Verslagen Radiocafé
Verslag 13 mei 2008: Een wat wonderlijke versterker van 30 Watt

Tramlijn 17

Na een lange vermoeiende autorit gisteren vanuit Frankrijk, leek het mij verstandig om vandaag eens niet in de auto te stappen maar de trein te nemen naar Amsterdam. Al eerder had ik op deze wijze deze reis ondernomen en weet dat ik lijn 17 moet nemen om mijn doel te bereiken. Thuis heb ik gelukkig nog een oude strippenkaart gevonden, want ik zou niet weten waar ik die zou moeten kopen.

Eenmaal aangekomen op het stationsplein is het toch weer even zoeken waar ik op de tram kan stappen. Er wordt gewerkt aan de Metrolijn en dat betekent veel opbrekingen, hekken en ander ongemak om de opstapplaats te vinden van de tram. Er staat gelukkig een tram, klaar voor vertrek zodat ik direct kan instappen, bij de conducteur achter zijn desk laat ik één zone af stempelen. Voldoende voor de rit naar de halte Posjesweg. Als ik een plaats opzoek in de niet al te volle wagen zie ik Anneke zitten. Zij heeft mij kennelijk ook gezien want ze wenkt mij om bij haar plaats te nemen. Tegenover haar zit een man met een aktetas op zijn schoot. Ik schat hem een jaar of veertig, die mij nieuwsgierig aankijkt.

"Ik zal jullie even aan elkaar voorstellen"; zegt Anneke. "Dit is mijn neef Henk Verweij uit Apeldoorn werkzaam bij een technisch ontwerp bureau"; en tot haar neef vervolgde zij: "Dit is Piet PA3HDY waar wij het zojuist over hadden"

Natuurlijk was ik uiterst nieuwsgierig waar dat gesprek dan overging. Ze vertelde mij dat ze haar neef had verteld over het versterkertje met de twee EL3 buizen in een ultralineaire schakeling met twee uitgangstrafo's Amroh U85NN ( RHT 4/2006-134). Haar neef nam nu het woord en liet mij weten dat hij in aanvang sceptisch tegen het ontwerp aankeek maar nadat Anneke hem had verteld dat haar vader na de oorlog en nog in het monotijdperk slechts één AL4 gebruikte aangestuurd door een Ronette pick-up . Deze versterker met slechts een minimum aan onderdelen, geen toonregeling en slechts een correctiefilter aan de ingang was voor die tijd een kwalitatief hoogstaand apparaat.

De AL4 of EL3, ach dat zijn in feite dezelfde buizen, de tegenhangers van de patent beveiligde Amerikaanse beampower tetrode 6V6. Nu hij met deze informatie met wat meer aandacht het schema van de balansversterker met de vertrouwde EL3 buizen bekeek, eindbuizen vooral bekend geworden door het gebruik bij de PTT communicatie! Daarbij de twee daarin gebruikte uitgangstransformatoren viel het hem nu op dat de eindbuizen elkaar in deze schakeling niet kunnen beïnvloeden en juist het parallel schakelen van de secundaire wikkelingen een betere demping tot gevolg heeft.

Ook de wijze van fasedraaiing, ook bekend als floating paraphase, middels een triode met een versterking één, waardoor het mogelijk is de versterker met een simpele schakeling in stereo te schakelen. In ieder geval heel wat beter dan deze 30 Watt buizenversterker met variabele dempingsfactor. Hij haalde daarbij een paar kopieën uit zijn tas die ik direct herkende als dezelfde afdrukken die ik kreeg tijdens een van de radio caféavonden in Wormerveer.

"U moet dat maar eens op uw gemak even doorlezen, want ik ben benieuwd naar uw mening". De tram zette zich nu beweging en ging piepend de bocht door richting Martelaarsgracht. Een toepasselijke naam voor het ontwerp dat beschreven stond op deze velletjes.

Ik zei dat ik het al eerder had gelezen en dat er enige zaken niet klopten en waarschijnlijk door een enthousiaste beginner is gebouwd, naar diverse aanwijzingen gevonden in technische tijdschriften en boeken. Het is mij al eerder opgevallen dat als het radio of versterkertechniek betreft men na het lezen van wat vaktechnische tijdschriften en wat willekeurige boeken meent de nodige kennis te bezitten. Terwijl dat toch een vak is waarvoor toch enkele jaren van intense studie nodig zijn.

