Een paar variaties op de mu-stage
door Alan Kimmel
In de jaren sinds mijn eerste artikel over dit onderwerp ("The Mu Stage", Glass Audio 2/93, p.12), heb ik geëxperimenteerd met manieren om deze verder te verbeteren. Ik twijfel er niet aan dat het beste apparaat voor de bovenste helft van de mu-stage een pentode kathodevolger (CF) of een MOSFET-sourcevolger is. Overigens is het gebruik van deze apparaten in de bovenste helft van mijn mu-stages het belangrijkste verschil tussen mijn mu-stages en andere mu-mode stages. (En wanneer betere IGBT's beschikbaar komen, zal ik ze waarschijnlijk toevoegen aan de lijst van apparaten die geschikt zijn voor de bovenste helft van mijn mu-stage.)
Mijn basis mu-stage stelt een vaste spanning in over een vaste weerstand, waardoor een constante stroom wordt ingesteld. Dit wordt bereikt door de vaste weerstand te bootstrappen, zoals uitgelegd in het bovengenoemde artikel. Deze vaste weerstand is de plaatbelastingweerstand van de onderste buis in de mu-stage.
Kort nadat ik mijn basis mu-stage had geproduceerd, begon ik me af te vragen wat er zou gebeuren als de vaste plaatbelastingweerstand van de onderste buis zou worden vervangen door een apparaat dat al een constante stroombron (CCS) is. Ik probeerde dit met een JFET door één weerstand te gebruiken om de JFET te programmeren om de gewenste stroom te leveren, die de JFET constant houdt. Dit is de bekende tweepolige JFET-CCS. Het werkte heel goed in de mu-stage.
Een variatie op een variatie: Ik verving de JFET door een opto-isolator "Photo-FET". Dit zijn JFET's die je "optisch" kunt programmeren om de gewenste constante stroom te leveren. (Opmerking: sommige generieke Photo-FET's zijn traag en niet ideaal voor high-fidelity audio. Digi-Key heeft enkele snelle exemplaren.) Het is gemakkelijk aan te passen om geïsoleerde servoregeling van het rustpunt van de stage te bieden om drift te voorkomen. Een servo-op-amp, die de LED van de opto-chip zou aansturen, kan worden gevoed door de gereguleerde DC-gloeidraadvoeding van de buis. Deze opstelling werkt goed, MAAR de servo is volledig overbodig wanneer een vaste biasspanningsbron wordt gebruikt voor het bovenste apparaat zoals in de hybride mu-stage in Fig. 5 van mijn GA 2/93 artikel.
Een andere mogelijke aanpassing van de mu-stage is het gebruik van een zwevende schermvoeding, zoals ik meldde in Glass Audio 3/96, p. 30, "A Direct Coupled Mu Stage". Het ontstond uit mijn veronderstelling dat de extra belasting die werd opgelegd door de schermweerstand van een pentode CF nadelig was voor de CF. Maar het blijkt dat sommige pentode CF's eigenlijk houden van de extra belasting. Desalniettemin biedt het uitrusten van de mu-stage met een zwevende schermvoeding andere voordelen, zoals een toename van het toch al zeer goede spanningsbereik, plus de mogelijkheid van directe koppeling van de plaat van de onderste buis naar het rooster van de bovenste buis.
Een andere variatie van de mu-stage is het gebruik van een MOSFET als het bovenste apparaat, zoals in Fig. 5 van het GA 2/93 artikel, maar met de toevoeging van een laag-mu type vermogenstriode zoals een 6BL7, 6BX7, enz. aan de MOSFET als volgt: In plaats van de drain-leiding van de MOSFET op B+ aan te sluiten, sluit je de drain aan op de kathode van de 6BL7. Verbind het rooster van de 6BL7 (via een roosterstopweerstand zoals 150 ohm) met de source-leiding van de MOSFET. Tot slot, de plaat van de 6BL7 gaat naar B+. Het belangrijkste voordeel hiervan is dat het in feite de spanningswaarde van de MOSFET in de hybride mu-stage verhoogt omdat je de spanning laat vallen over de 6BL7 in plaats van over de MOSFET. Met deze techniek is een 60V MOSFET voldoende, zelfs als B+ enkele honderden volts is.
Een andere variant van de mu-stage is een hoogspanningsversie op basis van een speciaal soort triode zoals de 6HV5 of 6HS5 buis.
Dit type buis is uniek omdat het "straaltriodes" zijn en ze hebben ongewoon grote versterkingsfactoren EN ongewoon hoge gm voor een triode. Het nadeel is dat deze buizen aanzienlijk hogere B+ spanning vereisen dan de meeste buizen. Dit type buis wordt gebruikt in mijn ESL Direct Drive Amplifier (DDA). Deze versterker gebruikt een gesplitste kathodyne-fase-omkeerder om een push-pull paar van hoogspanningsmu-stages aan te sturen die werken vanaf een B+ van 4KV. De hoogspanningsmu-stage ontwikkelt alle spanningsversterking en is direct gekoppeld aan het eindstadium, dat een push-pull paar HV White CF's is.
Al het bovenstaande werkt goed. Ik heb geëxperimenteerd met andere variaties van de mu-stage die ook goed werken. Veel meer mu-stage variaties zijn mogelijk.
Onthoud gewoon dat, zoals uitgelegd in het GA 2/93 artikel, alleen een triode gebruikt moet worden in de onderste helft van elke mu-mode stage en dat het apparaat dat in de bovenste helft wordt gebruikt, alles kan zijn; maar nogmaals, de beste apparaten voor de bovenste helft zijn ofwel een pentode CF of een MOSFET-sourcevolger. Dit zorgt ervoor dat de bovenste en onderste helften van de mu-stage elkaar het beste aanvullen en het beste uit elk apparaat halen, vooral de triode, zoals uitgelegd in de inleiding van deze website.
