Vamzdžių stiprintuvai: savybės ir veikimo principas

Daugelis iš mūsų yra girdėję apie „vamzdinį garsą“ ir susimąstė, kodėl šiais laikais muzikos mylėtojai iš viso pasaulio mieliau klausosi muzikos su jais.

Kokios yra šių įrenginių savybės, kokie jų privalumai ir trūkumai?

Šiandien mes kalbėsime apie tai, kaip pasirinkti tinkamos kokybės vamzdinį stiprintuvą.

Vakuuminis vamzdinis stiprintuvas naudojamas kintamų elektros signalų galios charakteristikoms padidinti naudojant radijo lempas.

Radijo vamzdžiai, kaip ir daugelis kitų elektroninių elementų, turi labai turtingą istoriją. Per daugelį metų nuo jų sukūrimo iki šių dienų įvyko didelė technologijų evoliucija. Viskas prasidėjo pačioje XX amžiaus pradžioje, o vadinamosios „vamzdžių eros“ nuosmukis nukrito į šeštąjį dešimtmetį, būtent tada išvydo šviesą naujausia raida, o netrukus pradėjo užkariauti modernesni ir pigesni tranzistoriai. radijo rinka visur.

Pats pirmasis vamzdžių tipas, sukurtas specialiai stiprintuvams, buvo triodai. Skaičius trys jų pavadinime atsirado dėl priežasties – tiek jų turi aktyvių išėjimų. Elementų veikimo principas labai paprastas: tarp katodo ir radijo vamzdžio anodo nuosekliai pajungiamas elektros srovės šaltinis ir daroma pradinė transformatoriaus apvija, o akustika jau bus prijungta prie antrinės. vienas po jo. Garso banga nukreipiama į radijo vamzdžio tinklelį, tuo metu, kai įtampa įvedama į rezistorius, tarp anodo ir katodo praeina elektronų srautas. Tarp jų esantis tinklelis išveda šį srautą ir atitinkamai keičia įvesties signalo kryptį, lygį ir galią.

Eksploatuojant triodus įvairiose srityse, iškilo poreikis tobulinti jų technines ir eksploatacines charakteristikas. Visų pirma, vienas iš jų buvo pralaidumas, kurio parametrai gerokai apribojo galimą radijo lempų veikimo dažnį. Norėdami išspręsti šią problemą, inžinieriai sukūrė tetrodus – radijo vamzdžius, kurių konstrukcijoje buvo keturi elektrodai, kaip ketvirtasis buvo panaudotas ekranavimo tinklelis, įdėtas tarp anodo ir pagrindinio valdymo tinklelio.

Tuo metu tai visiškai patenkino kūrėjus, pagrindinis jų tikslas buvo sukurti įrenginį, kuris leistų imtuvams veikti trumpųjų bangų dažnių diapazone. Tačiau mokslininkai ir toliau dirbo su įranga, naudojo lygiai tą patį metodą – tai yra, prie radijo vamzdžio darbinės struktūros pridėjo dar vieną, penktą, tinklelį ir padėjo jį tarp anodo ir ekranavimo tinklelio. Tai buvo būtina norint užgesinti atvirkštinį elektronų judėjimą kryptimi nuo anodo iki paties tinklo. Dėl šio papildomo elemento įdiegimo procesas buvo sustabdytas, todėl lempos išėjimo parametrai tapo linijiškesni ir padidėjo galia. Taip atsirado pentodai. Jie buvo naudojami ateityje.

Prieš kalbant apie vamzdinių stiprintuvų privalumus ir trūkumus, verta plačiau pasigilinti į mitus ir klaidingus įsitikinimus, kurie egzistuoja tarp melomanų.Ne paslaptis, kad daugelis kokybiškos muzikos mėgėjų abejoja ir labai nepasitiki tokiais įrenginiais.

Vamzdiniai stiprintuvai yra trapūs.

Tiesą sakant, toks teiginys niekaip nepatvirtintas. Juk panaudosite ne praėjusio amžiaus 60-ųjų magnetofoną, o kokybišką modernią įrangą, kurią kurdami inžinieriai ypatingą dėmesį skiria konstrukcinių mazgų patikimumui. Visi elementai, naudojami stiprintuvams kurti, praeina griežčiausią pasirinkimą ir yra skirti aktyviai veikti 10–15 tūkstančių valandų, o jei juos naudosite be fanatizmo, tokia įranga tarnaus beveik amžinai.

Vamzdis turi per mažai boso.

Kaip sakoma, tai buvo seniai ir netiesa. Laikai, kai gamintojai taupydavo transformatoriams, jau seniai praėjo, šiuolaikiniai gamintojai gamindami gaminius naudoja tik aukštos kokybės geležį ir aukštųjų technologijų metodus.

Lempos gali pakeisti garsą.

