forum.zelfbouwaudio.nl

Buizenversterkers blinken uit door hun ‘soepele’ omgang met het geluid.
Zij klinken opener/luider dan hun transistor-collega's en gaan vriendelijker om met oversturing, zodat je minder uitgangsvermogen nodig hebt.
Sommigen stellen dat dit zou komen door de ^1,5-karakteristiek van de triode-fasedraaier, maar belangrijker is het gedrag van PP-eindtrap: Hier zie je een vereenvoudigd model van een ca. 10W-versterker uit bijv. de populaire CTA-serie of de Philips-HF10, maar wel zonder tegenkoppeling!
De UGT is vervangen door L1/2 en een ideale anode-belasting van Raa, in de praktijk volgt die de luidspreker-impedantie, wat weer voor een ‘warme’ bas zorgt, omdat die rond de resonantie-frequentie hoger is.
De versterking V(a2,a1)/V(i+) is 100/1,7=59x, zodat je zou verwachten dat als we de ingangsspanning in stappen van 1V7 verhogen de uitgangsspanning met stappen van 100V omhoog gaat.
Maar vanaf 3,4V(i+), dat is 2W5 in Raa, begint een compressie omdat de buizen van klasse-A naar B gaan, waarbij elke buis maar de helft van de stroom levert en dus de versterking afneemt.
Het gaat allemaal mooi gelijkmatig en zorgt ervoor dat hard geluid niet te luid wordt en zacht geluid in verhouding dus luider.
Met diverse tegenkoppelingen zoals CFB, UL of overall wordt dit effect uiteraard minder, maar compressie blijft het hart van de buizenklank.
Dit is ook met moderne/goedkope MOSFET's (zonder gloei!) te doen: De versterking (150x) en uitsturing zijn hoger, maar je ziet vrijwel hetzelfde compressie/clipping-gedrag en dit kan nog versterkt worden door een JFET-fasedraaier, dus wordt vervolgd.

Lijkt me moeilijk doen als bezigheidstherapie.
Buizen zijn slecht in veel stoom en hebben nogal wat spanning nodig om die (kleine) stroom voor elkaar te krijgen.Vandaar de vervelende trafo.Zelfs met buizen die nog in staat zijn redelijk stroom bij lage spanning aan te kunnen (lijnuitgangsbuizen)is het nog zwoegen met parallelschakelen.
Dan ga je fet's, die het best zonder die trafo kunnen stellen, weer toepassen op hoge spanning en trafo om enkel de gloei uit te sparen ?
En voor compressie kun je wel zorgen zonder daarvoor buizen na te doen.
Anne

Ik heb wel eens nagedacht over schakelingen die een instelbare macht-anderhalfvervorming produceren met bipolaire torren. Met translineaire schakelingen is dat goed te doen. Ik heb ze nooit gebouwd en het zijn enorme ruisbakken, maar zie de plaatjes voor wie het eens proberen wil.

Zonder UGT krijg je zoiets als het monster van Hiraga, maar dan zonder de heftige overall-tegenkoppeling om de soepele compressie te krijgen: De versterking is 25x, dus zou je uitgangsstappen van 2V verwachten, maar vanaf 4V (2W) begint de buizenachtige compressie, het maximale vermogen is ca. 10W in zowel 4Ω als 8Ω.
Als vervanger voor de 2S's zou je 2N5458/61 kunnen nemen, maar dan worden de instelweerstanden anders, wat overigens het grootste probleem is bij dit soort versterkers, je moet maar net de juiste complementaire transistoren hebben!
Voor de MOSFET's kan je beter de IRF9Z24/IRLZ24 nemen i.p.v. de hier getoonde dure 150W! type's.
Met 180Ω voor Rt wordt de versterking 10x, maar dan is de compressie verdwenen en krijg je hard-clipping, zoals bij gewone transistorversterkers:

Dan is een UGT zo gek nog niet:
-zelfde FET's, dus geen complementaire!
-geen DC-problemen op de uitgang.
-simpele enkelvoudige voeding, wel hoogspanning dus oppassen!
-‘mooie’ vervorming in het laag.
Om het wat FET-vriendelijker/goedkoper te maken, gaan we uit van een PL84/EL86-versterker: We kunnen ca. 170Va maken door 115Vac van een goedkope scheidingstrafo voor stereo gelijk te richten en af te vlakken.
Voor de ca. 3k5Ω-UGT kan je een dure standaard 4kΩ zoals de VDV-3A524 nemen of een goedkope lichnettrafo zoals de FL14/6.
De FL14/6 heeft een open spanning van 8Vac (vollast 6Vac) met de secundaire wikkelingen parallel, dus n=230/8=28,8 en n²=826 zodat je met 4Ω-LS+0Ω5-verlies een Raa van 3k7Ω krijgt.
De rest van de parameters staat in http://forum.zelfbouwaudio.nl/viewtopic.php?f=7&t=19958.
Het wordt zoiets: Vanaf 2Vi begint de compressie en boven 5Vi hard-clipping, maar we kunnen dit voorkomen door de fase-draaier eerder te laten comprimeren, dus wordt vervolg.

