De "Mu Stage" Filosofie


Hoe te balanceren

Rs1, de source-terminal weerstand van de MOSFET (equivalent aan Rk2 uit figuur 4), zal het hoogste Wattage hebben van alle weerstanden binnen de hybride Mu Stage. Gebruik een power MOSFET met heel hoge specificaties voor voltage en stroom en met de laagste interelektrode capaciteit. Eén van de mogelijkheden is type IRF712. Vanwege de interelektrode capaciteit van power MOSFETs, is het beter om een dual-triode met een hogere stroomspecificatie voor V1 te gebruiken waarbij beide triodes parallel geschakeld zijn. Maak gebruik van een koelprofiel aan de MOSFET. Merk op dat een 12V zenerdiode opgenomen moet worden om de gate van de MOSFETs te beschermen. Met power MOSFETs is het erg belangrijk om een GS (“gate-stopper”) weerstand op te nemen met een aanbevolen waarde tussen de 15K en 33K om daarmee op een verantwoorde manier met MOSFETs om te gaan.

Het is mogelijk om de kathode (of bron) volger van de Mu-Stage, om te zetten in een White CF of White SF. Maar als je dit doet, betekent dit een behoorlijke herschikking van het circuit en tevens het zeer precies en zeer voorzichtig aanpassen van sommige componentwaarden. Dan hebben we het nog niet eens gehad over het opnemen van een extra buis of MOSFET. Daarom raad ik het niet aan. De output impedantie van de Mu Stage is al zo laag, dat een White CF/SF in bijna alle gevallen overbodig is.

Alan Kimmel Mu-Stage Figuur 6

De Mu Stage kan dusdanig worden aangepast zodat hij gebruik kan maken van differentiële gebalanceerde ingangen (figuur 6) De Vkk voeding moet op zijn minst 100V en zeer goed gefilterd of gestabiliseerd zijn. De waardes van Rc1 moeten op een juiste wijze worden bepaald. De helft van de B+ spanningsbron moet in staat zijn om ,zonder fluctuaties, te voorzien in de paar milliampères die nodig zijn voor V1A en V1B
 

 

Het clippen van de curve…

Om een Mu Stage te krijgen met push/pull uitgangen, kunnen de meeste fasedraaiers omgezet worden naar Mu Stage werking. Eén die niet omgezet kan worden is de standaard 2 triode differentiële input / differentiële output (differentiële I/O) versterker.

 

Alan Kimmel Mu-Stage Figuur 7De standaard differentiële I/O versterker werkt alleen prima als zijn 2 anode weerstanden een vaste waarde hebben. Als je een differentiële I/O Mu Stage nodig hebt, gebruik dan figuur 7.  Ook hier moet Vkk op zijn minst 100V DC zijn en goed gefilterd of gestabiliseerd worden en RK1 moet de juiste waarde krijgen. De helft van de B+ spanningsbron moet wederom in staat zijn om ,zonder fluctuaties, te voorzien in de paar milliampères die nodig zijn voor V1A en V1B. Componenten die in het voorbeeld afgebeeld zijn en dezelfde functie vervullen, hebben dezelfde waarden.

Een praktisch voorbeeld

Figuur 8 is een voorbeeld van een lijnversterker of stuurtrap met de componentwaardes erbij. B+ kan 300 tot 360V zijn. In dit voorbeeld zijn de specificaties van V2 voor stroom- en wattage een behoorlijk stuk hoger dan die van V1. Zo’n verschil tussen 2 buizen mag misschien niet nodig zijn in jouw applicatie, maar het is haalbaar met de Mu Stage en staat een hoge mate van flexibiliteit toe. Ik kon net zo goed gebruik gemaakt hebben van één van de triodes van V1 en in het begin deed ik dat ook. Maar toen ik mij realiseerde dat de andere triode niets aan het doen was, besloot ik deze ook te gebruiken. Met een B+ van 300V was de ongeclipte output (zonder load) 79V RMS (215V pp)

 

Alan Kimmel Mu-Stage Figuur 8Schenk extra aandacht aan het effect op de uitgangsimpedantie als je simpelweg V2 vervangt door een buis met hogere steilheid. Het effect van Ckl op de uitgangsimpedantie is ook afgebeeld. De uitgangsimpedanties zijn gemeten bij 19V, zonder en met een belastingweerstand van 10K. Incidenteel kan bij het meten van de uitgangsimpedantie van lage stroomtrappen clipping optreden als de belastingweerstand is aangebracht. Zelfs als de lage stroomtrap een uitgangsimpedantie heeft die vergelijkbaar is met die uit figuur 8.
Het is eenvoudig om een lage stroomtrap te maken met een lage uitgangsimpedantie bij lage signaal niveau’s, maar het onderhouden van een echte lage uitgangsimpedantie bij een hoog signaalniveau vereist een hogere stroomtrap, zoals afgebeeld in figuur 8.

