavatar
TubeHead
Berichten: 1949
Lid geworden op: ma 16 feb 2009, 23:00
Locatie: Arnhem

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door TubeHead »

Aaah.. Vandaar de laats bestelde russische buisjes. :)

Hou deze topic in de gaten.


Ps. Welke teken programma gebruik je eigenlijk ?
Gebruikersavatar
AatV
Berichten: 3806
Lid geworden op: wo 21 feb 2007, 18:33
Locatie: Delft

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door AatV »

@Kappa,
Moet eerst nog het een en ander testen, een MM/MC versterker zal nog wel even op zich laten wachten...

@Tubehead,
Ik gebruik ExpessPCB/ExpressSCH, te downloaden via http://www.circuitsonline.net/ onder "downloads". Volgens mij gebruikt Ah!buis hetzelfde progje. Hij heeft alleen mooiere buissymbolen getekend. (Zelf te tekenen, niet in de Directory!)

groet,
Aat
Gebruikersavatar
EppeRRR
Berichten: 669
Lid geworden op: di 08 dec 2009, 22:57
Locatie: Hoogeveen

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door EppeRRR »

Altijd interessante onderwerpen, blijf deze ook wel volgen :D

Als ik dit trouwens zie dan moet ik de zolder maar eens snel afmaken en daarna weer de soldeerbout oppakken :P

suc6
Gebruikersavatar
Ah!buis
Berichten: 16682
Lid geworden op: ma 15 nov 2010, 22:36
Locatie: Overijse

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door Ah!buis »

He wat jammer nou,zullen we voorlopig :?: niet weten hoe de ELL80 en al z'n LEDs klinken en uitzien :cry: .
Maar wel een Best geval in de plaats :D .
Sommige puristen zullen wel niet te spreken zijn,met transistors is het geen buizenversterker meer :evil:
Aan de andere kant samen leveren ze wel nieuwe mogelijkheden,soms niet nuttig maar om op te vallen :( .
Of het hier iets goeds oplevert moeten de metingen van Aat ons bijbrengen,hoop ik.
Simuleren gaat waarschijnlijk niet (ben daar niet in thuis) want de buiseigenschappen met het scherm-(g2) en keerrooster(g3) aan elkaar heb ik nog nergens gezien.
Als de anodespanning zakt neemt schermroosterstroom toe zodat het aandeel van het schermrooster in de uitgang dan assymetrisch toeneemt,geen wonder dat er meer even harmonischen ontstaan :shock: .
Dat verschijnsel heb je niet bij een schakeling die er veel op lijkt,nml. twee triodes boven elkaar met de bovenste een vaste roosterspanning.Heb er,benaderend (wat doet de buis g2 aan g3),wat aan gerekend en ben geneigd toch (voorlopig) de voorkeur te geven aan de triodes.
Anne
Bijlagen
apt.JPG
Gebruikersavatar
AatV
Berichten: 3806
Lid geworden op: wo 21 feb 2007, 18:33
Locatie: Delft

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door AatV »

Omdat TheoK deze schakeling gebruikt bij een E80F voor zijn single ended EL34 versterker, zal ik dit onderwerp wat afgestoffen. (kon het nauwelijks vinden!) Het probleem bij Theo was/is dat als het keerrooster net als het schermrooster aan de transistor van de Bestpentodeschakeling verbonden wordt, de versterker niet meer functioneert.
Ik heb geen E80F buis om dit eveneens op te bouwen, maar wel een aantal buizen, die ik aangeschaft heb om deze schakeling uit te proberen, zoals een EF184, E280F, E810F, D3a en wat Russische varianten.

Ik heb een proef schakeling gemaakt en daarbij de D3a buis gebruikt, een penthode met een forse versterking (ook in triode geschakeld) en een grote steilheid. Deze buis is als HFbuis ontwikkeld. Er zijn dus geen maatregelen genomen om brom bij audiofrequenties te vermijden. Voor audio zal je altijd voor de gloeistroom uit moeten gaan van gelijkspanning.
Bij deze buizen wordt er niet zoals bij audiovarianten zuinigjes omgegaan met de schermroosterstroom, nee, soms is 5 of 6 mA. gebruikelijk.
Omdat bij de Bestpentodeschakeling de schermroosterstroom weer toegevoegd wordt aan de anodestroom is er bij soort buizen dan ook een flinke toename van de versterking te verwachten. De schema's zijn als volgt:
schema's test D3a.jpg
groet,
Aat
Gebruikersavatar
nl3prc
Berichten: 1305
Lid geworden op: di 08 nov 2011, 15:07
Locatie: Den Helder
Contacteer:

