Versterker 2 x (EF6 triode dc-coupled + 6H8C para + 2 x EL5 cfb ul pp)

Kort nadat ik deze hobby had herondekt, kwam ik op de site van Radio Ster in Den Haag terecht. Aangeboden werden onder meer ongebruikte EL5's voor 9 Euro per stuk. Ik heb er toen 5 van gekocht, zonder te weten wat een prachtige buis de EL5 eigenlijk is en hoe mooi de prijs ervan was.

Die onwetendheid duurde dankzij internet niet lang. Maar het was al te laat. Toen ik enkele dagen later weer bij Radio Ster in de winkel stond om er nog wat meer te kopen, kreeg ik te horen dat een koper in Japan de resterende voorraad had gekocht. En dat was volgens de verkoper een flinke verhuisdoos vol. In Japan wordt de EL5 dus blijkbaar ook gewaardeerd.

Die ervaring staat niet op zich. Wat jaren later, toen Stuut & Bruin in Den Haag op het punt stond om de deuren definitief te sluiten, mocht ik in het magazijn zoeken naar buizen. Tegelijk met mij was een Japanner bezig met zoeken, terwijl hij aan een stuk door in het Japans aan het telefoneren was. Ik kreeg de indruk dat hij niet veel verstand van buizen had. Maar zijn gesprekspartner had dat blijkbaar wel. Erg grappig om mee te maken.

Maar terug naar de EL5.

Voor een push-pull versterker heb je er maar vier nodig. In het boek "Moderne High-End Buizenversterkers" van Menno van der Veen stond een bruikbaar schema. Maar in plaats van een ECC82 en twee EL34's per kanaal heb ik een als triode geschakelde EF6, een parallel geschakelde 6H8C, de Russische equivalent van de 6SN7, en dus twee EL5's toegepast. De uitgangstransformatoren GIT80, geschikt voor cathode-feedback, zijn ook van Menno van der Veen.

Zoals op de foto's te zien is, zijn deze EL5's donkergrijs met een lichtgrijze 'kraag'. Deze uitvoering heb ik verder nooit op internet of op ruilbeurzen gezien. Als iemand weet of er wat bijzonders met deze EL5's aan de hand is, laat me dat dan weten.

Wat ongebruikelijk is de toepassing van de spaartransformator in de voeding van de EF6's en de 6H8C's. De zekering (50 mA traag) heb ik destijds opgenomen om de 6H8C te beschermen voor het geval de EF6 zou uitvallen. Want als dat gebeurt, valt er geen spanning meer over de anodeweerstand van de EF6, waardoor de roosterspanning van de 6H8C naar 245 Volt stijgt met roosterstroom tot gevolg. En dat zal waarschijnlijk funest voor de buis zijn.

Ondanks de wat naieve bouwwijze, is het de best klinkende versterker met uitgangstransformatoren die ik tot nu toe heb gemaakt. De 'overall negative feedback' is aan/uit te schakelen. Maar veel zin heeft die tegenkoppeling niet omdat de rondversterking (gain) van de versterker laag is. Al luisterend kwam ik tot de conclusie dat de tegenkoppeling beter uit kon blijven staan.

De eerste versie van de versterker dateert uit 2007 en had geen buizen in de voeding van de eindtrappen. In de hieronder getoonde versie uit 2011 heeft elke eindtrap een 6CA4 gekregen.

Wat plaatjes en het schema:

OTL SEPP Versterker 2 x (0,5 x ECC81 + 4 x EL504 + 6CA4) en bijbehorende luidsprekersystemen

Al weer zo'n 7 jaar geleden heb ik een Single Ended Push-Pull OTL Versterker gemaakt naar een schema van Kees van Dijke. Ik had deze fantastische hobby toen amper twee jaar daar voor herontdekt, na die rond mijn 15e uit mijn handen te hebben laten vallen.

Voor de versterker heb ik toen een modulair luidsprekersysteem gemaakt, met voor het laag de Philips AD1260-800 in TQWT behuizingen, en voor 'de rest' de Philips 1370 AH in gesloten boxen.

De luidsprekers kwamen uit een Philips orgel. En nee, ik heb zelf geen orgel gesloopt, maar zag de luidsprekers en de bijbehorende scheidingsfilters op Marktplaats staan. Ik ben er met de nodige opwinding van Den Haag naar Veendam en terug voor gereden.

In de versterker is geen tegenkoppeling toegepast, met als nadeel dat de dempingsfactor laag is. Dat brengt weer mee dat de TQWT behuizingen, die qua inhoud nogal fors zijn, flink van dempingsmateriaal moesten worden voorzien om te voorkomen dat ze hol/bonkend klinken. Dat inzicht kwam overigens al doende, onder meer omdat mijn 'buurman op links' eens klaagde over het doorklinken van het laag. Het gat voor de AD1260-800 was gelukkig groot genoeg om, na het weer uitnemen van de luidsprekers, die extra demping alsnog, en zeer royaal, aan te brengen.

