13 Watt zelfbouw versterker met PL519 als eindtriode (Techniek Overig)
door John Hupse † 
, Schoonhoven, 15.03.2016, 12:40 (3174 dagen geleden)
Het idee voor deze versterker is afkomstig van Tim de Paravicini. De PL519 is als een echte triode geschakeld met g3 aan de nul, g2 als ingang en g1 op een kleine vaste negatieve spanning.
De kathode ligt via een ontkoppelde kathodeweerstand van 250 ohm aan de nul. De spanning over deze weerstand is evenredig met de anodestroom, en wordt teruggevoerd naar de voorversterker (een cascodeschakeling van twee triodes). Op deze manier is de gelijkstroom die door de eindbuis loopt zeer stabiel.
![[image]](images/uploaded/2016031411083356e69bb1395fb.jpg)
De tweede trap is een kathodevolger (ook een triode), deze stuurt de eindbuis aan.
De vraag van Eileen hierover is: Ik ben wel benieuwd naar de schermroostersturing die je toepast. Het princiep van schermroostersturing is me wel bekend, in de beruchte 'stoven' (lineare (?) boosters) ten tijde van hoogdagen van de CB periode, hier in de lage landen. Als het me nog goed voor staat werden hierbij ofwel alle roosters (g1,g2 en g3) aangestuurd dan wel aan massa gelegd met sturing op de kathode?
Ik zie de schermroostersturing van jou in princiepe wel mogelijk, maar werk je dan nog binnen een min of meer lineaer gebied van je eindbuis?
____________________
Je moet hier een duidelijk onderscheid maken tussen de fysieke eigenschappen van de eindbuis en de eigenschappen van de schakeling waarin de buis wordt gebruikt.
Fysiek is de eindbuis een "beam" tetrode en is er dus sprake van drie roosters die je g1,g2 en g3 kunt noemen, of stuurrooster, schermrooster en remrooster. De schakeling is echter die van een triode, waardoor de eigenschappen van de schakeling gelijk zijn aan die van een triode.
De functie van de drie roosters is hierdoor veranderd, het gaat nu om een hulprooster, een stuurrooster en een remrooster. Met het hulprooster kan het DC-instelpunt van de triode zonodig worden aangepast (bij deze versterker is gekozen voor -2 volt), het nieuwe stuurrooster fungeert als ingang van de eindtrap (en bepaalt ook grotendeels het DC-instelpunt), en het remrooster doet waar het oorspronkelijk voor is bedoeld, namelijk het afvangen van de secondaire emissie. De anodespanning is in rust 500 volt, dus een remrooster is hier geen overbodige luxe.
Ik zie de schermroostersturing van jou in princiepe wel mogelijk, maar werk je dan nog binnen een min of meer lineaer gebied van je eindbuis?
Het belangrijkste voordeel van de triode is dat deze een grotere lineariteit bezit dan een tetrode of een pentode. De nadelen zijn dat de versterking minder is, en het rendement lager.
Dit voordeel van de triode (dus de verbeterde lineariteit) wordt in alle gevallen bereikt door middel van tegenkoppeling. Het gaat dan om een interne tegenkoppeling van de anode naar het stuurrooster. Bij een tetrode wordt deze tegenkoppeling geblokkeerd door een schermrooster aan te brengen tussen de anode en het stuurrooster, bij een triodeschakeling is deze blokkade in de vorm van een schermrooster niet aanwezig.
Ik heb deze inleiding alleen nodig om uit te leggen hoe deze eindtrap werkt, je weet dit waarschijnlijk al.
De vraag die je nog niet stelde is "Wat is het voordeel van deze schakeling (2 op de tekening) boven de meer gebruikelijke triodeschakeling (3 op de onderstaande tekening)
![[image]](images/uploaded/2016031513003356e8077161df7.gif)
Schakeling 3 is hierbij de bekende "ultra lineaire" triode schakeling, dus met 100% tegenkoppeling.