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door nl3prc »

Ben benieuwd wat het gaat doen vooral dat met het keerrooster.
Gebruikersavatar
AatV
Berichten: 3806
Lid geworden op: wo 21 feb 2007, 18:33
Locatie: Delft

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door AatV »

Voor deze schakelingen had ik wat printjes liggen, die ontworpen waren voor de D3a.
Ik heb het eerst geprobeerd net een EF184, omdat ik ervan uitging dat dezezelfde pinbezeting heeft als een D3a. De Bestpentodeschakeling functioneerde opperbest, alleen bij een normale penthodeschakeling wilde er maar geen stroom door de buis lopen, dus alles gecontroleerd, verbindingen doorgesoldeerd en metingen gedaan of alle weerstanden wel van de juiste waarde waren. Alles klopte en toch wilde er maar een nauwelijks te meten stroom lopen. Daarna terug gegaan naar de basics en ontdekt dat de pinbezetting van scherm- en keerrooster bij een EF184 precies andersom zaten als bij een D3a.
Op zich heel contructief voor de werking van een pentode: hoe hoog de voedingsspanning ook is, als het schermrooster op 0 volt staat loopt er nauwelijks stroom.

Na deze ervaring dus verder gegaan met de D3a. In het schema staat een voedingsspanning van 270 Volt vermeld. In de test schakeling ben ik echter uitgegaan van 350 Volt. De uitslag was als volgt :
Bij de penthodeschakeling is de versterking met deze buis fors, namelijk 155 keer.
Bij de bestpentodeschakeling is de versterking nog een stuk groter: 225 keer!

Onderstaand (speciaal voor Ray) nog wat plaatjes tijdens de opbouw en de test van de twee schakelingen:

Eerst een plaatje tijdens het meten van de spanningen:
spanningen BP.jpg
Vervolgens nog de scoop erbij gepakt of de sinus van het uitgangssignaal er een beetje netjes uitzag:
sinus BP.jpg
Al met al een behoorlijk geslaagde test, waarvan de aanleiding een niet functionerende BP schakeling was bij de versterker van Theo. Waarom is me na deze uitslag (nog) niet duidelijk :?

groet,
Aat
Gebruikersavatar
Ah!buis
Berichten: 16682
Lid geworden op: ma 15 nov 2010, 22:36
Locatie: Overijse

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door Ah!buis »

Leuke proefjes,eindelijk weer een "normaal" gedrag :D
Alleen jammer,niet erg vergelijkbaar met het geval Theo.
De EF86 en E80F zijn niet erg steil,in de orde van 2mA/V.Die HF dingen wel 15..35mA/V 8) .
Met een grote kathodeweerstand zijn ze wel te kalmeren,steilheid is erg stroomafhangkelijk (1k voor D3 en 3k3 de EF184) kom je onder de 2mA/V.Dan lijkt 't er wat meer op.
Dat de Ig2 zo groot zou zijn valt wel mee.Is ong 1/3 van de Ia.Bij de LF soorten is dat ook zoiets,hoewel misschien 1/4 Ia.
Anne
Gebruikersavatar
SSassen
Berichten: 11528
Lid geworden op: vr 22 apr 2005, 10:21
Locatie: Zuidoostbeemster
Contacteer:

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door SSassen »

Zeg Aat, da’s interessant zeg, ben jij hier ooit mee verdergegaan?
Gebruikersavatar
AatV
Berichten: 3806
Lid geworden op: wo 21 feb 2007, 18:33
Locatie: Delft

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door AatV »

Wow, dat is een 'blast from the past' !
Nee ben er niet mee verder gegaan, er kwamen altijd andere dingen tussen.
(werk, gezondheid, andere interesses, noem maar op...)

groet,
Aat
Gebruikersavatar
SSassen
Berichten: 11528
Lid geworden op: vr 22 apr 2005, 10:21
Locatie: Zuidoostbeemster
Contacteer:

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door SSassen »

