Verslagen Radiocafé

Verslag 19 april 2011: De 6N6 eindbuis

Nadat ik in 1952 geslaagd was voor mijn NRG diploma, zou men verwachten dat ik een baan zou gaan zoeken in de radiotechniek. Mijn aandacht ging echter meer uit naar muziek en ik werd aangenomen als trompetist bij de postharmonie. Het betekende dat ik dan ook bij dat staatsbedrijf zou moeten werken. Ook dat werd geen radio, maar electrotechniek en mijn eerste werk betrof het aanleggen van een noodstroominstallatie. Een grote Stork diesel met een dynamo die in drie fase 220 volt bij 400 ampère kon leveren.

Leuk werk dat wel, maar daarnaast bleef ik toch overal optreden als muzikant. Meestal maandenlang elk weekend op één locatie. Zelfs in militaire dienst betekende corvée voor mij, meestal de accordeon uit de koffer halen.

Op een in te vullen formulier van de toonkunstenaarsbond werd gevraagd naar mijn artiestennaam. Ik schreef daar mijn voornaam  Peter Johanzen in en nog altijd wordt deze naam gebruikt. Ook onze muziekwinkel die wij begin 1980 opende in Alkmaar heeft deze naam. In november 1963 nam ik onbezoldigd verlof en vertrok voor een lange tijd met het kwartet van Willem van der Zanden naar Duitsland. Via het impressariaat van Gisele Günter in Frankfurt werden we naar de officiersclub van het Amerikaanse leger gestuurd in Bad Kissingen. Het jaar daarop zouden we weer terugkeren.

Ook de in die tijd bekende zangeres Tony Adams ging met ons mee en voor de zangversterking gebruikten wij een 35 watt Geloso versterker type G1/1040A met twee luidsprekers, in iedere box een Philips 5200. Zelf had ik mijn eigenbouw versterker meegenomen met twee maal een EL84 in balans met als ingebouwde luidspreker een Philips 4200. Dit om mijn gitaar te versterken.

Onze accordeonist Karel de Vries net terug uit Las Vegas had vanuit Amerika een portabele oude Gibson versterker uit 1937 meegenomen welke werd aangesloten op de ingebouwde microfoons van zijn instrument.  Waarom deze weinig met radio te maken inleiding? Het is de oude Gibson versterker die mij inspireerde voor deze lezing. In ons radiocafé wordt namelijk besproken de eindbuis 6N6, een eindtriode met ingebouwde driver-triode.

Speciaal voor deze avond is er een ludiek versterkertje in elkaar gezet om de kwaliteit van deze triode te demonstreren.

Zonder het te weten, had Dick Zijlmans mij opmerkzaam gemaakt op deze wat wonderlijke eindbuis. Op een vorige avond had ik een oude Franse radio revue uit 1936 van hem gekregen, een boek met 440 bladzijden voorzien van veel interessante radiotechnische informatie onder de naam “La T.S.F pour tous.” Daarin bladerend trof ik een beschrijving van de 2B6 hetgeen mij deed herinneren aan de  oude Gibson versterker van Karel de Vries, waarin twee maal een 6N6 in balans werd gebruikt, een 'direct coupled' power- triode. We moeten heel wat jaren terug gaan in de tijd om dit type buis terug te vinden.

Het is professor Loy Edgar Barton van de universiteit van Arkansas die in 1932 de werking van trioden wist te verbeteren door een extra stuurrooster aan te brengen, die verbonden wordt met het normale stuurrooster. Beide roosters zijn naar buiten uitgevoerd. Er wordt hier door een grote µ bereikt die deze buizen bijzonder geschikt maken voor klasse B balansversterking zonder negatieve voorspanning. Het is de eindtriode welke onder de naam 46 op de markt komt. In feite een tetrode, maar niet zodanig te gebruiken.

Beide roosters zijn fijnmazig en gebruiken we het tweede rooster als schermrooster dan zal deze de functie van de anode overnemen. Wel kan het tweede rooster met de anode verbonden worden waardoor een normale triode ontstaat. Gebruiken we twee buizen in klasse B balans dan is een speciale ingangstrafo nodig of een kathodevolger met een lage impedantie vanwege de roosterstroom. L.Barton is in de radiotechniek niet zo bekend, hoewel hij toch druk doende is geweest met Klasse B versterkers voor het moduleren van AM zenders en het verbeteren van de Heising modulatie. Zendamateurs zullen waarschijnlijk meer over deze technicus hebben gehoord. De 46 buis is voorzien van een UX5 voet.