Het voordeel van 2. boven 3. is dat g2 niet meer overbelast wordt. Om het afgegeven vermogen van een enkele triode op een niveau te brengen geschikt voor een huiskamerversterker is nu eenmaal een vrije hoge uitgangsspanning nodig. Bij deze versterker loopt de anodespanning bij uitsturing op tot bijna 1000 volt top-top. De maximale spanning voor g2 is voor een PL519 slechts 275 volt, bij andere eindbuizen is dat niet veel anders. Bij schakeling 2 staat slechts het ingangssignaal op g2, waardoor de spanning op g2 binnen de gestelde grenzen blijft. Overbelasting van g2 via het overschrijden van de maximale dissipatie is ook niet meer mogelijk bij schakeling 2.
Een indertijd in de handel gebrachte versterker met een dergelijke eindtrap is de EAR 859 versterker. Je vindt het complete schema in de NVHR-schematheek. Mijn versterker verschilt hiervan maar weinig, de belangrijkste verschillen zijn dat het bij mijn versterker gaat om een mono versterker, dat een PL519 eindbuis is gebruikt in plaats van een EL509, dat er een beter netfilter is gebruikt en dat het tegenkoppelnetwerk is aangepast aan de door mij gebruikte Philips uitgangstrafo. Hierdoor konden beide anodecondensatoren van de eindbuis vervallen. De spreidingszelfinductie van de EAR uitgangstransformator is kennelijk groter dan die van de Philips transformator.
13 Watt zelfbouw versterker met PL519 als eindtriode
door Eleen 
, Deurne (BE), 15.03.2016, 14:42 (3173 dagen geleden) @ John Hupse †
Hoi John,
Bedankt voor je uitleg
Nog één vraagje:
Aangezien je je stuursignaal nu aanbiedt op het schermrooster, wat uiteraard op een positieve spanning moet staan en dus stroom trekt, neem ik aan dat de sturende trap deze stroom (dus vermogen) moet kunnen leveren.
Ga daar eens wat dieper op in.
Groeten,
Eleen (zonder i 
)
13 Watt zelfbouw versterker met PL519 als eindtriode
door John Hupse † , Schoonhoven, 15.03.2016, 15:58 (3173 dagen geleden) @ Eleen
Eleen, mijn oprechte verontschuldiging voor de verminking door mij toegebracht aan je mooie voornaam. Ik hoop dat je het niet al te persoonlijk opvat!
Ga daar eens wat dieper op in.
Wat je zegt klopt, de tweede trap, een halve PCC88 geschakeld als kathodevolger, dient twee doelen:
1. voorzien in een voldoend lage AC uitgangsimpedantie om de nare gevolgen van de ingangscapaciteit van de eindtriode te voorkomen
2. Voorzien in de roosterstroom die de eindtriode vraagt.
De DC-schakeling van deze versterker is vrij uniek, alle buizen zijn immers DC-gekoppeld. Voor de cascode trap was dat niet zo moeilijk, hier is DC-koppeling immers vrij gebruikelijk. De kathodevolger sluit ook naadloos aan bij het concept van DC-koppeling. De DC-uitgangsspanning van zo'n kathodevolger is natuurlijk positief, wat op zich wel handig is omdat g2 van de eindbuis als stuurrooster wordt gebruikt.
De keerzijde van de medaille is dat door deze positieve spanning er stroom nodig is om de eindbuis aan te sturen. Dit is met een "normale" triode ook nodig omdat er altijd rekening moet worden gehouden met de ingangscapaciteit van een eindtriode. Deze capaciteit moet tijdens bedrijf immers snel kunnen worden geladen en worden ontladen. Hiervoor is een bepaalde "slew-rate" nodig, een parameter die aangeeft hoe snel dit gebeurt. Vooral wanneer je overall tegenkoppeling gaat toepassen is een hoge slew-rate van groot belang, omdat anders de versterker snel vastloopt bij hogere frequenties met een wat hoger energieniveau waardoor de beruchte TIM vervorming optreedt. Wanneer de slew-rate te laag is loopt het terugkoppelmechanisme immers te veel achter op de werkelijkheid en vallen er "gaten" in het geluid. Dit is vooral hinderlijk bij versterkers met RC-koppeling, dat is omdat er na het vastlopen van zo'n versterker enige tijd nodig is om de juiste DC-instellingen weer te herstellen.