Ja, sorry, soms loop ik wat achter de feiten aan! Zou jij misschien hier een blik op kunnen werpen? Ik krijg er niets fatsoenlijks uit?
057_bestpentode.jpg
Sander en Anne's KT88 push-pull eindversterker project
viewtopic.php?p=2075765#p2075765
Gebruikersavatar
AatV
Berichten: 3806
Lid geworden op: wo 21 feb 2007, 18:33
Locatie: Delft

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door AatV »

De potentialen van de anode en Q3 zijn in orde, dat kan het niet zijn.
Je kan pin 8 van het keerrooster nog verbinden met de emitter van Q3 (geen garantie :mrgreen: )

groet,
Aat
Gebruikersavatar
SSassen
Berichten: 11528
Lid geworden op: vr 22 apr 2005, 10:21
Locatie: Zuidoostbeemster
Contacteer:

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door SSassen »

Je bedoelt pin 1 en 8 omwisselen? Of 1+8 aan de emitter?
Gebruikersavatar
AatV
Berichten: 3806
Lid geworden op: wo 21 feb 2007, 18:33
Locatie: Delft

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door AatV »

Zowel pin 1 als 8 aan de emitter.

groet,
Aat
Gebruikersavatar
SSassen
Berichten: 11528
Lid geworden op: vr 22 apr 2005, 10:21
Locatie: Zuidoostbeemster
Contacteer:

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door SSassen »

Nee, er komt helaas niets zinnigs uit, ik ga Frank Blömbaum even een email sturen.
Gebruikersavatar
douwebakker
Berichten: 2172
Lid geworden op: ma 09 okt 2017, 17:25
Locatie: Vledder Drenthe
Contacteer:

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door douwebakker »

Hi Sander, op de basis van Q3 zou via de spanningsdeler van 470k en 200k een spanning van 93V moeten komen. Bij een anodespanning van 120V zal de schermrooster spanning 92.6V moeten zijn.(emittervolger). Wat meet jij daar?
Gebruikersavatar
SSassen
Berichten: 11528
Lid geworden op: vr 22 apr 2005, 10:21
Locatie: Zuidoostbeemster
Contacteer:

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door SSassen »

Ja, spanningen kloppen allemaal, het gaat ergens anders mis ben ik bang.
Gebruikersavatar
douwebakker
Berichten: 2172
Lid geworden op: ma 09 okt 2017, 17:25
Locatie: Vledder Drenthe
Contacteer:

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door douwebakker »

als de spanningen kloppen moet de EF86 ook versterken.
Even de scoop erop.
Gebruikersavatar
SSassen
Berichten: 11528
Lid geworden op: vr 22 apr 2005, 10:21
Locatie: Zuidoostbeemster
Contacteer:

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door SSassen »

@AatV:

Die probeersels met de D3a, had je die wel opgebouwd en aan gemeten toevallig?
Gebruikersavatar
OpaBert
Berichten: 12683
Lid geworden op: vr 25 apr 2014, 4:15
Locatie: T, heike 😀

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door OpaBert »

Sander heb je al gemeten waar je versterker nog vervormingsvrij is na de EF86 of na de de Fasedraaier 6922 op de stuurroosters KT88 ?
Ik heb de indruk dat je alleen op de 8 ohm gemeten hebt
Gebruikersavatar
AatV
Berichten: 3806
Lid geworden op: wo 21 feb 2007, 18:33
Locatie: Delft

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door AatV »

SSassen schreef: zo 19 nov 2023, 21:06
@AatV:

Die probeersels met de D3a, had je die wel opgebouwd en aan gemeten toevallig?
Jazeker, staat boven nog vermeld.
Heb daarvoor toen de D3a gekozen :

Als 'gewone' pentode : 200mV AC in, 31V AC uit -> A = 155x
Als bestpentode : 200 mV AC in, 45V AC uit -> A = 225 x

Als ik je verhaal zo lees is het net of het keerrooster (g3) 'stiekum' verbonden is met de katode. Dat zie wel meer bij buizen als de EL84.
Het zou niet moeten kunnen maar je weet maar nooit... Zou het even nameten.

groet,
Aat
Gebruikersavatar
OWC
Ook commercieel actief
Berichten: 3854
Lid geworden op: wo 02 mei 2018, 14:53
Locatie: West Friesland
Contacteer:

Re: BestPentode, een nieuwe schakeling

Bericht door OWC »

Gaat het mis in LTSpice of in het echt?
Plaats reactie