Het is de firma Speed in Amerika die de 245 in 1932 op de markt bracht. Het is een buis met twee trioden waarvan de eindtriode een hoge µ heeft, middels twee roosters die inwendig met elkaar verbonden zijn en een driver triode. Een buis met een UX5 voet met topaansluiting. De driver triode wordt geschakeld als katodevolger met een versterking van ongeveer 0,9 waarbij de katode wordt verbonden met het dubbelrooster van de eindtriode, Deze krijgt geen negatieve voorspanning. Met de beide roosters die met elkaar verbonden zijn is het mogelijk een grote µ te verkrijgen en hierdoor een hoge inwendige weerstand. De triode zal dan ook geen overdreven hoge stroom gaan trekken.

Bij volle uitsturing werkt de buis zowel in het positieve en negatieve deel van de karakteristiek. Juist dus waar de lijn van de steilheid geheel recht is. In de advertentie wordt de buis aangeduid als Triple Twin, een wat vreemde tekst. Maar dat zou afkomstig zijn omdat deze buis met zijn 4,5 watt drie maal meer vermogen kan geven dan de in die tijd gebruikelijke eindtriode type 45 (1,5 watt) en tweemaal meer dan de 47 pentode eindlamp.

Goed beschouwd is de schakeling met deze buis te vergelijken met een Darlington schakeling. Het dubbelrooster van de eindtriode verbonden met de katode van de driver triode krijgt een positieve voorspanning en werkt dus in het roosterstroom gebied. Het voordeel van de twee roosters is dat het mogelijk is, dat men een groot uitsturend vermogen kan bereiken te vergelijken met pentoden die dat bereiken met behulp van het positieve schermrooster. Daar het dubbelrooster met positieve spanning wordt aangestuurd zou je kunnen zeggen dat beide roosters zowel als stuur- en schermrooster werkzaam zijn. Het rendement van een dergelijke dubbelrooster buis is 70% dat veel meer is dan de 20 à 25 % bij normale trioden zoals de AD1 en RE604.

De Triple Twin 245 heeft een ingebouwde triode driver triode welke met de katode wordt verbonden met het dubbelrooster van de eindtriode. Vergelijkbaar hiermee is de latere 2B6 welke wordt besproken in de Radio Revue uit 1936. Een lamp met een gloeispanning van 2,5 volt bij 2,25 ampère. Anodespanning 250 volt. De kathodeweerstand van de driver triode is 8000 ohm, deze katode is verbonden met het rooster van de triode. De negatieve roosterspanning is -24 volt. In de katode van de eindtriode is een weerstand van 540 ohm opgenomen. De anodestroom is 40 mA. Dat betekent over deze weerstand een spanningsval van 21 volt. Dat betekent als we dat vergelijken met de spanning van de driver triode, dat het rooster van de eindtriode een positieve voorspanning heeft van 3 volt en dus met roosterstroom werkt. De kathodeweerstand van 540 ohm moet begrijpelijk ontkoppeld zijn met een condensator. De 8000 ohm weerstand mag natuurlijk niet ontkoppeld worden!

Er zijn verscheidene buizen van dit type maar voor onze lezing gaat het om de wat moderne uit 1937 stammende 6N6 die ik aantrof in de oude Gibson EH 150 versterker.

Door verschillende aanwezigen wordt er al in buizen vademecums gezocht naar de 6N6, maar tevergeefs. De in het radiocafé aanwezige Amroh vademecums zijn niet uitgebreid genoeg en slechts de gebruikelijke buizen worden daar in vermeld. Maar ik had het voor zendamateurs bekende 'The radio amateurs handbook' edition 1946 meegenomen en daarin konden de gegevens bekeken worden.

De buis is gemonteerd op een octal 8 voet en de buisvoetaansluitingen komen overeen met een 6F6 of 6V6. De 6N6 kan dus zondermeer vervangen worden door deze buizen vermits er een kathodeweerstand wordt aangebracht. De meegenomen demonstratie versterker is voorzien van een kortsluitstekker waarmee een weerstand van 240 ohm wel of niet kort gesloten kan worden. Dit om het verschil te laten horen tussen de direct coupled triode en een pentode (dit is niet aangegeven op het schema).

In 'The radio amateurs handbook' wordt voor de 6N6 verwezen naar de 6B5. Het verschil tussen beide buizen is de voet, deze heeft een UX6 voet. De electrische gegevens zijn gelijk.

  • gloeispanning 6,3 volt bij 0,8 ampère;
  • anodespanningen 300 volt;
  • negatieve voorspanning 0 volt;
  • anodestroom 5 en 40 mA;
  • aanpassing 7000 ohm;
  • afgegeven vermogen 4 watt;
  • vervormingspercentage kleiner dan 3%. 