Alan Kimmel Mu Stage Tabel 1

Hoe fantastisch is het?

Condensator Cp in de figuren 4 t/m 8 kunnen een waarde hebben van 0,1uF. Echter, in figuur 5 moet Cp een waarde hebben van 0,02uF indien Rg2 de waarde heeft van 22M. Als je een Mu Stage voor Phono-voorversterkers ontwerpt, wees er dan van verzekerd dat je “low noise” buizen gebruikt.
Deze schakelingen vragen om zekere voorzorgsmaatregelen t.a.v. de gloeidraadvoeding, zoals alle “totem pole” types, waarin je een substantieel DC potentieel hebt tussen de kathodes van V1 en V2. Het ideale arrangement is om V1 en V2 hun eigen gescheiden gloeidraadvoeding te geven. De voeding van V1 kan aan massa gelegd worden en die van V2 kan zwevend zijn. Maar als je beperkt bent tot één gezamenlijke filamentvoeding voor zowel V1 als V2, dien je een spanningsdeler te gebruiken om de gloeidraadvoeding op éénvierde te brengen van de waarde van B+. Dit is noodzakelijk als je gebruik maakt van een penthodebuis. Je kunt als spanningsdeler een 360k weerstand gebruiken voor de bovenkant en een 120k weerstand voor de onderkant. Zet een 1uF condensator over de onderste weerstand die naar massa gaat.

Resume

Ik heb alle schakelingen, die in dit artikel beschreven zijn, gebouwd en getest. Als je voor de bovenste buis een penthode CF gebruikt, krijg je de beste versterkingstrap die ik tot nu toe gezien heb. Met een penthode CF (of MOSFET SF) aan de bovenkant, is de Mu Stage in staat tot het produceren van de meest constante stroomwerking gekoppeld aan een zeer lage uitgangsimpedantie. Hoewel de Mu Stage veel verschillende vormen aan kan nemen, werken zij in de basis allemaal op dezelfde wijze.

Alan Kimmel Mu-Stage voorpagina

Peter Gelder

Peter Gelder is een enthousiast zelfbouwer van buizenversterkers. Daarnaast is hij actief in de weer met streaming audio. Het liefst in een zo hoog mogelijk resolutie.

3 gedachten over “De "Mu Stage" Filosofie

  • 29 augustus 2017 om 21:17
    Permalink

    Het is een erg interessant artikel. Zelf ben ik vooral gewend aan versterkerschakelingen met een eenvoudige ‘SE’ versterkertrap. Ik ben nieuwsgierig geworden en misschien moet ik gewoon ook maar een dergelijke trap bouwen in een van mijn versterkers en uitproberen.

    Hoe verhoud zich een standaard versterkertrap ten opzichte van een SRPP of Mu Stage op basis van jullie luisterervaringen? Krijg je er echt meer voor terug, of lever je ook een deel karakter in?

    Beantwoorden
  • 04 september 2017 om 11:41
    Permalink

    Dag Milo,
    De mu-stage zorgt er in eerste instantie voor dat V2 acteert als een stroombron, zodat triode V1 zonder enige vorm van stress, zijn rol als voltageversterker kan uitoefenen. Ik heb de voortrap in meerdere versterkers gebruikt en ben er zeer over te spreken. De laatste keer dat ik hem heb gebruikt, is in de Tsaar GM70 versterker, waarover bij Audio Creative een artikel gepubliceerd staat. Als je meer over de verschillende toepassingen wilt weten, kun je terecht op de site: http://www.triodedick.com

    Beantwoorden
  • 15 november 2019 om 00:02
    Permalink

    Milo,
    Als je een triode instelt met een simpele Ra dan is het in de meeste gevallen een kunst deze zo in te stellen dat de versterking lineair is. Teken de loadline maar en kijk of de positieve helft van je signaal net zo hard versterkt wordt als de negatieve helft.
    Als je voor de triode de loadline horizontaal mag trekken, zo als in de mu-stage, is er veel makkelijker een lineair punt in de curves te vinden.
    Bij een simpele Ra zou je dus eigenlijk 2 gelijke trappen, die beide de fase draaien, achter elkaar moeten zetten zodat de niet-lineaire versterking precies wordt gecompenseerd. Gevoelsmatig denk ik dat dat nog steeds kleuring oplevert.
    Vind je juist deze kleuring prettig zul je mogelijk wat moeite hebben met de (h)eerlijkheid van de mu-stage 😉

    P.s.
    Zoek eens in je grabbel box om een simpele EF184 (wie heeft ze niet).
    Werkt meer dan prima in een mu-stage.
    Wil je (voor stereo) een voet uitsparen dan kan 2x ECL84 ook (A = 70)

    Beantwoorden

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.