Cauruļu pastiprinātāji: īpašības un darbības princips

Daudzi no mums ir dzirdējuši par "caurules skaņu" un domājuši, kāpēc mūzikas mīļotāji no visas pasaules mūsdienās izvēlas klausīties mūziku kopā ar viņiem.

Kādas ir šo ierīču īpašības, kādas ir to priekšrocības un trūkumi?

Šodien mēs runāsim par to, kā izvēlēties pareizo kvalitātes lampas pastiprinātāju.

Vakuuma lampu pastiprinātāju izmanto, lai palielinātu mainīgo elektrisko signālu jaudas raksturlielumus, izmantojot radiolampas.

Radiolampām, tāpat kā daudziem citiem elektroniskiem elementiem, ir ļoti bagāta vēsture. Gadu gaitā no to izveides līdz mūsdienām ir notikusi liela tehnoloģiju evolūcija. Viss sākās 20. gadsimta pašā sākumā, un tā saucamās "caurules ēras" noriets iekrita 60. gados, tieši tad gaismu ieraudzīja jaunākā attīstība, un drīz vien sāka iekarot modernāki un lētāki tranzistori. radio tirgus visur.

Pats pirmais cauruļu veids, kas īpaši paredzēts pastiprinātājiem, bija triodes. Skaitlis trīs viņu nosaukumā parādījās kāda iemesla dēļ - tas ir viņu aktīvo izeju skaits. Elementu darbības princips ir ļoti vienkāršs: starp katodu un radiolampas anodu virknē tiek pievienots elektriskās strāvas avots un tiek veikts transformatora sākotnējais tinums, un akustika jau būs savienota ar nākamais sekundārais tinums. Skaņas vilnis tiek pievadīts radiolampas režģim, brīdī, kad spriegums tiek pielikts rezistoriem, elektronu plūsma iziet starp anodu un katodu. Režģis, kas atrodas starp tiem, izvada šo straumi un attiecīgi maina ieejas signāla virzienu, līmeni un jaudu.

Triožu darbības laikā dažādās jomās radās nepieciešamība uzlabot to tehniskos un ekspluatācijas parametrus. Jo īpaši viens no tiem bija caurlaidspēja, kuras parametri būtiski ierobežoja radiolampu iespējamo darbības frekvenci. Lai atrisinātu šo problēmu, inženieri izveidoja tetrodes - radiolampas, kuru konstrukcijā bija četri elektrodi, jo ceturtajā tika izmantots aizsargrežģis, kas ievietots starp anodu un galveno vadības režģi.

Tas pilnībā apmierināja izstrādātājus tajā laikā, to galvenais mērķis bija izveidot ierīci, kas ļautu uztvērējiem darboties īsviļņu frekvenču diapazonā. Tomēr zinātnieki turpināja darbu pie iekārtas, viņi izmantoja tieši to pašu pieeju - tas ir, viņi pievienoja vēl vienu, piekto, sietu radiolampas darba struktūrai un ievietoja to starp anodu un ekranēšanas sietu. Tas bija nepieciešams, lai dzēstu elektronu apgriezto kustību virzienā no anoda uz pašu tīklu. Pateicoties šī papildu elementa ieviešanai, process tika apturēts, līdz ar to lampas izejas parametri kļuva lineārāki un palielinājās jauda. Šādi parādījās pentodes. Tos izmantoja arī turpmāk.

Pirms runāt par lampu pastiprinātāju priekšrocībām un trūkumiem, ir vērts sīkāk pakavēties pie mītiem un maldiem, kas pastāv mūzikas mīļotāju vidū.Nav noslēpums, ka daudzi augstas kvalitātes mūzikas cienītāji šaubās un ļoti neuzticas šādām ierīcēm.

Cauruļu pastiprinātāji ir trausli.

Faktiski šāds apgalvojums absolūti nekādā veidā netiek apstiprināts. Galu galā jūs neizmantosiet pagājušā gadsimta 60. gadu magnetofonu, bet gan kvalitatīvu modernu aprīkojumu, kura izveidē inženieri īpašu uzmanību pievērš struktūrvienību uzticamībai. Visi pastiprinātāju izveidei izmantotie elementi iztur visstingrāko izvēli un ir paredzēti aktīvai darbībai 10-15 tūkstošus stundu, un, ja tos izmantojat bez fanātisma, tad šāds aprīkojums kalpos gandrīz mūžīgi.

Caurulei ir pārāk maz basu.

Kā saka, tas bija sen un nebija taisnība. Laiki, kad ražotāji taupīja uz transformatoriem, ir sen pagājuši, mūsdienu ražotāji izmanto tikai augstas kvalitātes dzelzi un augsto tehnoloģiju pieeju savu produktu sastādīšanai.

Lampas var mainīt skaņu.

Šeit mēs esam vienisprātis par daudzām lietām. Jā, radiolampām ir savs balss tonis, tāpēc izstrādātājam, tās izgatavojot, ir jābūt lielai pieredzei ar šādiem dizainiem un zināšanām par to darbības principiem. Mēs garantējam, ka kvalitatīvā rezistorā būs diezgan grūti uztvert vienu vai otru tonalitāti.