Het katodeweerstandje van de driver triode is in de lamp aangebracht en is door het glas goed te zien: een klein grafiet/koolstaafje. De demonstratie waarbij René weer met uitgezochte platen zorgt voor een zo goed mogelijke beoordeling geeft al gelijk aan hier te doen te hebben met een hoogwaardige versterker. Ongelooflijk zoveel bruikbaar vermogen uit deze triode, redelijk te vergelijken met een dure AD1. Het geluid klinkt zelfs voller en warmer. Doorslaggevend is natuurlijk het rendement van 70 % dat een pentode benaderd. Natuurlijk werd ter vergelijking de 6N6 vervangen door een 6V6 in glasuitvoering. Deze was duidelijk in kwaliteit minder dan de 6N6.

Het versterkertje is voorzien van een forse voedingstransformator van 100 mA om te zorgen voor een onveranderde gelijkspanning van 250 volt en constante anodestroom.  Als voorversterker een 6SN7, een buis die goed bekend staat en veel gebruikt wordt in duurzame audioapparatuur. De gelijkrichter is de overbekende 1805 die met een gelijk aan de 6N6 glasuitvoering een evenwicht geeft in het aanzien van deze enigszins luxe amplifier. Is het mogelijk om ook bijvoorbeeld andere buizen zodanig te schakelen dat zij dezelfde rol kunnen vervullen als een 6N6? Een ECL82 werd hiervoor gebruikt door van de pentode het rooster te verbinden met het schermrooster en met de katode van de triode.

De katode van de pentode werd verbonden met aarde en die van de triode een weerstand van 6600 ohm. Het geheel op een octal 8 verloopvoet geplaatst zodat we deze konden laten horen met onze versterker. Gespannen wachtte iedereen af tot de buis warm werd. Zou dat geen kwaad kunnen zonder negatieve roosterspanning? Nu het schermrooster is verbonden met het stuurrooster waarop een positieve spanning van  dan 2½  volt is de anodestroom slechts 27 mA. Het geluid was minder en ook het vermogen bleef achter bij die van de 6N6. Maar met wat verder experimenteren is het misschien mogelijk een beter resultaat te behalen. Het schermrooster van de pentode is begrijpelijk niet fijn genoeg gewikkeld om eenzelfde resultaat te behalen. Maar toch leuk om het te proberen. In ieder geval toch een positief resultaat met de ECL82, maar toch beter de daarvoor ontworpen buizen te gebruiken.

Na de pauze werd er onderling nog veel gesproken over het onderwerp.

René Daemen kon niet nalaten zijn lievelings LP op de Garrard platenspeler  te leggen.

Take Five van pianist Dave Brubeck. Een opname op vinyl Label Embassy EMB 31769 uit 1961 met Paul Desmond alt sax, Gene Wricht bas en op drums Joe Morello. Welke laatste zijn vijfkwarts solo op zijn slagwerk luid, duidelijk en vooral langdurig  onvervormd dank zij de 6N6 uit de luidsprekerbox liet klinken. Weer een een leuke avond, waarbij een grote keuze uit verfrissingen en hapjes voor een nog lang samenzijn zorgde.

Toch na afloop vele vragen over deze schakeling zoals “Waarom wordt dit niet meer toegepast?” Het stroomverbruik is hoger omdat de driver triode meer stroom trekt dan een schermrooster bij pentode. Dat betekent voor de fabrikant een iets zwaardere voedingstrafo. Ook voor het uitsturen is er een grotere wisselspanning nodig. Vandaar dat men toch liever kiest voor de pentode ondanks de grotere vervormingsfactor.

“Waarvoor dient het weerstandje van 39 ohm in de primaire van de voedingstrafo?” Onze oude trafo's zijn geschikt voor 220 volt. Nu met de verhoogde netspanning zijn alle secundaire spanningen ook hoger. Voor de gloeispanning lijkt mij toch beter om te zorgen voor de juiste spanning en ook de anodespanning moet niet overdreven hoog worden. Met deze weerstand is de gloeispanning precies 6,3 volt. Dit kan alleen bij een schakeling waarbij zich geen stroomvariaties voordoen.

Het versterkertje had alle aandacht en zoals verwacht wilde men ook graag zien wat zich onder het chassis bevindt.

Onze NGG technicus Peter Boin heeft het dan ook langdurig bekeken. Op de foto is het niet te zien vanwege de metalen kap, maar de uitgang is een Amroh U72. De vraag: “Zijn deze buizen type 6N6 nog wel verkrijgbaar?”  Ik heb ze besteld bij het bekende adres in Helmond bij Frans Donkers en voor een redelijke prijs kreeg ik deze nog nieuwe buizen op onze ruilbeurs overhandigd.

Radiotechnicus Piet van Schagen.