En waarom niet ongevaarlijk met bijv. 32V voeding ? Raa van 200 Ω , makkelijker zelf wikkelen en ong. zelfde vermogen.
Anne

Dat is ook een goed idee, je kan uitgaan van een standaard 24Vac-voedingstrafo of veiliger nog een SMPS voor stereo.
Voor de MOSFET's bijv. de goedkope IRF510 o.i.d.
Maar je moet wel zelf een speciale UGT maken, ik weet niet of er nog bouwsetjes te koop zijn?

Eigenlijk kan je de primaire kant van de UGT op laagspanning wel weg laten en secundair als auto-trafo gebruiken: Ik ben uitgegaan van de populaire ELA-100V uit de CTA-serie.
Theoretisch zou dit een 25W-versterker kunnen worden, maar dan hebben we wel een betere trafo nodig!, want de serie-weerstanden zijn te hoog en de verzadigingsstroom is te laag.
De versterking is 8,7x en vanaf 4Vout begint enigszins een compressie, die we nog kunnen verhogen door de fase-draaier, dus wordt vervolgd.

De N-JFET-fase-draaier comprimeert ook buizenachtig: De versterking is 6,7x, dus zou je uitgangsstappen van 1V verwachten, maar vanaf 2V begint de buizenachtige compressie.
De totale versterking incl. eindtrap is ca. 60x, terwijl je maar 20x nodig hebt bij een standaard ingang van 1Veff, dus je kan 10dB tegenkoppelen op R6, zoals gebruikelijk is bij buizenversterkers.

Geschikt zijn de N-JFET's 2N5484/5, J112/13 of BF245A/B, met een Idss van ca. 5mA @6Vds.
Als je er meteen een stuk of 10 koopt, kan je ze eenvoudig testen/matchen door de gate met de source te verbinden en dan de Id bij 6Vds te meten.
Degene die buiten de spec's vallen kan je voor de stroombron met J3 gebruiken.
Voor de MOSFET's kan je ook de goedkope IRF9520 o.i.d. gebruiken.
De fase-draaier kan overigens ook met gewone transistoren, zodat je niet hoeft te selecteren: De versterking is met 20x i.p.v. 6,7x een stuk hoger, maar de ingangsimpedantie ca. 4x lager, zodat je voor C1/2 beter 470nF kunt nemen.
Qua vervorming maakt het niet uit: Tegen de compressie-grens van 2V in beide gevallen -40dB (1%) derde harmonische vervorming, maar wellicht dat je het verschil wel hoort.

Een nog handiger oplossing is: We gebruiken de MOSFET's als source-volgers, wat in buizentermen overeenkomt met CFB.
De sturing op de UGT krijgt meer het karakter van een spannings- i.p.v. stroombron, waardoor ie een stuk meer bas kan weergeven, zoals ik in
UGT-meten al uitleg.
De open -3dB-bandbreedte zonder tegenkoppeling is maar liefst 17Hz tot 37kHz en de versterking 60x, zodat je makkelijk nog 10dB (1/3) kan tegenkoppelen.
We hebben wel een -12V hulpvoeding nodig, maar dat is geen probleem met de DC-DC-12V en je hebt meteen een symmetrische voeding voor een voorversterker met toonregeling o.i.d.

De fase-draaier kan ook met een echte buis: Dit lijkt veel op TLAf van 28-3 j.l. maar de versterking is maar 2x, zodat je niet veel kan tegenkoppelen, maar dat maakt het wel meer ‘puur’ buizenachtig.
Het is wel benauwd voor de ECC82, zodat we een -12V hulpvoeding nodig hebben om een Vac van ca. 18V te krijgen, maar dan werkt ie nog goed.

Ook nog even meespelen
Wat opruiming gehouden
Anne

Zo ben je wel de koppel-C's kwijt, maar je Vac is 14V i.p.v. 18V
En ik wou uitgaan van een stevige 12V voeding (ook voor de gloei!) met een -12V hulpvoedinkje (of de compatibele Traco), zodat je meteen een symmetrische voeding hebt voor een voorversterker met toonregeling o.i.d.
Hierbij de DC-instelling: We hebben ongeveer 9Vdc (Va1,a2) nodig voor de TLAa-eindtrap van 19-3 j.l. en met de extra -12V staat Vc op -9V, totaal dus 18Vac.
De aansluiting voor de tegenkoppeling(fb) heb ik aangepast.

Hierbij nog een aardig plaatje van de buizeneindtrapcompressie: Ik heb voor een zuinige instelling gekozen, maar ca. 20mA Ia, zodat je nog wat ziet, de rode lijn geeft de 9W-curve weer en hij kan wel 35mA Ia hebben.
In blauw staat het Ia-verloop en die volgt aardig de impedantie-asymptoten (in magenta) van 4k2Ω en 2k2Ω voor respectievelijk klasse A en AB.
Alle simulatie-files staan in de bijlage, zodat je zelf kan experimenteren.