Triode Dick's Page
Bill
...Een nieuwe KT88 push pull versterker...
deel 2
update: 17-11-2004

Fasedraaiende overwegingen...

Bill is een klassiek ontwerp pur sang. Ik heb de verschillende fasedraaiers nog eens de revue laten passeren. De kathodyne, met zijn oersimpele opzet. Ik heb deze al meerdere keren gebruikt en met succes. Als je maar met een paar dingen rekening houdt, blijft het een stabiel en goedklinkend trapje. Maar omdat er in ieder geval een drietraps opzet moest worden gebruikt, om voldoende versterking in de schakeling te krijgen, viel deze basisschakeling af. Ik wil de eindbuizen aansturen met een stevige buis, om de vervelende Miller capaciteit te omzeilen. De Millercapaciteit is de capaciteit tussen het stuurrooster en anode van de buis vermenigvuldigd met de versterkingsfactor. Dat levert een totale capaciteit op die in samenwerking met de uitgangsweerstand van de stuurtrap snel tot een laagdoorlaatfilter kan leiden wat te veel beperking geeft aan de bandbreedte van de versterker.

Een variatie op de Kathodyne is de fasedraaier die D.T.N. Williamson in zijn klassieker gebruikte. Deze dubbeltrap zie je vandaagdedag nog veel in gebruik, ook in commerciële ontwerpen. Williamson schakelde tussen fasedraaier en eindbuizen een extra buisbuffer, die een veel makkelijker belasting vormt voor de fasedraaieruitgangen. Plus het gegeven dat deze zich nooit helemaal hoeft uit te strekken, omdat er veel minder uitgangspanning hoeft te worden geleverd voor maximale uitsturing, wat de stress verminderd. Daar zorgen de tussengeschakelde buizen nu voor. Je ziet vaak een buisje met een lage Ri en niet té veel versterking op die plek, wat weer voor een prettig lage uitgangsimpedantie zorgt. De extra gain (versterking) is (was) erg welkom.

Er werd destijds dikwijls (on)behoorlijk stevig tegengekoppeld, en dat kost nu eenmaal veel versterking. Breedbandig uitgangstrafo's waren dungezaaid en dat moest weer met de vele dB's tegenkoppeling gladgestreken worden. Dat dat vervolgens weer een minder stabiele schakeling oplevert, waar met een hier en daar een noodzakelijk tactisch geplaatst condensatortje de boel in de pas moest worden gehouden. Tja... dat lijkt een beetje op je paard achter de wagen spannen... maar bedenk dat we het over ruim 50 jaar terug hebben. Net voor de 'gouden tijd' van de buis. De audiohobby stond nog in de kinderschoenen. Er was niet eens een fatsoenlijke muziekbron. Maar dat veranderde snel in de jaren daaropvolgend...

De eerste opbouw die Bill in de aanloopfase kreeg was deze gebufferde Kathodyne trap. Ik heb er de nodige metingen aan gedaan, en het zag er netjes uit. Goed klinken kan een versterker met deze trap ook zeker wel.

Bill heeft hier ook zijn naam aan te danken. 'William' werd simpel'Bill'. De schakeling veranderde, de naam bleef, omdat het lekker bekte. 'Bob' is overigens een afkorting van 'Brother Of Bill'. Bill heeft dus niks nada te maken met de rijkste man op onze aardkloot: 'Bill G.' zoals een 'slimme' lezer dacht op te moeten merken.... Alsof het hier om een site voor pc aanverwante dingen gaat en niet over gloeiende glaskolfjes...

Ik vind niet dat de elektronica de beperking moet zijn, maar nog steeds de uitgangstrafo, ondanks zijn enorm toegenomen bandbreedte ten opzichte van de vroegere ontwerpen. De aansturende elektronica moet de UGT overtreffen. Als je er met de elektronica al een beperkende factor van maakt, waarom moet een trafowikkelaar dan nog zo zijn best doen om de UGT zo mooi mogelijk te krijgen? Dan kun je net zo goed een minder mooie trafo (laten) wikkelen. Anno 2004, waar de CD al achterhaald is als het beste muziekleverende medium, en ook het oude analoge medium, het vinyl, beter dan ooit is, kun je het eigenlijk niet meer maken om de versterkers, al dan niet bewust, te begrenzen vlak boven 20KHz. Of je moet je hart verpand hebben aan het zielige ‘kwantiteit in plaats van kwaliteit’ mp3 gedoe…bah!…Nee, de versterker, en helemaal niet een buisversterker, moet én hoeft geen bottleneck te zijn.

Nog een kandidaat...

De tweede kandidaat was ook een oude bekende: de ‘Floating Paraphase’ trap. De eerste buis wordt als versterkende trap toegepast, waarna een tweede buis gebruikt wordt om ook een 180 graden gedraaid signaal te krijgen. Door een handige zwevende aansturing, en een even handig gebruikte tegenkoppeling op die ‘omdraaibuis’ krijg je een prima werkende versterkende fasedraaier. Met één maartje. Om deze trap optimaal te laten werken moet de versterking van de laatstgenoemde oneindig zijn. En dan kan dus niet.

