Deze avond een lezing over buiskarakteristieken en als voorbeeld de 6SN7. Een dubbel triode die nog altijd veel wordt gebruikt in kwaliteitsversterkers. Voor een buis zijn belangrijk: de anodespanning, roosterspanning en de anodestroomveranderingen.

We kunnen twee van deze gegevens ten opzichte van elkaar beschouwen als we de derde daarbij constant houden. Zo worden door fabrikanten gewoonlijk de roosterspanning-anodestroom karakteristieken gegeven, de anodespanningen zijn dan constant. Bij iedere anodespanning hoort dan een Ia-Vg kromme.

De anodespanning-, anodestroomkarakteristieken, waarbij de roosterspanning constant blijft zijn evenwel voor het gebruik nuttiger, daar ons het meest interesseert hoe de anodestroom en -spanning verlopen bij wijziging van de roosterspanning. Omdat het verloop van de karakteristieken de veranderingen van de buisconstanten begrepen zijn, hoeven we er verder niet op te letten hoe het werkelijk gedrag van deze buisconstanten zijn.

De opgegeven buisgegevens in de vademecums zijn goed beschouwd eigenlijk kortsluitkarakteristieken, want deze worden gemeten, door direct aan de elektroden een spanning aan te leggen. In de praktijk zijn er meestal impedanties of weerstanden in de betreffende anode- en roosterkringen opgenomen. Met gevolg dat deze kortsluitkarakteristieken wel een beeld geven van de buishoedanigheden, maar eigenlijk niets vertellen over de functie in een schakeling. Er wordt ook wel een enkele keer geschreven over een zogenoemde “openlus”-schakeling, maar volgens mij zit de buis dan nog opgesloten en verzegeld in een doosje.

Deze kortsluitschakeling wordt ook in de meeste buizentesters gebruikt waarbij maximale emissie wordt gemeten die dan moet overeenkomen met de opgegeven anodestroom, zoals vermeld in de gegevens te vinden in een buizenboek. Dat is te vergelijken, dat als men zijn auto naar de garage brengt voor de APK-keuring en de garagehouder zegt: “Volgens de gegevens moet uw auto 180 km/h kunnen rijden. Wij zullen dat even testen op de snelweg en gelijk over een B-weg met drempels de schokbrekers controleren op hun werking”. Of bij een dieselmotor deze enige minuten op maximum toeren te laten draaien om de CO2-uitstoot te testen. Ik denk niet dan men dat graag zou toestaan. Als een buis in een schakeling slechts 20% gebruikt van zijn totale emissievermogen dan is deze, als de meting aangeeft dat de buis nog half zo goed is, in zijn functie nog goed bruikbaar. Vervanging is dan niet direct nodig.

De gegevens van de 6SN7 zijn S = 2,6 ma/v, u = 20 , Va = 250 volt , Ri = 7,7 kOhm.

Ia = zonder anodeweerstand 9 mA. In deze onderstaande schakeling 1,8 mA, Cgk = 2,6 pF en Cga = 0,7 pF. Versterking = ∆ Vak /∆Vgk = Cgk/ Cak = 3,7.

Dynamische steilheid Sd = S x (Ri / Ri + Ra) = 0,18 mA/V (Ra = 100 kOhm)

Versterking = Sd x u = 0,18 x 20 = 3,6 Rk = (Ri + Ra) / (2 x u) = 2500 Ohm

De gemeten negatieve roosterspanning is 1,8 mA x 2500 = 4,5 Volt.

 
Bekijken we onderstaand voorbeeld uit het Radio Tubes boekje van E. Aisberg dan worden hierin de gegevens weergegeven zoals bovenstaande berekening. Hierin is de wissel-spanningsversterking aangegeven als ∆ Vak / ∆ Vgk in het kwadraat = 14 x. Een uitgebreide beschrijving is terug te vinden in het radiocaféverslag van 9 mei 2012.

Blijft natuurlijk de vraag of de triode in de schakeling werkelijk zuiver in klasse A staat.

Chris Siecker liet ons al weten in zijn lezing, dat het belangrijk is dat de anodestroom bij volle uitsturing met een laagfrequent signaal constant blijft. Zo niet dan zal de waarde van de kathodeweerstand gewijzigd moeten worden. We moeten zo goed mogelijk het werkpunt in het midden van de rechte lijn plaatsen van de Ia – Vg karakteristiek om vervorming van het signaal te voorkomen.