Wat deze versterker betreft struikel ik al over de wat wonderlijke regeling waarmee zowel positief als wel negatief kan worden teruggekoppeld naar de voorversterkerbuis ten einde de dempingsfactor te beïnvloeden. Waarbij de opmerking dat 8 Volt wisselspanning op de klemmen van een 8 Ohm luidspreker 1 Watt zou zijn. Het is V² / R en dan krijg ik toch 8 Watt te horen. Waarom een luidspreker 90 dB/Wm nu zo nodig daarbij gebruikt zou moeten worden is mij niet geheel duidelijk. Wel te hopen dat als bij positieve terugkoppeling in een voor ons gehoor erg hoge frequentie de zaak gaat genereren deze luidspreker daar geen schade van zal ondervinden. Het is echter de fasedraaier die onbruikbaar is en zeker niet thuis hoort in een zo genoemde High Tech versterker! De hier gebruikte schakeling is zo'n zeventig jaar geleden beschreven als een zelf fasedraaiende balanseindtrap. Tenminste men beweerde dat het een balans versterker zou zijn.

Het werd onder de naam 'Long Tailed Pair' in Amerika gelanceerd. Lang geleden werd er door Jac Wigman in Radio Electronica een artikel over geschreven, waarin hij twee buizen 6V6 in zo'n schijnbalans schakeling beschreef. Stel dat de sturing op het eerste rooster de spanning aan de gezamenlijke kathodeweerstand met één Volt doet toenemen. Dan ontstaat er één Volt negatieve toename aan de buis 2 met het geaarde rooster. Waardoor de anodestroom met het bedrag van de steilheid van buis 2 vermindert.

Dat betekent dat de toename van de totale kathodestroom (Ia1 + Ia2) door de kathodeweerstand om één Volt verhoging van de kathodespanning te verkrijgen is 1/ Rk . Dan moet dus Ia1 nu toegenomen zijn met 1/ Rk + S2. Rekenen we dat verder uit dan zal blijken dat buis twee maar voor 50% meeloopt in deze schakeling en van enige balans geen sprake is. Henk knikte, hij was het roerend met mij eens. De tram stopte en uit het raam kijkend zag ik de Westerkerk we waren dus op de Raadhuisstraat beland. Het werd nu ook wat drukker in de wagon. Tegenover mij nam een vrouw plaats die zo te zien aan de plastic draagtas inkopen had gedaan. Anneke stootte mij aan en zei: "Mag ik het schemaatje eens zien?" De tram zette zich weer in beweging, richting Rozengracht.

Anneke keek op van de papieren waarop het schema en de beschrijving van de versterker. "Wat een naam zeg! Vari-extinction-Amp. Wat je zojuist vertelde, ook hier zijn om enige gelijkloop te bereiken de anodeweerstanden van de voor fase draaiing gebruikte dubbeltriode aangepast. De anodeweerstand van de geaarde triode is met 22% verhoogt. Nou denk ik niet dat hiermee enige lineaire versterking te verwachten is. Wat er dan na volgt is een compleet weerstand pakhuis."

"Het was beter geweest een lekweerstand aan te brengen in het tweede rooster en het voor wisselspanning te aarden met een condensator. Ik begrijp ook niet waarom men zoiets in elkaar zet en dan meent daarmee de beide eindbuizen aan te kunnen sturen. Wat mij nog het meest opvalt is, dat de kathodeweerstand niet aan aarde ligt maar aan een punt waarop min 72 Volt. Om op beide roosters een redelijke negatieve roosterspanning te verkrijgen moet er dan minstens 40 mA gelijkstroom door de weerstand van 1,8 kOhm vloeien. De gezamenlijke anodedissipatie van de ECC99 is dan ruim 15 Watt. Tenminste als dat buisje dat op kan brengen. Nee, mijn goedkeuring heeft deze schakeling niet."

