Лампово транзисторный усилитель. Ламповый vs транзисторный усилитель: что выбрать для качественного звучания

Чем отличаются ламповые усилители от транзисторных. Какие преимущества и недостатки у каждого типа. Как работают ламповые усилители. На что обратить внимание при выборе лампового усилителя. Какие факторы влияют на качество звука лампового усилителя.

Содержание

Ламповый или транзисторный усилитель: основные отличия

Ламповые и транзисторные усилители имеют ряд существенных отличий, которые влияют на их звучание и эксплуатационные характеристики:

Ламповые усилители работают на высоком напряжении (сотни вольт), а транзисторные — на низком (десятки вольт).
В ламповых усилителях используются электронные лампы, а в транзисторных — полупроводниковые транзисторы.
Ламповые усилители имеют высокое выходное сопротивление и требуют применения выходных трансформаторов.
Ламповые усилители сильнее нагреваются и рассеивают больше энергии в виде тепла.
Ламповые усилители имеют более мягкое и «теплое» звучание, а транзисторные — более нейтральное и точное.

Принцип работы лампового усилителя

Ламповый усилитель работает на основе электронных ламп — вакуумных приборов, в которых используется явление термоэлектронной эмиссии. Основные элементы лампы:

Катод — испускает электроны при нагреве
Анод — притягивает электроны от катода
Управляющая сетка — регулирует поток электронов
Экранирующая сетка (в некоторых типах ламп)
Подавляющая сетка (в пентодах)

При подаче напряжения между электродами возникает поток электронов, который модулируется входным сигналом на управляющей сетке. Это позволяет усиливать слабые сигналы до необходимой мощности.

Преимущества ламповых усилителей

Главные достоинства ламповых усилителей, за которые их ценят аудиофилы:

Мягкое, теплое и музыкальное звучание
Хорошая передача динамики и атаки звука
Способность воспроизводить пиковые нагрузки

Приятное окрашивание звука четными гармониками
Более широкая звуковая сцена
Эстетичный винтажный внешний вид

Недостатки ламповых усилителей

При всех своих достоинствах, ламповые усилители имеют и ряд объективных недостатков:

Высокая стоимость качественных моделей
Большие габариты и вес
Необходимость периодической замены ламп
Чувствительность к вибрациям
Высокое энергопотребление
Длительный прогрев перед работой

Типы ламп в усилителях

В ламповых усилителях применяются различные типы электронных ламп:

Триоды — самые простые лампы с тремя электродами. Дают мягкое и музыкальное звучание, но имеют ограниченную мощность.
Пентоды — пятиэлектродные лампы с высоким усилением. Позволяют получить большую выходную мощность.
Тетроды — четырехэлектродные лампы, занимающие промежуточное положение между триодами и пентодами.

Выбор типа ламп во многом определяет характер звучания усилителя. Триодные усилители ценятся за особую музыкальность, а пентодные обеспечивают более высокую мощность.

На что обратить внимание при выборе лампового усилителя

При выборе лампового усилителя следует учитывать ряд важных факторов:

Мощность — должна соответствовать акустическим системам
Тип выходного каскада — однотактный или двухтактный
Используемые лампы — триоды, пентоды или тетроды
Качество выходных трансформаторов
Наличие обратной связи
Качество пассивных компонентов
Удобство замены ламп

Факторы, влияющие на качество звука лампового усилителя

На звучание лампового усилителя оказывают влияние многие факторы:

Качество применяемых ламп
Схемотехника усилителя
Качество выходных трансформаторов
Применяемые пассивные компоненты

Монтаж и компоновка
Источник питания
Акустические системы

Для получения максимального качества звука все эти элементы должны быть тщательно подобраны и согласованы между собой.

Лампово-транзисторный усилитель мощности » Вот схема!