Caurules uztvērēja cena ir salīdzināma ar automašīnas cenu.

Tā nav gluži taisnība, jo daudz kas ir atkarīgs no ražotāja: jo rūpīgāk un skrupulozāk viņš radīs savu pastiprinātāju, jo augstākas būs produkta izmaksas.

Cauruļu pastiprinātājiem ir daudz priekšrocību, daži fakti runā par labu šādai iekārtai.

• Dizaina relatīvā vienkāršība... Šo ierīču darbības princips ir daudz vienkāršāks nekā invertora tipa modeļiem, attiecīgi remonta iespēja un tā izmaksas šajā gadījumā ir daudz izdevīgākas.
• Unikāla skaņas reproducēšanapateicoties vairākiem audio efektiem, tostarp lielam dinamiskajam diapazonam, palielinātām vienmērīgām pārejām un patīkamam pārspīlējumam.
• Īssavienojuma pretestība temperatūras svārstību ietekmē.
• Nav šņākšanas tipisks pusvadītāju pastiprinātājiem.
• Stilīgs dizains, pateicoties kuriem jebkurš pastiprinātājs harmoniski iederēsies dažādos interjeros.

Tomēr nevar teikt, ka lampas pastiprinātājs ir dažu priekšrocību fokuss. Lampām ir arī savi trūkumi:

• iespaidīgi izmēri un stabils svars, jo lampas ir daudz lielākas nekā tranzistori;
• augsts trokšņa līmenis iekārtas darbības laikā;
• lai sasniegtu optimālo skaņas reproducēšanas darbības režīmu, lampai nepieciešams zināms laiks, lai uzsildītu;
• palielināta izejas pretestība, šis faktors zināmā mērā ierobežo to akustisko sistēmu izmantošanas diapazonu, ar kurām var kombinēt lampu pastiprinātājus;
• mazāka, salīdzinot ar pusvadītāju pastiprinātājiem, linearitāte;
• palielināta siltuma ražošana;
• liels enerģijas patēriņš;
• Efektivitāte nepārsniedz 10%.

Tomēr unikālais skaņas krāsojums, kas iegūts, izmantojot šādu aprīkojumu, lielā mērā kompensē visus iepriekš minētos trūkumus.

Atgriezīsimies lampu pastiprinātāju vēsturē. Visi iepriekš minētie konstrukciju veidi vienā vai otrā veidā ir atraduši savu pielietojumu mūsdienu audio iekārtās. Daudzus gadus audio inženieri ir meklējuši veidus, kā tos izmantot, un ļoti ātri saprata, ka pentodes ekrāna režģa iekļaušana pastiprinātāja darbības shēmā ir tieši tas instruments, kas var radikāli mainīt tā darbības raksturu. .

Kad režģis ir savienots ar katodu, tiek iegūts tipisks pentoda režīms, bet ja pārslēdz uz anodu, tad šis pentode darbosies kā triode... Pateicoties šai pieejai, kļuva iespējams apvienot divu veidu pastiprinātājus vienā dizainā ar iespēju mainīt darbības režīma opcijas.

Pagājušā gadsimta vidū amerikāņu inženieri izteica priekšlikumu šo tīklu pieslēgt principiāli jaunā veidā, nogādājot to izejas transformatora tinuma starpkrānos.

Tātad ar radiolampu režīmiem faktiski notika tas pats, kas iepriekš ar pastiprinātāju klasēm, kad A un B kategoriju savienošana kalpoja par stimulu apvienotās AB tipa klases izveidošanai, kas apvienoja abu iepriekšējo labāko aspektu.

Atkarībā no ierīces darbības shēmas izšķir viena gala un push-pull lampu pastiprinātājus.

Viena gala dizaini tiek uzskatīti par progresīvākiem skaņas kvalitātes ziņā. Vienkārša shēma, minimāls pastiprinošo elementu, t.i., lampu skaits, un īss signāla ceļš nodrošina visaugstākās kvalitātes skaņu.

Tomēr mīnuss ir samazinātā jauda, ​​kas ir 15 kW diapazonā. Tas padara ierobežojumu akustikas izvēles ziņā diezgan stingru, pastiprinātāji tiek kombinēti tikai ar īpaši jutīgu aprīkojumu, kas pieejams taurveida skaļruņu sistēmās, kā arī vairākos klasiskajos modeļos kā Tannoy, Audio Note, Klipsch.

Salīdzinājumā ar viena gala push-pull pastiprinātājiem izklausās nedaudz rupjāk. Tomēr to jauda ir daudz lielāka, kas ļauj strādāt kopā ar lielu skaitu mūsdienu skaļruņu sistēmu.

Būtībā lietotāji dod priekšroku japāņu un krievu lampu pastiprinātājiem. Iegādātākie modeļi izskatās šādi.

Audio piezīmei Ongaku ir šādas īpašības:

• integrēts stereo caurules mehānisms;
• jauda uz kanālu - 18 W;
• A klase.