Dit is overigens precies de reden dat bouwers van triodeversterkers vaak een bepaalde weerzin hebben opgelopen ten aanzien van het gebruik van tegenkoppeling.
Die kathodevolger zit er dus niet voor niets in. De benodigde roosterstroom wordt direct geleverd door de kathodevolgerschakeling, omdat er een directe DC-koppeling aanwezig is zijn hier geen extra maatregelen voor nodig. Je moet er bij de dimensionering van de kathodevolger natuurlijk wel rekening mee houden.
13 Watt zelfbouw versterker met PL519 als eindtriode
door Pieter Vos , 15.03.2016, 20:07 (3173 dagen geleden) @ John Hupse †
Hallo John,
Ik vind dat je hier een beslist interessant versterker concept presenteert. Ik had er dus nog niet eerder over gehoord, een bundel tetrode als triode toepassen waarbij het schermrooster als stuur rooster dienst gaat doen. (Jammer dat ik onlangs mijn EL509 (ooit uit een KTV afkomstig) heb weggedaan omdat ik niet wist wat er mee te doen).
Inmiddels heb ik het artikel uit de NVHR schematheek van de EAR 859 bekeken. Wat mij opvalt is dat de tweede triode van de cascode een gelijkspanning krijgt gelijk aan de kathodespanning van de EL509. Die spanning zal niet hoog zijn, max 20 volt?. Moet de "bovenste" triode van een PCC88 cascode niet een hogere voorspanning hebben, 75 volt? Opdat de "onderste" cascode triode nog goed werkt?
Mijn tweede vraag: wat is de anode ruststroom van de PL519 in jou versterker? Wat is de toe te passen de primaire impedantie van de uitgangstransformator? Zo te zien heb jij een oud model Philips UGT gebruikt, uit welke radio met welke eindbuis was dat?
mvg, Pieter.
13 Watt zelfbouw versterker met PL519 als eindtriode
door John Hupse † , Schoonhoven, 17.03.2016, 09:44 (3172 dagen geleden) @ Pieter Vos
Wat mij opvalt is dat de tweede triode van de cascode een gelijkspanning krijgt gelijk aan de kathodespanning van de EL509. Die spanning zal niet hoog zijn, max 20 volt?. Moet de "bovenste" triode van een PCC88 cascode niet een hogere voorspanning hebben, 75 volt? Opdat de "onderste" cascode triode nog goed werkt?
De kathode van de eindbuis wordt inderdaad "opgetild" naar 20 volt. Deze spanning wordt teruggevoerd naar het rooster van de tweede triode om er voor te zorgen dat de eindbuis altijd 80 mA trekt.
De tweede triode krijgt een anodespanning van circa 90 volt, de eerste triode een anodespanning van circa 20 volt.
Zie voor de Philips trafo hier http://www.nfor.nl/archief/index.php?id=213049
13 Watt zelfbouw versterker met PL519 als eindtriode
door Piet van der Pol , Alblasserdam, 15.03.2016, 15:45 (3173 dagen geleden) @ John Hupse †
Hallo John,
En schema van de complete versterker zou ook wel leuk zijn.....
Ik ben benieuwd.
Piet
13 Watt zelfbouw versterker met PL519 als eindtriode
door John Hupse † , Schoonhoven, 15.03.2016, 16:01 (3173 dagen geleden) @ Piet van der Pol
Piet, zie mijn eerste posting, daar vind je het volgende hierover:
"Een indertijd in de handel gebrachte versterker met een dergelijke eindtrap is de EAR 859 versterker. Je vindt het complete schema in de NVHR-schematheek. Mijn versterker verschilt hiervan maar weinig, de belangrijkste verschillen zijn dat het bij mijn versterker gaat om een mono versterker, dat een PL519 eindbuis is gebruikt in plaats van een EL509, dat er een beter netfilter is gebruikt en dat het tegenkoppelnetwerk is aangepast aan de door mij gebruikte Philips uitgangstrafo. Hierdoor konden beide anodecondensatoren van de eindbuis vervallen. De spreidingszelfinductie van de EAR uitgangstransformator is kennelijk groter dan die van de Philips transformator."