Henk liet weten dat zelf nog niet te hebben opgemerkt en borg de papieren weer in zijn tas . Nu wilde hij weten wat ik er nu van dacht. Na enig nadenken antwoordde ik hem: "In zekere zin een doordachte regeling wat de inwendige weerstand van de luidsprekeruitgang betreft, echter ik zelf ben geen voorstander van tegenkoppeling. Demping is niet direct nodig bij luidsprekers met een stugge ophanging en luidsprekers met foam randen om een grote uitslag mogelijk te maken hebben begrijpelijk te doen met het Dopplereffect. Je wordt dan gedwongen met meerdere luidsprekers te werken en vermogen verslindende filters. Waar blijf je dan met je demping, als het signaal eerst een filter moet passeren!!" 

"De wijze van fasedraaiing met verschillende anodeweerstandswaarden is wat simpel en de echte door de heer  Schmitt ontworpen schakeling lijkt mij beter bruikbaar. Maar ik weet dat daar de meningen daar in verschillen. Voor mij is een goede balansingangstrafo ondanks verliezen in het hoog toch te prefereren en geeft dan ook echt 180 graden faseverschil. Men vergeet vaak bij buizen de faseverschuivende componenten, ten gevolge van de broodnodige condensatoren en weerstanden. Daarbij, een echt oordeel kan ik pas vellen als ik de meetresultaten zou mogen zien."

Henk dacht even na en zei: "Ik meen dat die mijnheer  Schmitt die je daar noemde diegene was die had berekend dat om enige gelijkloop te verkrijgen de kathodeweerstand minstens tien maal zo groot zou moeten zijn dan de gebruikelijke waarde om de juiste negatieve roosterspanning te verkrijgen. Natuurlijk met lekweerstanden op de juiste aftakkingen. Het probleem is de nodige extra hoge anodespanning. Of heb ik het mis?"

Het is Anneke die direct daarop inhaakt: "Dat is juist Henk en deze schakeling wordt dan niet als fasedraaiende eindtrap gebruikt maar om een balanstrap aan te sturen. De bekende  Schmitt-fasedraaier, als deze in dat schema was gebruikt dan zou dat vele malen beter geweest zijn. Alhoewel ik toch persoonlijk voor de Loftin-White gekozen zou hebben." De vrouw met de boodschappentas luisterde aandachtig mee, maar zal er zeker niets van begrepen hebben. Bij de volgende halte stond zij op en verliet de tram, die even later kreunend een bocht naar links maakte richting de Kinkerstraat. "Waar moet jij er uit?"; vroeg Anneke mij.

"Halte Postjesweg, ik moet naar het Columbusplein" Anneke knikt begrijpend: "Zeker naar Claud. Die woont daar toch?" "Dat klopt, ik heb nog wat oude bandopnamen uit de tijd dat ik daar met een kwartet optrad in de Cosy Corner een dancing in de Kruisstraat, echter de banden zijn niet af te draaien, volgens mij staat het er achterstevoren op. Hij zal er even wat mee stoeien om te proberen er achter te komen wat er opstaat."

Anneke lachte en zei: "Nou dan durf ik te vertellen dat je straks je muziek smetteloos op een cd krijgt! Wat dat betreft is het een uiterst getalenteerde geluidstechnicus, nee dat komt wel goed." Henk was nog met zijn gedachten bij de  Schmitt-fasedraaier en zei: "Werd deze ook niet gebruikt door Jennings in de VOX versterkers waar ook de Beatles mee optraden?" Ik vertelde hem dat ik de eerste import heb meegemaakt toentertijd door de firma de Waal en daar voor de service zorgde. Het leuke van deze fasedraaier is dat deze aan beide zijde kan worden ingestuurd wat ook in deze versterkers gebeurde. Van de tweede ingang werd dan ook gebruik gemaakt om het tremolo en vibrato signaal mee te sturen.

"Oh kijk we zijn al weer bijna aan het eind van de Kinkerstraat gekomen." Anneke veegt daarbij over het licht bewasemde raam om beter te kunnen zien, waarna zij mij aankijkt met de woorden: "Ik vind jouw EL3 in balans toch mooier , noemde je het niet de vleugel onder de versterkers?" Dreunend rijdt nu de tram over de brug, nog een dertigtal meters om dan te stoppen halte Postjesweg.