Kees van Dijke past overigens wel tegenkoppeling in zijn versterker toe. Aan de versies van de schema's van zijn versterker is te zien dat ook bij hem hoogstwaarschijnlijk sprake was van voortschrijdend inzicht. Google maar eens op "Kees van Dijke EL504".

Zelfde ervaringen (?), maar verschillende oplossingsrichtingen.

Ik had toen nog niet veel kaas gegeten van bedradingscapaciteiten, waardoor de draden van en naar de buizen wel wat lang waren. Maar echt hoorbaar was dat niet.

Ik zat destijds in mijn "Steve Miller Band periode". En die klonk fantastisch met deze versterker en luidsprekers.

Hieronder wat foto's en het schema. Op het schema ontbreekt de later toegevoegde trafo voor de voeding van de gloeidraden van de 2 x 6CA4. Die trafo is wel op de foto te zien. Met betrekking tot de luidsprekersystemen: Het gaat om de ongeverfde exemplaren.

Update 27 July 2018

Sergei asked me for the sizes of the TQWT's with the Philips AD1260/800, so here they are:

Hout (wood):

MDF 18 mm

Buitenmaten in mm (sizes of the finished box in mm):

- breedte (width)        400

- hoogte  (height)     1036

- diepte    (depth)       386

Afmetingen hout in mm (sizes of the pieces of MDF in mm):

- zijkanten       (side panels)                  1036 x 386

- achterkanten (rear panels)                  1036 x 364

- voorkanten    (front panels)                  968 x 364

- binnen groot  (inner panels)                 789 x 364

- onderkanten   (bottom panels)              368 x 364

- bovenkanten   (top panels)                    350 x 364

- binnen klein    (inner smal pannels)        20 x 364

Mr. Televox slachtoffer van te lage W.A.F.

Ik kan me goed herinneren dat een van onze kennissen, waar ik als jochie vaak over de vloer kwam, het boek "Knotsgekke Uitvindingen van de 19e Eeuw" op de boekenplank had staan.

Een boek vol met plaatjes, met steeds een korte uitleg er bij. Van merkwaardige, soms ronduit bizarre 'uitvindingen', die maar zelden verder zijn gekomen dan de tekentafels waar zij voor het eerst het daglicht of kaarslicht zagen en waarvan het overgrote deel nooit zou kunnen werken.

Ik smulde er van, was er uren zoet mee.

Bij het zien van het volgende artikel in een Radio-Expres uit 1928 dacht ik meteen aan dat boek. Ik controleerde maar even of de betreffende Radio-Expres niet ergens rond 1 april was verschenen, maar dat bleek niet zo te zijn.

Toen kwamen er herinneringen over het "Huis van de Toekomst" van Chriet Titulaer naar boven. En gedachten over wat "domotica" of "huisautomatisering" wordt genoemd.

Uiteindelijk werden de aan mijn geestesoog voorbij getrokken beelden, en de daarbij ervaren sensaties, nog het best samengevat door het spreekwoord: Oude wijn in nieuwe zakken.

Mr. Televox heeft blijkbaar echt bestaan, maar is geen succes geworden. In het artikel is te lezen wat daar waarschijnlijk de reden voor was: Mr. Televox had een veel te lage "Wife Acceptance Factor".

En ook nu is de bron de bibliotheek van het Rotterdams Radio Museum. Bezoekers van het museum kunnen de boeken in die bibliotheek desgewenst inzien.

OTL Versterkers met zeer veel tegenkoppeling

Ik heb enige jaren geleden twee (vrijwel) identieke stereo OTL versterkers gemaakt naar het ontwerp uit het boek "Hi-Fi Versterker Schakelingen", geschreven door E. Rodenhuis (Philips, 1965). Daarmee kan ik "bi-ampen", hetgeen betekent dat de lage en de hoge tonen ieder hun eigen versterker en luidsprekers hebben.

Update 26 october 2018: The English version of the above mentioned book can be found here: Hi-Fi Amplifier Circuits 

In de versterkers wordt zowel positieve als negatieve terugkoppeling toegepast. De negatieve terugkoppeling, ook wel tegenkoppeling genoemd, overheerst per saldo echter aanzienlijk. Bij gewone versterkers wordt de maximale mate van tegenkoppeling beperkt door vooral de (kwaliteit van de) uitgangstransformator, en dat weer door de frequentieafhankelijke faseverschuiving die transformatoren nu eenmaal veroorzaken. Omdat in OTL versterkers geen uitgangstransformatoren zitten, speelt het probleem van frequentieafhankelijke faseverschuiving in veel mindere mate en kan dus flink wat meer worden tegengekoppeld.