Čia sutariame dėl daugelio dalykų. Taip, radijo lempos turi savo balso toną, todėl kūrėjas, gamindamas juos, turi turėti daug patirties su tokiomis konstrukcijomis ir išmanyti jų veikimo principus. Užtikriname, kad kokybiškame rezistoriuje bus gana sunku pagauti vieną ar kitą tonalumą.

Vamzdžio imtuvo kaina yra panaši į automobilio kainą.

Tai nėra visiškai tiesa, nes daug kas priklauso nuo gamintojo: kuo kruopščiau ir skrupulingiau jis kurs savo stiprintuvą, tuo didesnė gaminio kaina.

Vamzdžių stiprintuvai turi daug privalumų, kai kurie faktai pasisako už tokią įrangą.

• Santykinis dizaino paprastumas... Šių įrenginių veikimo principas yra daug paprastesnis nei inverterio tipo modelių, atitinkamai remonto galimybė ir jo kaina šiuo atveju yra daug pelningesnė.
• Unikalus garso atkūrimasdėl daugybės garso efektų, įskaitant didelį dinaminį diapazoną, padidintus sklandžius perėjimus ir malonų greitį.
• Atsparumas trumpajam jungimui veikiami temperatūros svyravimų.
• Jokio šnypštimo būdingas puslaidininkiniams stiprintuvams.
• Stilingas dizainas, kurio dėka bet kuris stiprintuvas harmoningai įsilies į įvairius interjerus.

Tačiau negalima teigti, kad vamzdinis stiprintuvas yra tam tikrų privalumų akcentas. Šviestuvai taip pat turi trūkumų:

• įspūdingi matmenys ir tvirtas svoris, nes lempos yra daug didesnės nei tranzistoriai;
• didelis triukšmo lygis įrangos veikimo metu;
• norint pasiekti optimalų garso atkūrimo darbo režimą, lempai reikia šiek tiek laiko įkaisti;
• padidinta išėjimo varža, šis veiksnys tam tikru mastu riboja akustinių sistemų, su kuriomis galima derinti vamzdinius stiprintuvus, naudojimo spektrą;
• mažesnis, palyginti su puslaidininkiniais stiprintuvais, tiesiškumas;
• padidėjusi šilumos gamyba;
• didelis energijos suvartojimas;
• Efektyvumas neviršija 10%.

Nepaisant to, naudojant tokią įrangą gaunama unikali garsinė spalva iš esmės kompensuoja visus aukščiau išvardintus trūkumus.

Grįžkime prie vamzdinių stiprintuvų istorijos. Visi aukščiau išvardyti konstrukcijų tipai viena ar kita forma buvo pritaikyti šiuolaikinėje garso įrangoje. Daugelį metų garso inžinieriai ieškojo būdų juos panaudoti ir labai greitai suprato, kad pentodo ekranavimo tinklelio įtraukimas į stiprintuvo veikimo grandinę yra būtent tas instrumentas, kuris gali radikaliai pakeisti jo veikimo pobūdį. .

Kai tinklelis yra prijungtas prie katodo, gaunamas tipiškas pentodo režimas, bet jei perjungsite jį į anodą, tai šis pentodas veiks kaip triodas... Dėl šio požiūrio tapo įmanoma sujungti dviejų tipų stiprintuvus viename dizaine su galimybe keisti darbo režimo parinktis.

Praėjusio šimtmečio viduryje amerikiečių inžinieriai pasiūlė šį tinklą prijungti iš esmės nauju būdu, pridedant jį prie išėjimo transformatoriaus apvijos tarpinių čiaupų.

Taigi su radijo lempų režimais iš tikrųjų atsitiko tas pats, kas ir anksčiau su stiprintuvų klasėmis, kai A ir B kategorijų sujungimas buvo postūmis sukurti kombinuotą AB tipo klasę, kuri apjungė geriausios abiejų ankstesnių aspektų.

Priklausomai nuo įrenginio veikimo schemos, išskiriami vieno galo ir stumdomi vamzdiniai stiprintuvai.

Vieno galo dizainai laikomi pažangesniais garso atkūrimo kokybės požiūriu. Paprasta grandinė, minimalus stiprinančių elementų, t.y. vamzdžių, skaičius ir trumpas signalo kelias užtikrina aukščiausios kokybės garsą.

Tačiau minusas yra sumažėjusi galia, kuri yra 15 kW diapazone. Dėl to akustikos pasirinkimo apribojimas yra gana griežtas, stiprintuvai derinami tik su itin jautria įranga, kuri yra garsiakalbių sistemose, taip pat keliuose klasikiniuose modeliuose, tokiuose kaip Tannoy, Audio Note, Klipsch.

Palyginti su vieno galo stumiančiais stiprintuvais, skamba šiek tiek šiurkščiau. Tačiau jų galia yra daug didesnė, todėl galima dirbti kartu su daugybe šiuolaikinių garsiakalbių sistemų.

Iš esmės vartotojai renkasi japoniškus ir rusiškus vamzdinius stiprintuvus. Populiariausi modeliai atrodo taip.

