Artikel 2 De meest voorkomende type buizen

Buizen (oftewel lampen) zijn er in verschillende soorten. In volgorde van complexiteit zijn de belangrijkste soorten de volgende.

De diode
De allereenvoudigste buis is een diode. Deze heeft een anode, een kathode en een gloeidraad. De gloeidraad verwarmt de kathode waardoor het speciale metaaloxidelaagje dat op die kathode is aangebracht, elektronen (dus negatief geladen) gaat uitzenden. Deze elektronen zorgen voor een elektrische stroom van de anode. Deze stroom loopt altijd slechts één kant uit; een diode is derhalve bruikbaar als gelijkrichter in bijvoorbeeld een voeding. De anode heeft een positieve spanning ten opzichte van de kathode.
Wanneer je door het glas van een buis naar binnen kijkt zie je de anode. Meestal is die anode van metaal, soms bijvoorbeeld van koolstof. In de meeste anoden zitten openingen, waardoorheen je het kathodebuisje ziet zitten. In deze kathode zit de gloeidraad, die aan de onderzijde en aan de bovenzijde van de kathode ook zichtbaar licht uitstraalt (wanneer de versterker is ingeschakeld natuurlijk).

De triode (zie schets)
Een triode heeft een aansluiting extra: het zogenaamde stuurrooster dat zich bevindt in de weg die de elektronen afleggen van kathode k naar anode a. Een spanning op het rooster beinvloedt die stroom elektronen. Indien de spanning op het rooster een muzieksignaal is, verandert de stroom elektronen in het 'ritme' van de muziek mee. Zo verschijnt aan de anode een versterkt muzieksignaal. Dit rooster is een spiraalvormige draad die door de openingen in de anode meestal zichtbaar is.
Een kenmerkende eigenschap van de triode is verder dat de stroom afhankelijk is van de spanning op de anode, hetgeen verlies in vermogen en in versterking geeft.

De (beam)tetrode
Om de invloed van de anodespanning bij de triode te verkleinen wordt in de tetrode een zogenaamd schermrooster geplaatst tussen de anode en het stuurrooster. Dit schermrooster wordt daartoe op een vaste spanning gehouden. Dit rooster mag voor een correcte versterking van ons muzieksignaal geen muzieksignaal voeren en wordt daarom met een condensator kortgesloten naar 'aarde'.
Deze tetrode heeft een aantal technische nadelen waarvan bespreking hier te ver gaat. Deze nadelen worden grotendeels ondervangen door nog een derde rooster toe te voegen.

De pentode
Wie Grieks kent, weet dat "penta" vijf betekent (en "tetra" vier, "trios" drie en "duo" twee). Deze getallen slaan dus op het totaal aantal elektroden van een buistype. De vijfde elektrode (en dus het derde rooster) van een pentode heet het keerrooster.
Een (halfgeleider) FET heeft een elektrische gedrag dat in hoofdlijnen lijkt op het gedrag van een pentode.

Voorversterkerbuizen en eindbuizen
Dit zijn geen andere buizen dan de hierboven reeds besproken soorten. Deze onderverdeling slaat alleen op de toepassing waarvoor een buis is ontworpen. Een eindbuis moet vermogen kunnen leveren om bijvoorbeeld luidprekers aan te kunnen sturen. Zo'n buis is daarom zwaar en groot uitgevoerd.
Voorversterkerbuizen ofwel signaalbuizen zijn kleiner. Vaak worden twee of zelfs drie buissystemen in een en dezelfde glazen ballon ondergebracht.

Triode versus pentode in audio toepassingen
Een triode geeft veel minder vervorming dan een pentode. Bovendien bevat de vervorming van een triode vooral tweede dus even harmonischen. Een pentode geeft naast tweede harmonischen ook de oneven derde harmonische vervorming. Indien u weet dat muiekinstrumenten van nature ook even harmonischen produceren van de grondtoon en nooit oneven harmonischen, zult u begrijpen dat triodes de voorkeur hebben voor de verwende muziekluisteraar.
Deze eigenschap is helaas een eigen leven gaan leiden: velen beweren dat buizen 'mooier' klinken juist omdat ze volop even harmonische vervorming zouden produceren! Dit is dus een omkering van argumenten. Een goede buizenversterker produceert op de allereerste plaats zeer weinig tot geen vervorming. Gelukkig zijn er versterkers op de markt waar de luisteraar met de afstandsbediening kan kiezen tussen triode bedrijf of pentode bedrijf, zoals verschillende modellen van Cayin.
De triode is minder gevoelig voor de kwaliteit van zijn voedingsspanning dan een pentode of tetrode. Anders gezegd: bij een zelfde kwaliteit voeding, klinkt een triode waarheidsgetrouwer.

Een ander belangrijk nadeel van pentoden is de extra voeding benodigd voor het schermrooster. Aan deze voeding worden hoge eisen gesteld vooral uit het oogpunt van een zuivere muziekweergave.

Bij eindbuizen zijn nog andere verschillen van belang:
Een triode heeft een lagere inwendige weerstand dan de tetrode of pentode. Dit geeft dus een betere controle over en demping van de aangesloten luidspreker.
Een nadeel van triodes is hun relatief lage rendement, dat ongeveer de helft is van een pentode. Ongunstig dus voor uw energierekening en voor het milieu? In principe ja, echter bij een versterker van 2 x 40 watt uitgangsvermogen gaat het om een verschil van maximaal slechts 0,02 kWh indien u continu op maximum vermogen muziek zou draaien! Dit is in veel gevallen minder dan het stand-by verbruik van uw TV.

Vorige artikel: Waarom buizen principeel beter klinken dan solidstate versterkers
Volgende artikel: Versterker eindtrap configuraties