Saskaņā ar lietotāju atsauksmēm, šis japāņu rezistors tiek uzskatīts par vienu no labākajiem mūsdienu tirgū... No trūkumiem tiek atzīmētas tikai tā augstās izmaksas, pastiprinātāja cenu zīme sākas no 500 tūkstošiem rubļu.

Magnat MA 600 ir šādas priekšrocības:

• integrēts stereo caurules mehānisms;
• jauda uz kanālu - 70 W;
• fono skatuves klātbūtne;
• signāla un trokšņa attiecība 98 dB robežās;
• vadība no tālvadības pults.

McIntosh MC275 ietver šādas opcijas:

• caurules rezistors;
• jauda uz kanālu - 75 W;
• signāla / trokšņa līmenis - 100 dB;
• harmonisko kropļojumu līmenis - 0,5%.

Mūsdienās nozare piedāvā daudzas cauruļu tipa ierīces, beztransformatora un hibrīdmodeļus, pārdošanā var atrast trīs un divvirzienu, zemsprieguma, zemfrekvences modeļus, kas paredzēti lietošanai mājās un profesionālai lietošanai.

Lai atrastu saviem skaļruņiem optimālo lampu pastiprinātāju, jums jāpievērš uzmanība noteiktiem faktoriem.

Caurules rezistora problēmu risināšanai piemērots jaudas parametrs būtu 35 W, lai gan daudzi mūzikas mīļotāji atzinīgi vērtē parametra palielināšanu līdz 50 W.

Tiek uzskatīts, ka optimālais diapazons ir no 20 līdz 20 000 Hz, jo tas ir raksturīgs cilvēka dzirdei. Mūsdienās gandrīz visām tirgū esošajām lampu ierīcēm ir tieši šādi parametri, Hi-End sektorā nav viegli atrast aprīkojumu, kas nesasniegtu šīs vērtības, tomēr, iegādājoties lampas pastiprinātāju, noteikti pārbaudiet, kurā frekvenču diapazonā tas var izklausīties....

Harmonisko kropļojumu parametriem ir būtiska nozīme, izvēloties ierīci. Vēlams tā, lai parametra vērtība nepārsniegtu 0,6%, un vispārīgi runājot, jo zemāka šī vērtība, jo augstākas kvalitātes skaņu jūs saņemsit izejā.

Protams, šādu augstas kvalitātes produktu cena kļūst nesalīdzināmi augstāka salīdzinājumā ar konkurentu modeļiem, taču daudziem mūzikas mīļotājiem izmaksas bieži ir otršķirīgs jautājums.

Lielākā daļa uztvērēju uztur signāla un trokšņa attiecību 90 dB robežās, tiek uzskatīts, ka jo lielāks šis parametrs, jo labāk sistēma darbojas... Daži ražotāji pat norāda koeficientus, kur signāls tiek apzīmēts ar troksni ar attiecību 100.

Tas ir svarīgs rādītājs, bet tomēr sekundārs, tam var pievērst uzmanību tikai tad, ja ja visiem iepriekšminētajiem rādītājiem ir citi vienādi parametri.

Un, protams, pērkot lampu aprīkojumu, liela nozīme ir dažiem subjektīviem faktoriem, piemēram, dizainam, uzbūves kvalitātei, kā arī ergonomikai un skaņas reproducēšanas līmenim. Šajā gadījumā pircēji izdara izvēli, pamatojoties uz viņu personīgajām vēlmēm.

Izvēloties izejas jaudas parametrus, noteikti jāņem vērā telpas izmēri. Piemēram, telpā 15 kv. m būs vairāk nekā pietiekami jaudas raksturlielumi 30-50 W, bet plašākas zāles, it īpaši, ja plānojat izmantot pastiprinātāju ar skaļruņu pāri, ir nepieciešama tehnika, kurā jauda ir 80 vati.

Lai konfigurētu lampas pastiprinātāju, jums jāiegādājas īpašs skaitītājs - multimetrs, un, ja uzstādāt profesionālu aprīkojumu, tad papildus jāiegādājas osciloskops, kā arī audio frekvences ģenerators.

Iekārtas iestatīšana jāsāk, iestatot sprieguma parametrus pie dubultās triodes katodiem, tas jāiestata 1,3-1,5 V robežās. Strāvai stara tetroda izejas daļā jābūt koridorā no 60 līdz 65 mA.

Visus pārējos diagrammā norādītos rezistorus var ņemt jebkura veida, taču labāk ir dot priekšroku modeļiem C2-14.

Tāpat kā priekšpastiprinātājā, atdalošais kondensators C3 tiek uzskatīts par bāzes komponentu, ja tas nav pie rokas, tad varat ņemt padomju plēves kondensatorus K73-16 vai K40U-9, lai gan tie ir nedaudz sliktāki nekā importētie. Lai pareizi darbotos visa ķēde, dati tiek atlasīti ar minimālu noplūdes strāvu.

Kā ar savām rokām izgatavot cauruļu pastiprinātāju, skatiet tālāk.