"Ik moet er hier uit! Anneke, Henk tot ziens maar weer."

 

Verslag van 13 mei 2008

Deze avond eerst een terugblik naar de bevrijdingsfeesten in 1945.

Op het Distelplein in Amsterdam Noord was voor de wasserij- en strijkerijonderneming een groot podium gebouwd.

Op de luifel van het gebouw had mijn vader twee luidsprekerboxen geplaatst waar in elke kast één Jenssen 12 inch 15 Watt luidspreker was gemonteerd.

De benodigde eindversterker moest snel, met voorhanden zijnde onderdelen, in elkaar gezet worden. Achter een oude grammofoonversterker van 4 Watt, met een 2000 Ohm uitgang, werd een balanseindtrap geplaatst met twee maal een EL5. Als balansingang een oude kleine voedingstrafo met een secundaire van tweemaal 250 Volt en als uitgang een zware 200 mA voeding.

Twee buisvoeten en slechts een kathodeweerstand van 120 Ohm en twee stopweerstandjes. Daarbij nog eenzelfde zware voeding met een gasgelijkrichter de AX50 en de benodigde afvlakking. Met 20 Watt aan de uitgang en zelfs diverse aanpassingen, voldoende om boven de feestende massa uit te komen. Een probleem was wel even de benodigde 220 Volt netspanning, want dat hadden we niet meer. Alleen de bakkerij had dat nog wel via een driefase net voor de oven. Met een lange zware kabel lukte het toch om over een grote afstand onze versterker te voeden en enkele spots om het podium 's avonds te verlichten. Als 14 jarige mocht ik vanaf de eerste verdieping van de wasserij plaatjes draaien en de kristalmicrofoon bedienen die op het podium stond. Het was mijn eerste ervaring met een geluidsinstallatie!!

Maar nu terug naar 13 mei 2008. Alles deze avond draaide om een wat wonderlijke versterker van 30 Watt.

Beschreven in een technisch blad kort geleden met als bijzonderheid voorzien van een variabele dempingsfactor. Zo'n modern interieur vriendelijk mono high-tech geval . Een gepoetst vlak plaatje aluminium met een gepolijste houten omlijsting en zelfs een houten volumeknop. Ik krijg sterk het vermoeden dat het haaks omzetten van aluminium voor velen een onoverkomelijke hindernis is. Op een onzer eerdere avonden is toch verteld dat een keukendeur daar toch een handig stuk gereedschap voor is. De prijs die wordt gevraagd voor een dergelijk futuristisch apparaat is die welke wordt bepaald door de uitstraling van het gewrochte kunstwerk.

In het schema van deze creatie, wat ik kreeg van Frank Hartgers op een van onze cafébijeenkomsten, wordt een wat ongebruikelijke fasedraaier gebruikt, aangeduid als long-tailed pair, om twee 6550's aan te sturen.

Deze fasedraaier is afgeleid van het in 1957 gepresenteerde schema als zijnde een vrij eenvoudige balansschakeling, ten minste men beweerde dat het een balansschakeling zou zijn.

Men gaat er vanuit dat als we de negatieve spanning van rooster van buis B1 verkleinen de anodestroom van deze buis zal toenemen. Dat betekent dat ook door de kathodeweerstand meer stroom zal gaan lopen, met gevolg een toename van spanning over deze weerstand. Hierdoor wordt het rooster van B2 dat aan aarde ligt negatiever ten opzichte van de kathode. De anodestroom van B2 daalt en dus werken de buizen tegengesteld.

Er is echter een vervelende complicatie omdat de spanningstoename van de kathodeweerstand de rooster spanning van B1 tegenwerkt. Stel dat we met het aansturen van het rooster B1 de spanning over de kathodeweerstand met 1 Volt doen toenemen. Dan ontstaat er 1 Volt negatieve toename aan het rooster van B2, waardoor de anodestroom met het bedrag van de steilheid S2 vermindert.