Категория: Усилители / Передатчики

В KB трансиверах и передатчиках с усилителем мощности, построенном на основе электронной лампы, обычно используется транзисторный предварительный каскад с резонансным контуром в коллекторной цепи. В результате при смене диапазонов требуется не только переключать выходные П-контуры передатчика, но и контуры предварительного усилителя, что усложняет настройку УМ и понижает его устойчивость работы.

Но это еще не все, включение в коллекторной цепи мощного транзистора колебательного контура может привести к появлению дополнительных искажений, вызванных нелинейностью емкости коллекторного перехода.

Ниже предлагается неоднократно опробованная лампово-транзисторная схема выходного каскада. В ней используется каскадная схема включения транзистора VT4 и электронной лампы 6П45С (использование этой лампы выгодно и тем, что в отличие от различных пентодов типа «ГУ», этот тетрод имеется в широкой продаже, так как на его основе строились выходные каскады строчной развертки Ч/Б ламповых телевизоров).

VT3 включен по схеме с общим эмиттером, лампа — по схеме с общей сеткой. Такое построение дало возможность хорошо согласовать низкое выходное сопротивление транзисторного каскада с лампой, и обеспечило хорошую линейность АЧХ усилителя мощности. Другое достоинство в том, что у лампы оказались заземленными обе сетки и лучевые электроды. Проходная емкость лампы в результате этого стала очень малой и отпала необходимость в ее нейтрализации.

Для повышения входного сопротивления этого каскада на его входе включен эмиттерный повторитель на транзисторе VT1. Поскольку связь между каскадами гальваническая ток покоя выходного каскада устанавливается изменением напряжения смещения на базе этого транзистора при помощи R5.

Для повышения стабильности каскадная схема охвачена отрицательной обратной связью через резисторы R9 и R10. При токе покоя 26 mA и анодном напряжении 600В, при подаче на вход сигнала мощностью 10 мВт. на выходе получается мощность около 130Вт, и это на всех KB диапазонах от 160М до 10М.

Интермодуляционные искажения пятого и третьего порядка не более -37дб.

В каскаде предусмотрена защита транзистора VT3 при пробое лампы. Для этой цели включена цепь VD1-VD4, ограничивающая напряжение на коллекторе этого транзистора до 50 В.

Входное сопротивление усилителя мощности около 400 ом. Для получения выходной мощности в 130Вт напряжение сигнала на входе усилителя должно быть 1,8В, что в принципе может обеспечить простой транзисторный смеситель. В результате при построении передающего тракта можно вообще исключить все промежуточные каскады между смесителем и усилителем мощности.

С целью блокировки усилителя мощности в режиме приема, используется транзисторный ключ на VT2. При подаче на его базу через резистор R7 напряжения высокого логического уровня (или соединения с шиной питания трансивера, например +15В) транзистор открывается и, таким образом шунтирует цепь смещения транзистора VT1, выключая весь УМ. При передаче на этот резистор поступает нуль (соединение с общим проводом).

Эквивалентное сопротивление выходного каскада 900 ом, на его выходе нужно включить П-образные фильтры, переключаемые при смене диапазонов. В таблице приводятся значения емкостей первого конденсатора фильтра «С1», второго — 9С2Г и индуктивности для сопротивления антенны 75 ом.

Паспортное значение максимальной мощности рассеяния для лампы 6П45С-35 Вт, в этом усилителе при анодном токе 330 мА и напряжении 600В на лампе рассеивается 70 Вт. Однако это не снижает надежность, поскольку такая мощность имеет место только на пиках огибающей SSB сигнала или во время телеграфных посылок.

Средняя мощность лежит в допустимых пределах, и все же при конструировании усилителя нужно принять меры к принудительному охлаждению лампы, для чего желательно суму лампу расположить горизонтально и обдувать ее воздухом при помощи электровентилятора, такого как устанавливается на компьютерах типа IBM, включенного на максимальные обороты.