De anodestroom meten zal wat lastig zijn, maar als de anodestroom constant blijft dan is de spanningsval over Ra begrijpelijk ook constant en dat is wat gemakkelijker te meten. Als ook nog een scoop gebruikt wordt, dan kan het signaal goed bekeken worden.

Zelfs bij het gebruik van bouwschema’s, wil dat nog niet zeggen dat verwacht kan worden dat alle daarin vermelde weerstandswaarden de juiste zijn als de voedingspanning maar iets afwijkt wat aangegeven is in de beschrijving.

De 6SN7 is een dubbeltriode, hoe kunnen we deze beide triode het best in cascade koppelen? Natuurlijk is er de algemene bekende weerstandskoppeling . Echter deze is frequentie-afhankelijk en zorgt voor ongewenste faseverschuivingen. Een dergelijke koppeling valt onder het Philips octrooi 10155. Dat is voor amateurgebruik niet direct van toepassing, maar toch!!

Het is toch Dr Baumsteiger die in een essay schreef: “Le resultat à attendre est inversement proportionnel au nombre de pièces utilisées.“
“Het aantal onderdelen is omgekeerd evenredig met het te verwachte resultaat.”

Een Philips laagfrequent trafo type 4003 zou dus een optie kunnen zijn. Er zijn er ook behoorlijk opvallend veel van verkocht lang geleden.

De publicatie van E.Loftin en S,White in Radio News van januari 1929 met een directe koppeling was dan ook groot nieuws. Nog altijd wordt dit in diverse varianten in moderne versterkers toegepast. Hieronder een schema van een eenvoudige kwaliteit eindtrap, waarbij de beide trioden van de 6SN7 direct gekoppeld zijn.

Deze schakeling wordt ook veel als fasedraaier gebruikt en wordt de Kangero of Kathodyne schakeling genoemd. Hier is slechts één eindbuis verbonden met de anode van de tweede triode helft en de kathode hiervan ontkoppeld. Een 2A3 is vrijwel niet voor weinig geld te krijgen. Wie toch zoiets wil bouwen kan ook een C405 of een E406 gebruiken die voldoende energie kunnen leveren om een huiskamer te vullen met geluid. De weerstand van 750 Ohm in het gloeistroomcircuit van de eindtriode zal aangepast moeten worden zoals eerder beschreven.

Een mooi voorbeeld van een dergelijke versterker als hierboven beschreven is deze meegebrachte 2A3-6SN7 uitvoering van Vok Keijsper.

Ik zal niet ontkennen, dat het niet mogelijk is, dat door het toepassen van fasegeregelde tegenkoppeling vervormingen weg gewerkt kunnen worden. Waarmee een keurige gelijkmatige versterking van alle frequenties mogelijk is. Echter ook muziekinstrumenten hebben hun eigen karakter door harmonische en onvolkomenheden en die strijk je ook gelijk glad. Een musicus herkent dan zijn eigen instrument niet meer. Als het al niet mogelijk is om een replica van een Stradivarius viool te bouwen die dezelfde klank laat horen, wat kunnen we dan verwachten van een flapperend stuk papier dat we conus noemen.

Ga ook nooit recht voor een luidspreker zitten, je vormt dan een geluidswal met storende reflecties. Bij autoraces neemt men ook geen plaats op de rijbaan maar kijkt vanaf de zijkant toe, zo ook met geluid. Niet voor niets dat een orkest op een podium plaats neemt, zodat het geluid vrijelijk over de hoofden van de bezoekers zijn weg vindt.

Het zal rond 1980 geweest zijn dan in het bedrijf waar ik werkte men van hogerhand bedacht dat de leidinggevende werktuigkundige chef-monteurs zich wat meer zouden moeten verdiepen in het omgaan met computers. Dit in verband met de oprukkende technologie op het gebied van besturingstechnieken. De afdeling personeelszaken zou er verzorgen dat een passende opleiding gevonden werd. Het werd een microprocessoropleiding met als belangrijk onderdeel de 8 bits microprocessor de 8085.

Nou niet direct een leuke gezellige cursus maar wel interessant. Waar diverse talstelsels behandeld werden. Ach, loop rond in de supermarkt en overal tref je nog het zestallig stelsel, als je de inhoud van verpakkingen bekijkt. Twaalf kersenbonbons in een doos, ik vroeg aan een verkoopstertje: “Waarom geen tien stuks in plaats van twaalf?“ Ze dacht even na en zei: “Misschien twee voor reserve, ze willen wel eens lekken.”