In de schema's van de versterkers hieronder zie je wel iets dat op een uitgangstransformator lijkt, maar dat is in werkelijkheid een dubbele smoorspoel voor de voeding van de schermroosters van de eindpentoden, die speciaal door Philips voor dit doel is ontwikkeld.

Maar probeer vooral aan het boek te komen. Rodenhuis legt dit alles natuurlijk veel beter uit dan ik dat kan. Het boek is na wat googelen op internet als pdf-bestand wel te vinden en is ook regelmatig op verkoopsites en ruilmarkten te koop. Het kan overigens ook worden geraadpleegd in de bibliotheek van het Rotterdams Radio Museum waar ik een van de vrijwilligers ben. Voor meer informatie: www.rotterdamsradiomuseum.nl

In het boek wordt ook een speciaal voor deze versterker ontworpen voorversterker met verschillende ingangen voor diverse bronnen en compleet met toonregeling en loudness beschreven. Maar de versterkers (of dus beter: de eindversterkers) zijn prima uit te sturen met het signaalniveau dat een CD-speler afgeeft dus de voorversterkers heb ik niet gebouwd.

Voornoemde ontwerpen zijn overigens ook toegepast in een vanaf 1958 door Philips op de markt gebrachte serie OTL-versterkers.

Voor het scheiden van het laag en hoog heb ik twee actieve stereo crossovers gemaakt, een met 400 Hz en een met 800 Hz als wisselfrequentie, zodat ik wat kon experimenteren met wat het best zou klinken. De afval per octaaf is 18 dB.

De crossover zit natuurlijk tussen de CD-speler en de beide versterkers en verzwakt het signaal uit de CD-speler nauwelijks. Of wat anders gezegd: De 'versterking' is een fractie minder dan 1.

Het ontwerp van de crossover zelf is van Steve Bench. Het ontwerp van het gestabiliseerde voedingsgedeelte is grotendeels elders van het internet gehaald en is overigens tamelijk standaard voor een dergelijke voeding.

De in de crossover toegepaste buizen ECC88 zijn wel 'lastige' buizen omdat ze als het even tegenzit willen oscilleren op onhoorbaar hoge frequentie. De eerste, voor 800 Hz, heeft nooit problemen gegeven. Maar bij de tweede, die voor 400 Hz, die met de buizen PCC88 is gemaakt, heeft het me de nodige moeite gekost om dat te verhelpen. Ik begreep er aanvankelijk, toen ik bij een van de buizen merkwaardige meetresultaten zag, maar weinig van. Maar ook die werkt inmiddels zonder problemen.

Internet is wat dat betreft een prachtig instrument voor probleemoplossing. Je klopt wat rake zoektermen in en het leren is al snel begonnen. De oplossingen, al dan niet in stukjes en beetjes verspreid, moeten echter wel eerst op het internet zijn gezet.

Dat is dan ook een van de redenen dat ik vorig jaar zelf ben begonnen met het op deze internetsite delen van mijn ervaringen, en plaatsen van artikelen uit oude boeken en tijdschriften die voor zover ik kan zien nog niet eerder op internet zijn geplaatst. Alleen maar 'nemen' (ik heb inmiddels ruim 220 gigabyte aan literatuur en schema's, hoofdzakelijk over/met buizen, van het internet geplukt, een soort uit de hand gelopen spin-off van de eigenlijke hobby, het zelf maken van audioapparatuur met buizen...) maar niets 'geven' is immers niet erg sociaal.

De foto en het schema hieronder zijn van de crossover met 800 Hz als wisselfrequentie.

Als luidsprekers 'hangen' nu voor het laag 2 x  Philips AD5201A "Bombardon" in gesloten kasten (inhoud circa 50 liter) en voor het hoog 2 x  Philips 9710AM-01 in zogenaamde Open Baflles, met een kussen rond de achterzijde van de luidsprekers voor wat demping, aan de versterkers.

Hieronder is te zien wat een Open Baffle is. Het kussen ontbreekt natuurlijk nog op de foto.

Ik heb eerder al diverse OTL-versterkers op deze site getoond. Die werken zonder tegenkoppeling (op wat lokale tegenkoppeling na, door het weglaten van de ontkoppelingscondensatoren in de kathodeleidingen van de diverse buizen).

