Uitgangstranformatoren                         

{Ook vaak uitgangstrafo of UGT genoemd}


A) Algemeen / inleiding:


In technisch opzicht zijn er nogal wat (natuurkundige) aspecten die
van invloed zijn maar die vallen buiten het bestek van dit algemene verhaal.

Bij een (gitaar) buizen versterker, is een uitgangstrafo een belangrijke
schakel tussen de eind buizen en de luidsprekers.

Nu zijn er (zoals in vele zaken) goede en minder goede transformatoren.

Als we ons even beperken tot de gitaar buizen versterkers,
dan hebben we hier een keuze uit 2 vormen van eind versterking.
Namelijk single end en balans eind trappen, dus 1 buis (single end)
of 2 / 4 en soms zelfs 6 of 8 eind buizen die in balans staan.

Single end wil zeggen 1 eind buis meestal in klasse A ingesteld.
Vaak een EL 84 of 6V6 eind buis en die komen we onder andere
tegen in de klein vermogen versterkers zoals de Epihone Junior
en Fender Champ.

Eind trappen in balans zijn vrijwel alle overige merken / typen versterkers.


B) En dan nu de trafo nader bekeken:

Een uitgangstrafo bestaat eigenlijk uit twee spoelen
die gewonden zijn op een metalen kern.

(Er zijn o.a. van Amplimo ook trafo's ontwikkelt die geen
ijzeren kern hebben maar een kern van ferriet materiaal,
maar die laat ik hier verder buiten beschouwing)

Voor het gemak noemen die twee spoelen spoel 1 (primair)
en de andere spoel = nr. 2 (secundair).

> Spoel 1 is verbonden met de (anodes) van eind buizen
en de voedingsspanning (CT).

> Spoel 2 verbonden wordt met de luidspreker(s).
Meestal is spoel 2 door verschillende aftakkingen en die
wikkeling is simpel aan te passen op luidsprekers
van 4 - 8 - 16 ohm e.d.  

Beide spoelen zijn niet rechtstreeks met elkaar verbonden.
Omdat er bij het aanslaan van de gitaar het daarbij
behorende signaal door de versterker gaat en uiteindelijk
via de eind buizen door spoel 1 gaat, ontstaat er een
elektromagnetisch veld in te trafo die de bijbehorende
stromen doorgeeft aan spoel 2.
(Dit verschijnsel noemt men ook wel elektrische inductie
of transformatie, vandaar het woord transformator)

Daarnaast heeft de uitgangstrafo nog 2 belangrijke taken:

1- Zorgen dat de impedantie van de primaire spoel 1
goed aansluit met de gebruikte eind buizen impedantie
en in combinatie met spoel 2, dat de overdracht van
het signaal ook klopt met de impedantie
van de speakers, 4 - 8 16 ohm enz.

2- Zorgen dat er geen d.c. (gelijkspanning) op de spoel 2
terecht komt, dus moet de trafo alle d.c. spanningen blokken.

De trafo zorgt er voor, dat uitsluitend wisselspanning (a.c.)
naar de speakers wordt doorgegeven, omdat luidsprekers
niet op gelijkspanningen kunnen werken.

Een goed ontworpen uitgangstrafo heeft vervolgens rekening
gehouden met onder meer:

- voltages en stromen die door de transformator gaan.
- capaciteitsverliezen,
- inductie,
- hysteresis (vervormingsgedrag van het signaal wat er door
 de spoelen gaat)
- juiste soort ijzer materiaal voor de kern van de trafo, enz.


Vervolgens is er geen sprake van recht toe recht aan wikkelen,
maar van het zogenaamde interleaved wikkelen.

Grof weg doen ze dat vanaf de kern gerekend:
- 2 laagjes vetvrij papier over het ijzer van de kern, vervolgens
- een laag wikkelen van spoel 1,
- 1 laagje papier
- dan een stukje van spoel 2,
- weer 1 laagje papier
- nieuwe windingslaag van spoel 1,
- weer 1 papieren isolatielaag,
- opnieuw 1 laagje wikkelen van spoel 2.

En zo verder tot dat de berekende windingen van zowel
spoel 1 als spoel 2 zijn geplaatst op de kern.

Deze methode was vroeger (tot plm 1985) heel normaal
in de productie van goede uitgangstrafo's en worden
vaak "paperwound interleaved uitgangstrafo" genoemd.

Tegenwoordig gebruikt men plastic als isolatie materiaal
en kwalitatief minder ijzer kernen.
Daarnaast wikkelt men nu de 2 spoelen op de
recht toe recht manier; en dus niet meer interleaved.

Dat alles zal wel om kosten besparende argumenten gaan,
want de huidige generatie trafo' steken in kwaliteit en verwachte
levensduur magertjes af bij de oude (vintage) trafo's.

Vergelijk het gemakshalve maar even met een gitaar element.
Als je de afstand tot de snaren van het element vergroot,
wordt het geluid dunner.
Draai je het element dichter naar de snaren toe,
wordt het geluid mooier, ronder, vetter
en geeft veel meer signaal door aan de versterker.

En het zelfde gebeurt dus ook met de methode van
wikkelen van trafo's.
De papieren laagjes van paperwound interleaved trafo's
zijn zo dun dat de verschillende lagen van spoel 1
en spoel 2 dichter op elkaar zijn gewonden
en de overdracht dus veel directer is.

Plastic isolatie is dikker dus dat zorgt al voor een
grotere onderling afstand en omdat de methode
van recht toe recht wikkelen zorgt voor een nog
grotere onderlinge afstand van spoel 1 t.o.v. spoel 2
is het totaal van dit alles vergelijkbaar met het
voorbeeld van je gitaar element terugdraaien
van de snaren af, dus een dunner / slechter geluid.

Tot slot:

Wil men nog echt goede trafo's dan zal men vaak helaas
op zoek moeten naar duurdere soorten,
of nieuwe trafo's uit oude voorraad, ook wel aangeduid
met de term NOS.
(Staat voor de Engelse / Amerikaanse term "new old stock")

Goede trafo merken waren vroeger o.a.:

Partrigde, Ultran, Unitran / Ultron / Philips (*),
Drake, Shuman, Stork, Jensen, Sovtek, General Electric,
RCA, enz.

(*) Philips maakte onder andere zelf de V serie trafo's / teerpot trafo's.

Maar ook onder vele andere sub labels, zoals:
Valvo, Mullard, Brinham, Pey, Pope, Mazda / en vele andere (private) labels.

Dat gold ook voor andere elektrische componenten,
zoals buizen e.d. waarbij gebruik werd gemaakt van
de vele Philips fabrieken en locaties en
samenwerkingen met AEG, Telefunken, Siemens, Lowe,
Erres, van der Heem enz., waarbij Philips vaak ook
geheel of gedeeltelijk (mede) eigenaar was.

De producties waren naast consumenten elektronica ook voor de professionele 
markt / militaire doelgroepen bedoeld, waarbij de kwaliteitseisen hoger lagen.
Gelukkig voor ons als technici kwamen die onderdelen
ook regelmatig beschikbaar / terug in de consumenten sfeer.

Tegenwoordig hebben we nog een paar Nederlandse
transformatoren bedrijven die voor ons eventueel
goede uitgangstrafo's kunnen wikkelen.

Bijvoorbeeld: de firma FNS in Renkum, de firma A&E Europa in Schagen,
en Amplimo in Neede.