Vaak zie je dat in de klassieke schema’s ECC83 buisjes worden gebruikt. Een werkbaar alternatief, op alweer één ‘maartje’ na… (Murphy blijft toekijken…). Deze trap met zijn relatief hoge uitgangsimpedantie is een heerlijke prooi voor Murphy’s brother in law: Miller. Er moet dus een buffer tussen voor en eindtrap om dat probleem te slechten. Ik moet er bij vertellen dat dit met een ECC83 opgebouwd zwevende parafase trapje meestal te zien is met EL84 eindbuizen, die veel minder kritisch zijn met Miller door hun lagere rooster anode capaciteit dan een EL34 of een KT88. Er zijn methodes om deze hoge uitgangsweerstand te drukken. Je kunt een extra ECC83 gebruiken en beide buizen in SRPP schakelen, of nog liever als zogenaamde mu-follower, een SRPP met een extra bootstrapweerstand, die een hogere versterking en een lagere uitgangsweerstand oplevert. Of je kunt gewoon je eigen weg gaan met een minder versterkend/lagere Ri buisje in de schakeling en de verschillen in uitgangspanning wegregelen met een potmeter of beter een spanningdeler. Je kunt een ECC88 of een andere steile buis gebruiken. Een buis met een hoge steilheid heeft van huis uit al een lage inwendige weerstand. Een ECC88 geeft een versterking van 33 keer, nog wel werkbaar dus. Een ECC81 zou ook een goede keus kunnen zijn. Een redelijke lage Ri gekoppeld aan een hoge versterkingsfactor van 60.

Er zijn zoals je ziet weer heel veel wegen naar Rome. Gelukkig maar… En natuurlijk zijn er van het ene vurige voorstanders en van het andere fundamentalistische tegenstanders. Ik kan slechts mijn eigen praktische ervaringen met je delen en zeggen dat ik met alle variaties uitstekende versterkers thuis (mijn eigen huis!) heb gebouwd of beluisterd. Het zit niet slechts in het gebruikte principe, maar veel meer in een goede technische uitwerking, ook op componentenvlak. Ik vraag me wel regelmatig af hoe iemand zo absoluut voor of tegen kan zijn. Heeft zo’n man werkelijk al die dingen zelf geprobeerd? Of zijn het, zoals veel te vaak, weer de vooringenomen vooroordelen die de boventoon voeren? Wie het weet mag het zeggen… Ik weet wel dat de audiowereld ‘verrijkt’ is met een flink aantal zogenaamde leunstoelaudiofielen… en dat is altijd zo geweest. Wil je er met je eigen oren achterkomen, stook dan regelmatig de soldeerbout heet en zoek het zelf uit. Laat je eigen oren oordelen…

Die met die lange staart...

De derde mogelijkheid heb ik in mijn vorige KT88 versterker ook gebruikt: De ‘longtail’ fasedraaier, ook wel ‘Schmitt’ fasedraaier genoemd. De eerste spanningversterkende trap wordt dc gekoppeld (dus zonder koppel condensator) aan de tweede trap waar de fasedraaiing plaatsvindt. De eerste trap is dus heel belangrijk voor de juiste instelling van de tweede. Deze tweede trap heeft als bijzonderheid dat de tweede buishelft het signaal via de kathode krijgt en het stuurrooster voor het muzieksignaal aan aarde ligt. Ideaal, daar gaan we weer, zou een oneindig hoge gemeenschappelijke kathodeweerstand zijn, om de beide uitgangsignalen van de anodes identiek in spanning te krijgen. Maar ook hier moet naar een werkbaar alternatief gezocht worden in een weerstandhoogte van 10 a 12K. Anders wordt de spanningval zo groot dat een onpraktisch hoge voedingspanning op de trap zou moeten.

Ook hier moet gecompenseerd worden. De anodeweerstanden krijgen enigszins verschillende waardes om de twee stuurspanningen voor de eindbuizen gelijk te maken. Het voordeel van deze opzet is dat er voor de fasedraaier een buis gebruikt kan worden met een hele mooie lage Ri. Veel versterking is niet nodig omdat er al een versterkende eerste buis in de schakeling aanwezig is. Een ECC99 of een 5687 zijn perfecte kandidaten. Buisjes met spierballen. Miller gaat KO voor ‘ie de ring kan betreden. Door de spanningsval over de gemeenschappelijke kathodeweerstand is het wel noodzakelijk om een voldoende hoge voedingspanning aan te leggen. Geen punt bij Billy met zijn eindtrap die al op 470 volt ligt. Met een kleine dropweerstand werd dat pakweg 445 volt.

We gaan verder in deel 3...