13 Watt zelfbouw versterker met PL519 als eindtriode
door Maurice , Dordrecht, 15.03.2016, 22:54 (3173 dagen geleden) @ John Hupse †
Ik was het artikel al eens eerder tegen gekomen bij zoektocht naar PL509/519 versterkers.
Tim de Paravicini
Uitgangstransformator is 4600 Ohm en 80mA.
Deze is gemeten aan een originele EAR-859 trafo door een eigenaar.
Om een juiste trafo te vinden.
Zet 1kHz met 1V op de ingang en meet de uitgangsspanning aan de secondaire.
Primair is 8xN2 = 8 Ohm x N-kwadraad
80mA is gemeten op de kathode R, kennelijk staat daar dan 20V op pen9.
R=250 dus I= 20V / 250 = 80mA
Daarna experimenteren met de feedback om tot gewenste resultaat te komen.
Origineel zouden het Yoshino trafo's moeten zijn.
De gegeven potmeter in de schakeling van 4K7 LOG zou oorspronkelijk een 47k moeten zijn.
-John heb jij die 47k LOG zitten?
13 Watt zelfbouw versterker met PL519 als eindtriode
door John Hupse † , Schoonhoven, 17.03.2016, 09:11 (3172 dagen geleden) @ Maurice
Maurice,
goede vragen!
De Philips trafo is een voor-oorlogse trafo, waarschijnlijk bedoeld voor een EL6 eindbuis. Uit welk apparaat de trafo was gesloopt is mij niet bekend, ik heb deze trafo tijdens een radiobeurs in Driebergen uit een kartonnen doos gevist waarin een groot aantal andere transformatoren werden aangeboden.
De trafo is oorspronkelijk berekend voor een primaire impedantie van 3.500 ohm. Het einige minpunt is de isolatiewaarde tussen de primaire wikkeling en het kernmateriaal. Deze is op den duur misschien minder goed bestand tegen spanningspieken van 1000 Volt. Om deze reden heb ik de trafo geïsoleerd opgesteld, er is dus geen galvanische verbinding tussen de kern en de wikkelingen.
De anodestroom is inderdaad 80 mA. De Philips trafo is voor hoge tonen duidelijk beter dan de trafo in de EAR versterker, er is kennelijk minder spreidingsinductie. Voor lage tonen loopt de EAR-versterker door tot 5 Hz, bij mijn versterker is dat 8 Hz. Het opgegeven vermogen (13 Watt) wordt zonder enig probleem gehaald.
Wat betreft de volumepotmeter heb ik eerst een 47K log exemplaar gemonteerd. Dit werkt probleemloos. Omdat ik deze versterker in de praktijk ook wel gebruik in combinatie met verschillende jaren '50 grammofoons heb ik later een 470 K log potmeter gemonteerd. Dit werkt ook probleemloos, en maakt het mogelijk om een kristal pickup direct aan te sluiten. Andere bronnen, zoals een CD-speler enz. zijn natuurlijk ook mogelijk.
13 Watt zelfbouw versterker met PL519 als eindtriode
door Cornelis B-B. , Amsterdam, 15.03.2016, 23:24 (3173 dagen geleden) @ John Hupse †
@ John,
Een heel interessante versterker. Op de Duitse site van Jogis heb ik een tijd geleden
ook een versterker gezien met schermrooster sturing op een PL519.
Daar worden de twee triodes van een ECC82 parallel als stuur buis toegepast.
Ook alles direct gekoppeld zonder koppel C's dus.
Cees.
--
CornelisBB
13 Watt zelfbouw versterker met PL519 als eindtriode
door John Hupse † , Schoonhoven, 17.03.2016, 09:23 (3172 dagen geleden) @ Cornelis B-B.
Een heel interessante versterker. Op de Duitse site van Jogis heb ik een tijd geleden ook een versterker gezien met schermrooster sturing op een PL519. Daar worden de twee triodes van een ECC82 parallel als stuur buis toegepast. Ook alles direct gekoppeld zonder koppel C's dus.
