Artikel 4 Een versterker eindtrap: varianten

In dit deel bespreek ik enkele varianten in instellingen en in schakelingen. Deze worden toegepast in de klassen A en AB.

OTL
OTL staat voor Output TransformerLess, ofwel: zonder uitgangstransformator.
Iedere rechtgeaarde muziekliefhebber-techneut zoekt altijd naar de ideale versterker. Nu zijn in die wereld de meesten het er over eens (zie deel 1) dat buizen superieur zijn. Alleen is die uitgangstransformator een probleem: hij is zwaar, duur of hij is zowel naar laag als naar hoog de beperkende factor in het frequentiebereik van een versterker.

De belangrijkste functie van een uitgangstransformator in een buizen versterker is het aanpassen van de impedantie van de luidspreker aan de impedantie van de eindbuis (-zen). Anders gezegd: een luidspreker vraagt vooral stroom (ampères), maar een buis geeft juist veel spanning (volts) en weinig stroom. De uitgangstrafo zorgt dus voor de juiste omzetting van spanning en stroom. In oude buizenradio's werd vaak gebruik gmaakt van luidsprekers met een hoge impedantie van bijvoorbeeld 800 ohm; die waren ontworpen om zonder trafo op de eindbuis aangesloten te worden.
In een OTL versterker worden zeer veel eindbuizen parallel geschakeld om zo voldoende stroom op te wekken om een luidspreker van bij voorkeur 8 of 16 ohm zonder uitgangstrafo aan te sturen. Zeer fraai, maar wel zeer kostbaar!

Ultralineair; triodebedrijf
Dit betreft altijd tetroden of pentoden.
Bij triodebedrijf wordt het schermrooster doorverbonden met de anode. De buis krijgt zo bij benadering de eigenschappen van een triode. Er zijn versterkers, zoals van Cayin, waarbij de gebruiker met een druk op de knop zelf kan kiezen tussen triodebedrijf of niet.
Ultralineair bedrijf heeft tot doel de voordelen van de pentode te combineren met de voordelen van een triode. Het schermrooster is verbonden met een extra aftakking op de uitgangstrafo. De muziekweergave is duidelijk zuiverder dan in de normale pentode schakeling met slechts een klein verlies in uitgangsvermogen. Qua weergavekwaliteit en maximum vermogen zit een ultralineaire versterker dus tussen de triode versterker en de standaard pentode of tetrode versterker.
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.

Bias schakelingen
Een eindbuis wordt ingesteld op een ruststroom (zie klasse A en klasse AB). Er zijn verschillende manieren om dit te realiseren.
De eerste is de vaste roosterspanning. De kathode is direct verbonden met de voeding van de versterker en het stuurrooster staat op een vaste, maar instelbare negatieve voorspanning. Deze spanning moet instelbaar zijn vanwege de toleranties op een buis en vanwege de veroudering van de buis (de ruststroom neemt zeer geleidelijk af in de loop der jaren). Het nadeel is dus meteen benoemd. Het voordeel is dat er geen kathode weerstand is en daarmee geen elco ter overbrugging van het muzieksignaal. Vertaald: de beste optie voor weergavekwaliteit plus het hoogst haalbare uitgangsvermogen. Ook is deze schakeling de beste garantie voor een strakke en diepe laagweergave. Alle Artephonos versterkers zijn zo opgebouwd.

De tweede optie is de zogenaamde autobias. Tussen kathode en voeding wordt een relatief grote weerstand geplaatst, de kathodeweerstand. Om signaalverlies te voorkomen wordt deze kathodeweerstand in de regel overbrugd met een elco van, noodzakelijkerwijs, hoge capaciteit. Het stuurrooster is via een grote weerstand verbonden met de voeding. Groot voordeel van autobias is dat via de kathodeweerstand veranderingen door toleranties of door veroudering in de ruststroom worden tegengewerkt. Nadeel is dat de elco een beperking vormt in de laagweergave en in de kwaliteit van het midden en hoog.

Prima Luna is op de markt gekomen met wat zij noemen een automatische bias schakeling. Deze versterkers zijn een variant op de vaste roosterspanning versterkers. Middels een aantal opamps wordt de stroom door de eindbuizen gemeten, zo goed mogelijk gefilterd van het muzieksignaal en vervolgens teruggekoppeld naar het stuurrooster. Voordelen zijn het maximale uitgangsvermogen en het ontbreken van de instelling. Echter de opamps en meerdere filtercondensatoren hebben hun invloed op de weergavekwaliteit: de laagweergave wordt rommelig en het hoog vermoeiend. Je mag je ook afvragen of iemand die bewust kiest voor een buizenversterker, opamps wil zien...

Vorige artikel: Versterker eindtrap configuraties
Volgende artikel: Levensduur en kwaliteit van buizen