Оба транзистора VT1 и VT3 так же нуждаются в теплоотводе, его роль выполняет металлическое шасси, на котором смонтирован усилитель. Транзисторы нужно закрепить в непосредственной близости от лампы, и так что бы обеспечить теплоотвод.

Анодный дроссель L1 намотан на цилиндрическом каркасе из керамики диаметром 14 мм. Он содержит 270 витков провода ПЭВ 0,31, намотанных виток к витку. L2 намотан на постоянном резисторе R4, он содержит 200 витков ПЭВ 0,16, намотанных внавал. L3 содержит 3 витка ПЭВ 0,9, намотанных непосредственно на R2.

При правильном монтаже усилитель не требует настройки, нужно только установить ток покоя лампы 25 мА подстройкой R5. В заключение следует сказать, что этот УМ нельзя использовать в диапазоне 27Мгц, поскольку там при ЧМ постоянно передается несущая и лампа выйдет из строя от перегрузки.

Поделитесь с друзьями ссылкой на схему:

Простой бестрасформаторный лампово-транзисторный усилитель мощности 6Н23П + КТ825 » Журнал практической электроники Датагор

Автор: Владислав Креймер, г. Донецк

Введение

На многих тысячах страниц воспета красота лампового звука, и для многих, кто вкусил эту необычайную музыкальность, и, не побоюсь этого слова, человечность, ламповое звуковоспроизведение стало пожизненной страстью, ибо становится очевидным, что лучшего в звуковоспроизведении нет и не будет. Но, как показывает суровая практика, далее наступают мучительные годы поисков совершенства, бессонные ночи и опухшие уши :).

Ведь правильный ламповый аппарат необычайно чувствителен к каждому компоненту и при подборе оных результат чаще всего абсолютно непредсказуем. На моей практике, к примеру, неоднократно случалось отказываться от общепризнанных дорогих разъемов в пользу совершенно безымянных китайских экземпляров, потому что именно этот китайско-марсианский сплав металлов именно в этой схеме давал наиболее волшебный результат! И особенная головная боль в истории с ламповыми усилителями с трансформаторным выходом возникает в процессе подбора акустики, ибо, как показывает опыт, то, что с одними колонками даёт воистину Божественный результат, с другими может дать самый отвратительный звук, который вы только слышали :).

А подбирать колонки, меняя их как шнуры, согласитесь, не так-то просто. Но годы идут, и голова седеет, да и лень-матушку никто не отменял…

Вот именно на стыке таких полярных соображений и родилась эта схема, она предназначена для тех, кто желает побыстрее начать наслаждаться музыкой, максимально сократив время и мучения на этапе изготовления усилителя.

Содержание статьи / Table Of Contents

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Опробовано в лаборатории редакции или читателями.

Трансформатор R-core 30Ватт 2 x 6V 9V 12V 15V 18V 24V 30V

Паяльная станция 80W SUGON T26, жала и ручки JBC!

Отличная прочная сумочка для инструмента и мелочей

Хороший кабель Display Port для монитора, DP1.4

Конденсаторы WIMA MKP2 полипропилен

Трансформатор-тор 30 Ватт, 12V 15V 18V 24V 28V 30V 36V

SN-390 Держатель для удобной пайки печатных плат

Панельки для электронных ламп 8 пин, керамика

Исключён фрагмент. Полный вариант доступен меценатам и полноправным членам сообщества.

Как известно, ключевым звеном усилителя мощности является выходной трансформатор, от него зависит 50, если не 70, процентов звучания аппарата. Изготовление высокохудожественного трансформатора сравнимо с изготовлением скрипки, и это отнюдь не преувеличение. Так что сделать достойный трансформатор в домашних условиях далеко не каждому под силу. К тому же, именно сложные и нелинейные амплитудно-частотные и резонансные процессы, возникающие во взаимодействии трансформатора с акустической системой, порождают капризность и сложность подбора пары усилитель-колонки.