Maar ook de sixpacks die er zijn, enfin het dozijn is nog niet vergeten. Begrijpelijk want 12 is gemakkelijker deelbaar dan tien. Probeer maar eens tien door drie of vier te delen! Zelfs als we tot 12 tellen in ons tientallig stelsel, komt na de tien, elf en twaalf. Niet een, en, tien twee, en, tien. Geeft toch te denken.

Het zestallig stelsel stamt al uit de tijd van de Babyloniërs zo’n 4000 jaar voor onze jaartelling. Een daar gevonden kleitablet met een daar ingekrast vierkant met een diagonaal tussen twee tegenovergestelde hoeken het getal 1,4142155. Dit geeft toch duidelijk aan de wortel uit twee. Niet helemaal juist, maar met spijkerschrift rekenen in natte kleitabletten is niet zo gemakkelijk. Waaruit blijkt dat de stelling van Pythagoras al in de oudheid bekend was.

Mij inspireerde vooral het achttallig stelsel dat de voorloper is van onze huidige zakjapanners. Zo’n vijfhonderd jaar geleden nadat het tientallig stelsel al was geaccepteerd, was het ene mijnheer Leubniz, die op speelse manier wat experimenteerde met het achttallig stelsel. Door van achter naar voren gelezen in vakjes, dus van rechts naar links (Arabisch) deze een waarde te geven van 1, 2, 4 is het mogelijk verticaal te tellen. Dat kan op een schaakbord gedaan worden, zie de foto. De zwarte stenen zijn de telling.

Daarop is al een extra rij aan gebracht die de waarde 8 heeft. Bij 7 zijn alle vakjes vol en de volgende komt dan in de vierde rij. Die de 8 aangeeft. We kunnen dit op papier herhalen en komen dan bij 16 die weer in een rij komt links van de 8. Duidelijk dat hier de exponent 2 een rol speelt. Het zal gelijk duidelijk zijn dat dit als tweetallig stelsel bestempeld kan worden. Ideaal want met een uit en aan schakelaar kan je een rekenmachine maken.

Een voorbeeld om bijvoorbeeld op te tellen. 1 + 1 = 0 (1 opschuiven naar links)
0 + 1 = 1 0 + 0 = 0.

Leubniz heeft nooit kunnen vermoeden dat zijn speeltje nu overal wordt gebruikt in de rekenmachine. De cursus met zijn ingewikkelde flip-flop schakelingen met EN-NEN-OF en NOF symbolen eindigde met een ingewikkelde geprogrammmeerd kruispunt van twee ongelijkwaardige wegen compleet met stoplichten. Nu nog ondervind ik het profijt van deze leerzame lessen want als docent VERON zendamateuropleiding voor de F-cursus is deze kennis wel nodig.

Je koopt een huis en de zolder ligt nog vol met oud radiomateriaal. Dat overkwam een familie in Overijsel. Opruimen al die rommel is de eerste gedachte, maar al snel het besluit het te schenken aan een radioverzamelaar. Onder al het weinig bruikbare spul een wonderlijke radio in een koffertje. Zoeken op internet kom ik het zelfs tegen, de LANCEL radio uit 1938. Weinig van bekend en waarschijnlijk ooit verkocht als Gadget radio in PARIJS in een groot warenhuis. Een serie gevoed radiootje, 110 volt, dat bij beproeven geen teken van geluid gaf. Reden waarschijnlijk dat het op zolder was beland. De buisjes 6K7, 6J7, 25L6 en 25Z6 zoals vermeld in de gegevens van het Radio Museum bleken na onderzoek niet in de juiste volgorde te staan. Normaal verwacht je de gelijkrichter aan het eind. Hier moet de volgorde zijn 6K7, 6J7, 25Z6 en 25L6.

Na het juist plaatsen van de buizen en het vernieuwen van een elco in de voeding speelde het ‘recht-uitje’ weer voortreffelijk. Voor de aardigheid een kaartje er aan gehangen met de aanvangsprijs van 25 Euro. Toch bood er niemand op, wonderlijk eigenlijk

Toch vond het toestelletje een liefhebber voor het startbedrag, die nu toch een heel zeldzaam radiotoestelletje bezit.

Piet van Schagen Rt

Foto’s: K. Jellema