Ik blijf het lastig vinden om een duidelijke voorkeur voor wel/niet 'overall' (van uitgang naar een eerder punt in de versterker) tegenkoppeling vast te stellen. De versterkers met tegenkoppelling zijn cijfermatig veel beter. Maar ik hoor dat gemeten cijfermatige verschil eigenlijk maar nauwelijks. Dat kan natuurlijk aan mijn gehoor liggen. Want hoe kan ik eigenlijk weten of mijn gehoor voor dit soort fijnigheden wel voldoende scherp is? Bij de normale gehoortesten scoor ik nog goed voor mijn leeftijd. Maar hoe zou ik kunnen weten of er bij zo'n gehoortest ook mijn vermogen om dit soort verschillen te horen wordt getest?

Met overall tegenkoppeling klinkt vooral het laag wat strakker. Maar zonder klinkt het allemaal net wat 'ruimer' en 'transparanter'. De instrumenten en stemmen lijken wat beter hun eigen plekje in het geluidbeeld te hebben. Ik ervaar wat meer 'stereo'. Vooral bij opnames met veel galm/reverb valt me dat duidelijk op.

Ik neig dus zelf toch net wat meer naar het geluid van versterkers zonder 'overall' tegenkoppeling.

Maar het is natuurlijk onbegonnen werk om dit soort voorkeuren met woorden, of hoe dan ook, te beschrijven. Uiteindelijk gaat het om wat een ieder zelf het best vindt klinken.

En ik ben eigenlijk wel gelukkig met het minieme verschil. Daardoor ontbreekt immers de reden om af te zien van het bouwen van een complete 'ondersoort' van versterkers!

Luidsprekersysteem met Philips AD1055-W8 en Philips 9710M-01

Omdat ik naast OTL-versterkers voor 800 Ohm luidsprekers natuurlijk ook 'gewone' buizenversterkers in elkaar zet, heb ik een modulair luidsprekersysteem gemaakt met de Philips AD1055-W8 voor het laag en de Philips 9710M-01 voor de 'rest'.

De AD1055-W8 zit een gesloten kast. Voor de 9710M-01 heb ik gekozen voor een zogenaamde Open Baffle. Die is zo ontworpen dat pas ruim onder de 400 Hz akoestische kortsluiting begint te ontstaan. Enige demping bereik ik door een kussen rond de achterkant van de 9710M-01 aan te brengen.

De voor dit systeem gemaakte passieve crossover heeft 400 Hz als wisselfrequentie. Het beschikt over een regelbaar hoog omdat de 9710M-01 wat gevoeliger is dan de AD1055-W8. Daarmee kan ik het evenwicht tussen de twee dus inregelen.

De plaatjes:

Buizen testen

Voor mij een prima manier om te ontspannen.

De vraag wat ik met al die geteste buizen ga doen (de teller is de 1250 inmiddels gepasseerd, en ik heb ook nog zo'n 840 nieuwe buizen, waarvan verreweg de meeste NOS) negeer ik.

Gewoon blijven testen omdat het kan en omdat het leuk is.

Ik beschouw ze maar als weesjes. Iemand moet zich toch om ze bekommeren?

Bijzondere single-ended uitgangstransformatoren in Philips bandrecorders

Sommige Philips bandrecorders uit de buizentijd bevatten bijzondere uitgangstransformatoren.

Zo beschikt de uitgangstransformator in de Philips EL3516 over een extra wikkeling aan de secundaire zijde die bestemd is voor cathode-feedback. En die in de Philips EL3541 beschikt over een separate wikkeling voor voeding van het schermrooster, hetgeen ultra-lineaire schakeling van de eindpentode mogelijk maakt, ook als die een veel lager voltage dan de anode nodig heeft.

In beide typen bandrecorders zitten ECL82's dus het maximale uitgangsvermogen is bescheiden (ca. 3 Watt). Maar met gevoelige luidsprekers is dat voor een niet te grote ruimte voldoende.

Met de uitgangstransformatoren uit de EL3541 (ik beschik nu over 3 stuks) heb ik nog niets gebouwd. Maar met die uit de EL3516 wel.

De versterker klinkt verrassend goed. Als luidsprekers gebruik ik de Philips AD3800M in TQWT luidsprekerkasten.

Het schema:

En dat ziet er zo uit:

Natuurlijk is het niet mijn bedoeling om het slopen van nog werkende c.q. nog te herstellen bandrecorders te promoten. Mijn transformatoren kwamen uit bandrecorders die vooral mechanisch gezien redelijkerwijs niet meer te repareren waren.

De geboorte van een OTL versterker

Rotterdams Radio Museum

Een museum om zeker eens te bezoeken.

De twee delen van het museum zijn gevestigd op de Ceintuurbaan 104 en 111 te Rotterdam en zijn geopend van donderdag t/m zondag van 13:00 tot 16:00 uur. Toegang en parkeren zijn gratis. En ook prima per openbaar vervoer bereikbaar (vlak bij NS Station Rotterdam Noord).

Voor meer informatie: www.rotterdamsradiomuseum.nl