Хотя, конечно, если такой подбор успешно удался, мы в итоге и получаем этот пресловутый замечательный звук. Попытаемся проанализировать ситуацию: на мой взгляд, ключевым моментом является тот факт, что трансформатор является, по сути, конвертором сопротивлений и позволяет высокоомному ламповому каскаду быть нагруженным на низкоомный динамик. Т.е. лампа как бы «чувствует» акустику, что и даёт во многом красивый звук.

Есть ли у нас возможность обойтись без трансформатора, сохранив при этом данный принцип? [/b]Оказывается есть! Это всем известный эммитерный повторитель. Он, как и трансформатор, является, по сути, конвертором сопротивлений и его входное сопротивление зависит оттого, что «делается» в эммитерной цепи. На базе эммитерного повторителя и была разработана схема рис. 1.

В этой схеме реализован золотой принцип хайэнда — максимальная краткость и простота звукового тракта. Усилитель напряжения выполнен на триоде и формирует общий характер звучания схемы, далее следует усилитель тока на составном транзисторе, который в данном варианте включения вносит в звук минимально возможную окраску. При этом лампа-драйвер (половина двойного триода) напрямую нагружена через эммитерный переход на резистор R3 и нагрузку, исключено даже анодное сопротивление. Однотактный выходной каскад работает в режиме класса А (ток покоя 1,25 А, в виде тепла рассеивается 27 Вт).

Усилитель охвачен мягкой и неглубокой обратной связью за счёт падения напряжения на резисторе R2. В итоге мы получаем весьма благородное, свойственное ламповым усилителям, звучание при практически максимальной простоте и дешевизне изготовления. Звук этого несложного усилителя можно охарактеризовать как прозрачный, детальный, тёплый, с хорошо прорисованной панорамой и весьма динамичный. При этом, благодаря транзисторной «всеядности», практически исключаются сложности с подбором акустики. Это и побудило опубликовать схему.

Я надеюсь, что многие новички (и не только) в сфере лампового звука смогут благодаря ей получить красивое и благородное звучание при минимальных усилиях и затратах. Рассчитан усилитель на нагрузку 8 Ом, выходная мощность около 8 Вт на канал, в зависимости от характера музыкального произведения и того уровня гармоник, который на Ваше ухо ещё воспринимается, как художественный. Этой мощности оказывается вполне достаточно для домашнего звукового комплекса. Чувствительность -0,6 В, что отлично подходит к большинству современных источников сигнала.

Частотная характеристика весьма линейна для ламповых УМЗЧ и снизу ограничивается лишь ёмкостью С1, при указанном номинале мы получаем нижнюю граничную частоту около 5 Гц, что опять же выигрыш, по сравнению с трансформаторным выходом. Хочу пояснить: здесь и далее в отношении вроде бы строгих технических характеристик я часто буду говорить «примерно» и «около», это связано с тем, что на самом деле субъективное восприятие звука часто очень сильно отличается от того, что мы видим на приборах. И так как финальный пользователь данной конструкции – человек, а не осциллограф, то и измерять многие величины мы будем человеком, и настраивать схему под человека.

Данная схема обладает классической ламповой чувствительностью к компонентам! Поэтому к их подбору рекомендую отнестись серьёзно. Начнём с регулятора громкости. Как известно, это весьма критический и сложный узел, из-за плохого переменного резистора мы можем значительно потерять прозрачность и глубину звука! Если у вас нет возможности или желания использовать такие вещи, как ALPS или Riken Ohm, пусть это будет хотя бы тщательно отобранный и приведённый в порядок советский СПЗ максимальной мощности, не забудьте почистить скользящие металлические контакты, обеспечивающие соединение ползунка с выводом резистора! Главное — не ставить дешёвые современные импортные резисторы. Очень хороший вариант — сделать ступенчатый регулятор на основе советского многопозиционного переключателя с посеребренными контактами, благо их легко достать на радиорынках. Схема такого регулятора на рис.2.