De toename van de totale anodestroom om 1 Volt verhoging van de kathodespanning te verkrijgen is 1 / Rk. Dan moet de anodestroom Ia1 toegenomen zijn met 1 / Rk + S2. De verhouding van de stroomverandering is dan ook:

Deze verhouding nadert pas één als S2 en Rk heel groot zijn. Verhoging van de kathodeweerstand Rk bij eindbuizen zal echter ten koste gaan van de hoogspanning vanwege het spanningsverlies over Rk. Ook niet met steile eindbuizen zal snel de juiste balans gevonden worden. Als voorbeeld de 6V6 met een steilheid van 4,1 mA/Volt en een kathode weerstand van 220 Ohm. Hiermee wordt de verhouding:

Uit de uitkomst blijkt dat er van enige balans totaal geen sprake is!! De uitgangstrafo kan begrijpelijk vervangen worden door twee weerstanden en de buizen door bijvoorbeeld een ECC82 of ECC99 zoals hier in dit schema, dat ik onder ogen kreeg.

Het zal echter begrijpelijk zijn dat er dan ook geen fasegelijkheid zal zijn. De enigste optie is om de anodeweerstand van buis 2 te verhogen om een gelijke uitgangsspanning te verkrijgen. De vraag blijft natuurlijk is deze schakeling lineair te noemen? Men vergeet vaak dat ook de aanwezige weerstanden en condensatoren faseverschuivende netwerken zijn.

Ook is de totale versterking van de fasedraaier niet groter dan 50% van een buishelft. Zodat het nog maar de vraag is of de beide zware eindbuizen volledig uitgestuurd kunnen worden. Het zal duidelijk zijn dat een dergelijke fasedraaier nou niet direct ideaal is om te gebruiken in een HiFi-versterker.

Nu was deze ook nog voorzien van een inrichting om de dempingsfactor te wijzigen, een schakeling te vergelijken met Electro Voice-versterkers uit 1954. Niets nieuws dus, zoals er te lezen stond, maar het riep wel discussies op.

Een enkelvoudige luidspreker met een starre conus zal nauwelijks demping nodig hebben en dat werd ook gedemonstreerd middels een 12 inch Utah luidspreker uit een oude bioscoopprojector, aangestuurd door een Telewatt versterker met twee maal EL84 in een ultralineaire schakeling.
De bekende Klein und Hummel versterker uit 1957. Later nogmaals ter vergelijking met een 17 watt Dynacord SV17. Daarbij een cd-speler waarop werden afgedraaid opnamen gemaakt door de bekende Claudophone-studio, dus kwaliteit en geen cd's uit een massaproductie. De aanwezigen waren al snel overtuigd van de hoogstaande weergave van deze opstelling, hoewel deze oude aftandse zaken in eerste instantie vraagtekens opriepen: "Moet dat nu werkelijkheidsweergave voorstellen?"

Hoe is het echter met de demping?

Luidsprekers met een foam rand om een soepele uitslingering te krijgen en daarmee begrijpelijk het Dopplereffect stimuleren zouden baat hebben bij demping. Echter met het gebruik van passieve filters middels spoelen en hopelijk echte condensatoren heeft demping nog maar weinig invloed op verregaande beweging van de spreekspoel.

Het gesprek komt dan automatisch op luidsprekerkabels. Daar verschillen de meningen over, is de een al tevreden met een schemerlampsnoer, een ander meent koperen waterleidingpijp te moeten gebruiken. Frank heeft diverse metingen verricht en ook even zoveel verschillende antwoorden gekregen. Ik heb dat met interesse bekeken en daar kunnen we nog wel eens een avondje voor uittrekken.

Ik wilde nog iets naar voren brengen over staande golven, maar hield mij dit keer in. Luidsprekerkabels liggen al zo gevoelig nu de commercie daar een rijke boterham in ziet. Wel is het nuttig bijgeleverde kabels op lengte te maken en niet in een kluwen het te veel onder het tapijt, of achter een kast te frommelen.

Toch weer een gezellige avond, echter dit keer moesten wij het met koffie zonder koek doen, hoewel dat ruimschoots werd vergoed door de uitgebreide schotels met kaas en worst en de nodige frisdranken.

Piet van Schagen