TOELICHTING

 

In april 2022 heeft Tubesociety de opdracht ontvangen van het European Triode Festival (ETF) om een versterker te ontwikkelen zonder uitgangstransformatoren, waarbij gebruik wordt gemaakt van een combinatie van buizen en halfgeleiders. Deze uitdaging is succesvol voltooid. De belangrijkste kenmerken van dit ontwerp zijn als volgt:

• De anode van de buis wordt aangestuurd door een stroombron.
• Er is in dit ontwerp geen enkele vorm van tegenkoppeling toegepast.
• Het ontwerp kenmerkt zich door een minimalistische aanpak.
• De karakteristieken van de buizen blijven volledig behouden.
• De versterker levert een krachtige dynamiek (mogelijk dankzij het gebruik van twee voedingstransformatoren).
• Het geluid is ruimtelijk van aard.
• Het klankbeeld is natuurlijk en evenwichtig.

Het oorspronkelijke ontwerp is door mij op enkele punten aangepast. Zo heb ik de ECC88 parallel geschakeld. Waar oorspronkelijk één triode per kanaal werd gebruikt, wordt nu één volledige buis per kanaal ingezet. Dit draagt bij aan een zo laag mogelijke vervorming, zonder de toepassing van tegenkoppeling. De gloeispanning wordt geleverd door een Tentlabs-module, die een stabiele 6,3 V gelijkspanning biedt. Met een versterkingsfactor (mu) van 33 levert deze buis, met een stroombron aan de anode, een versterking van circa 25 keer. Dit is ruim voldoende om alle aangesloten audiobronnen adequaat te versterken. Deze versterking vormt tevens de enige versterkingsstap in het gehele ontwerp.

De stroombron aan de anode is ingesteld op een stroom van ongeveer 15 mA, wat betekent dat er 7,5 mA stroom door een enkele triode loopt. Dit vereist dat de Mosfet afdoende gekoeld wordt. Een andere aanpassing betreft de sourcevolger (M3), die nu ook is voorzien van een stroombron (M4) in plaats van de oorspronkelijke 1K8 Ohm-weerstand. Voor een optimale slew-rate is de stroom door deze schakeling ingesteld op circa 18 mA. De eindtrap van de versterker werkt met een ruststroom van 400 mA, wat overeenkomt met een spanningsval van 80 mV over de 2x 0,1 Ohm-weerstanden (R8, R15).

In deze versie van het ontwerp is geen schakelaar voor high- en low-bias ingebouwd. Echter, in het bijgevoegde schema en op de nieuwe printplaten is deze functionaliteit wel opgenomen. De low-bias-stand kan worden gebruikt om energie te besparen, bijvoorbeeld wanneer de versterker wordt ingezet voor achtergrondmuziek. Het omschakelen naar de low-bias-stand kan eenvoudig worden uitgevoerd door een schakelaar om te zetten, zonder dat het noodzakelijk is om de versterker eerst uit te schakelen. In de low-bias-stand is de ruststroom door de eindtrap 100 mA.

Explanation

In April 2022, Tubesociety received a commission from the European Triode Festival (ETF) to develop an amplifier without output transformers, using a combination of vacuum tubes and semiconductors. This challenge was successfully completed. The key features of this design are as follows:

• The anode of the tube is driven by a current source.

• No form of negative feedback is used in this design.

• The design is characterized by a minimalist approach.

• The characteristics of the tubes are fully preserved.

• The amplifier delivers powerful dynamics (made possible by the use of two power transformers).

• The sound has a spatial quality.

• The tonal image is natural and balanced.

The original design has been modified by me in several areas. For instance, I connected the ECC88 in parallel. Whereas originally one triode per channel was used, now one full tube per channel is implemented. This contributes to minimizing distortion, without the need for negative feedback. The heater voltage is supplied by a Tentlabs module, which provides a stable 6.3 V DC. With a gain factor (mu) of 33, this tube, with a current source at the anode, delivers an amplification of approximately 25 times. This is more than sufficient to adequately amplify all connected audio sources. This gain stage also constitutes the only amplification stage in the entire design.

The current source at the anode is set to a current of approximately 15 mA, which means 7.5 mA flows through a single triode. This requires the MOSFET to be adequately cooled. Another modification involves the source follower (M3), which is now also equipped with a current source (M4) instead of the original 1K8 Ohm resistor. For optimal slew rate, the current through this stage is set to approximately 18 mA. The output stage of the amplifier operates with a quiescent current of 400 mA, corresponding to a voltage drop of 80 mV across the 2x 0.1 Ohm resistors (R8, R15).

In this version of the design, no switch for high- and low-bias is included. However, this functionality is present in the attached schematic and on the new PCBs. The low-bias mode can be used to save energy, for example when the amplifier is used for background music. Switching to the low-bias mode can be done simply by flipping a switch, without the need to turn off the amplifier first. In the low-bias mode, the quiescent current through the output stage is 100 mA.

 

Schema's

Metingen