„Audio Note Ongaku“ turi šias charakteristikas:

• integruotas stereo vamzdžio mechanizmas;
• kanalo galia - 18 W;
• A klasė.

Remiantis vartotojų atsiliepimais, šis japoniškas rezistorius šiandien laikomas vienu geriausių rinkoje... Iš trūkumų pastebima tik didelė jo kaina, stiprintuvo kaina prasideda nuo 500 tūkstančių rublių.

Magnat MA 600 turi šiuos privalumus:

• integruotas stereo vamzdžio mechanizmas;
• kanalo galia - 70 W;
• fono scenos buvimas;
• signalo ir triukšmo santykis 98 dB;
• valdymas iš nuotolinio valdymo pulto.

„McIntosh MC275“ turi šias parinktis:

• vamzdžio rezistorius;
• kanalo galia - 75 W;
• signalo / triukšmo lygis - 100 dB;
• harmoninių iškraipymų koeficientas – 0,5%.

Šiandien pramonė siūlo daugybę vamzdinių įrenginių, be transformatorių ir hibridinių modelių, parduodami trijų ir dviejų krypčių, žemos įtampos, žemo dažnio modeliai, skirti naudoti namuose ir profesionaliai.

Norėdami rasti optimalų vamzdinį stiprintuvą savo garsiakalbiams, reikia atkreipti dėmesį į tam tikrus veiksnius.

Norint išspręsti vamzdžio rezistoriaus problemas, tinkamas galios parametras būtų 35 W lygis, nors daugelis melomanų tik sveikina parametro padidinimą iki 50 W.

Optimalus diapazonas laikomas nuo 20 iki 20 000 Hz, nes tai būdinga žmogaus klausai. Šiandien beveik visi rinkoje esantys vamzdiniai įrenginiai turi būtent tokius parametrus, Hi-End sektoriuje nėra lengva rasti įrangą, kuri šių reikšmių nepasiektų, vis dėlto pirkdami lempinį stiprintuvą būtinai pasidomėkite, kuriame dažnių diapazone gali skambėti....

Harmoninio iškraipymo parametrai yra labai svarbūs renkantis įrenginį. Pageidautina kad parametro reikšmė neviršytų 0,6%, o paprastai tariant, kuo ši reikšmė mažesnė, tuo aukštesnės kokybės garsą gausite išvestyje.

Žinoma, tokių kokybiškų gaminių kaina, palyginti su konkurentų modeliais, tampa nepalyginamai didesnė, tačiau daugeliui melomanų kaina dažnai yra antraeilis dalykas.

Dauguma imtuvų palaiko signalo ir triukšmo santykį 90 dB ribose, manoma, kad kuo didesnis šis parametras, tuo geriau sistema veikia... Kai kurie gamintojai netgi nurodo koeficientus, kai signalas nurodo triukšmą, kurio santykis yra 100.

Tai svarbus rodiklis, bet vis tiek antraeilis, į tai galite atkreipti dėmesį tik tuo atveju, jei jei visiems minėtiems rodikliams yra ir kitų vienodų parametrų.

Ir, žinoma, perkant lempų įrangą, svarbų vaidmenį atlieka kai kurie subjektyvūs veiksniai, pavyzdžiui, dizainas, surinkimo kokybė, taip pat ergonomika ir garso atkūrimo lygis. Šiuo atveju pirkėjai pasirenka pagal savo asmeninius pageidavimus.

Renkantis išėjimo galios parametrus, būtinai atsižvelkite į patalpos matmenis. Pavyzdžiui, kambaryje 15 kv. m bus daugiau nei pakankamai 30-50 W galios charakteristikų, tačiau erdvesnėse salėse, ypač jei planuojate naudoti stiprintuvą su pora garsiakalbių, jums reikia technikos, kurioje galia yra 80 vatų.

Norint sukonfigūruoti vamzdinį stiprintuvą, reikia įsigyti specialų matuoklį - multimetrą, o jei nustatote profesionalią įrangą, tuomet papildomai turėtumėte įsigyti osciloskopą, taip pat garso dažnio generatorių.

Įrangą turėtumėte pradėti nustatydami įtampos parametrus prie dvigubo triodo katodų, jis turėtų būti nustatytas 1,3–1,5 V. Srovės tetrodo išėjimo sekcijoje srovė turėtų būti nuo 60 iki 65 mA koridoriuje.

Visi kiti diagramoje nurodyti rezistoriai gali būti bet kokio tipo, tačiau geriau teikti pirmenybę C2-14 modeliams.

Kaip ir išankstiniame stiprintuve, atskyrimo kondensatorius C3 laikomas pagrindiniu komponentu, jei jo nėra, galite pasiimti sovietinius plėvelės kondensatorius K73-16 arba K40U-9, nors jie yra šiek tiek prastesni nei importuoti. Kad visa grandinė veiktų teisingai, duomenys parenkami naudojant mažiausią nuotėkio srovę.

Kaip savo rankomis pasidaryti vamzdinį stiprintuvą, žiūrėkite žemiau.