Die heb ik ook gebouwd, maar eerlijk gezegd haalt deze Duitse versterker het niet bij het EAR ontwerp.
13 Watt zelfbouw versterker met PL519 als eindtriode
door Piet van der Pol , Alblasserdam, 16.03.2016, 09:08 (3173 dagen geleden) @ John Hupse †
Hierbij enkele vergelijkbare schema's uit een chinees boek.
Met EL/PL509 en EL500. Hierbij wordt zowel het schermrooster als het stuurrooster aangestuurd.
![[image]](images/uploaded/2016031610075856e9307e77610.jpg)
13 Watt zelfbouw versterker met PL519 als eindtriode
door Cornelis B-B. , Amsterdam, 17.03.2016, 00:21 (3172 dagen geleden) @ Piet van der Pol
Piet,
Interessante schema's.
Geen koppel C's.
Slim uitgekiend.
Ik ben eigenlijk wel heel nieuwsgierig hoe het schema van John er uit ziet.
Cees.
--
CornelisBB
13 Watt zelfbouw versterker met PL519 als eindtriode
door John Hupse † , Schoonhoven, 17.03.2016, 09:29 (3172 dagen geleden) @ Cornelis B-B.
Cees,
heel nieuwsgierig hoe het schema van John er uit ziet.
Zie hiervoor mijn eerste posting, daar staat:
"Een indertijd in de handel gebrachte versterker met een dergelijke eindtrap is de EAR 859 versterker. Je vindt het complete schema in de NVHR-schematheek. Mijn versterker verschilt hiervan maar weinig, de belangrijkste verschillen zijn dat het bij mijn versterker gaat om een mono versterker, dat een PL519 eindbuis is gebruikt in plaats van een EL509, dat er een beter netfilter is gebruikt en dat het tegenkoppelnetwerk is aangepast aan de door mij gebruikte Philips uitgangstrafo. Hierdoor konden beide anodecondensatoren van de eindbuis vervallen. De spreidingszelfinductie van de EAR uitgangstransformator is kennelijk groter dan die van de Philips transformator."
Om het verhaal compleet te maken, de nettrafo die ik gebruik is geschikt voor het voeden van 300 mA buizen (PCC88 en PL519), en de eindtrafo is een Philips trafo uit de jaren '30. De voedingselco's bevinden zich in de sokkel van de versterker, en zijn, met als de buizen, afkomstig uit een kleurentelevisietoestel.
13 Watt zelfbouw versterker met PL519 als eindtriode
door John Hupse † , Schoonhoven, 17.03.2016, 10:14 (3172 dagen geleden) @ Piet van der Pol
Bewerkt door John Hupse †, 17.03.2016, 10:24
ja Piet, in China wonen veel slimme ontwerpers 
Het lijkt misschien zo dat deze versterkers zijn uitgerust met eindtriodes, maar dat is niet het geval. Het zijn ook geen pure tetrodes, maar zit daar tussenin met een sterke nadruk op de tetrode.
Om deze reden kon men de kathodevolger laten vervallen. De ingangscapaciteit van de eindtrap is weliswaar ietsje groter dan die van een pure tetrode, maar veel maakt het niet uit.
Deze schakeling lijkt in eerste instantie natuurlijk bijzonder veel op het EAR ontwerp uit de jaren '90. Alleen is er dus geen eindtriode, en ook geen gestabiliseerde DC-instelling voor de eindbuis. De meeste gebruikers maken hun keuze voor een bepaalde versterker echter toch niet op basis van deze criteria, dus waarom zou je geen versterker in de handel brengen die deze zaken mist.
Wanneer je nog wat meer vermogen wenst dan voor een huiskamer gewenst is, of luidsprekers bezit met een beroerd rendement, dan is deze schakeling prima bruikbaar. Je hebt dan wel een aanzienlijk grotere eindtrafo nodig (en een veel zwaardere voeding). Het is al lang bewezen dat een tetrode of een pentode geschikt is als eindbuis, voordelen zijn de hogere versterking, een hoger rendement en een eenvoudige aansturing.