При проектировании данного регулятора ставилась задача получить максимальное качество. И действительно, в цепи источник — сетка лампы всего один резистор и ни одного контакта, в цепи сетка — земля один резистор и один контакт. Правда, в итоге мы имеем изменяющееся от 17,3 до 29,5 кОм входное сопротивление усилителя, но для большинства современных источников сигнала это абсолютно приемлемо. Если необходимо получить большее входное сопротивление, например, для подключения к ламповому источнику, пропорционально увеличьте номиналы всех резисторов на требуемую величину.
Сдвоенный переключатель должен быть с перемыканием соседних контактов в момент коммутации (иначе при переключении на малых громкостях будут неприятные броски громкости), его, конечно, тоже необходимо тщательно почистить и привести в порядок (посеребренные контакты необходимо чистить ученической резинкой, ни в коем случае не используйте лезвие или надфиль!).
Постоянные резисторы двухваттные, вполне подойдут МЛТ. Не поленитесь для левого и правого канала регулятора отобрать резисторы максимально близких номиналов! Монтировать их нужно прямо на переключателе.
Регулятор громкости рекомендую делать сдвоенным: это гораздо удобнее в эксплуатации, а возможность регулировать баланс в современной качественной системе, как показывает практика, вещь ненужная. R3 -проволочный 20-ваттный, учтите, что он будет значительно нагреваться! R2 -двухваттный, можно составной (параллельно 1 Ом + 1 Ом МЛТ-2), любители «бархатности» звука могут попробовать угольные ВС.
Изменяя сопротивление R2 в пределах 0,2-1,2 Ома, мы будем получать различную глубину обратной связи и соответственно различный коэффициент усиления, и уровень гармоник. Уменьшая сопротивление, мы будем получать большую чувствительность и более «тёплый» и «жирный» звук, увеличивая — меньшую чувствительность и большую прозрачность.

Лампу Л1 рекомендую подыскать производства 60-70-х годов, при этом есть смысл послушать как простой, так и ЕВ вариант 6Н23П, они звучат по-разному. Любители особой прозрачности и лёгкости звучания могут попробовать ЕСС88 (цоколёвка та же), в частности старые Tesla или RFT с позолоченными «ножками» будут очень хороши. Лампу необходимо выбрать с низким внутренним сопротивлением, так, что бы на эммитере Т1 было напряжение 10-12,5 В.

Составные транзисторы Т1 могут быть с любой буквой, желательно отобранные по максимальному коэффициенту передачи. КТ825 советских времён дают, на мой взгляд, более прозрачный звук, современные — более бархатистый. Можете попробовать сделать составной транзистор самостоятельно. К примеру, интересное мягкое звучание дает пара КТ3107И + КТ816, а большую прозрачность даст КТ3107И + КТ818 (в этом случае нужно будет подобрать лампу с большим внутренним сопротивлением, в крайнем случае, добавить анодный резистор). Транзистор размещается на радиаторе площадью не менее 1000 см2. Лучше не использовать электрическое изолирование транзисторов от радиатора, а разместить их на раздельных радиаторах, изолированных друг от друга и от корпуса.

С1 и С2 желательно зашунтировать неполярными конденсаторами емкостью около 1 мкФ, из наших рекомендую попробовать МБГЧ, МБГП, МБМ, КБГ, звук будет разным и вы сможете подстроить его согласно личным пристрастиям. Особенно это резонно, если вы используете дешёвые импортные электролиты. Можете попробовать отечественные электролиты советских времен, в некоторых случаях они звучат весьма интересно.

Дроссель фильтра питания Др1 содержит не менее 300 витков провода 0,3 — 0,5 мм, намотанных на железе от сетевого трансформатора габаритной мощностью 10-20 Вт. Отличный вариант — сгоревший трансформатор от китайского магнитофона, намотанный до заполнения. Сопротивление дросселя постоянному току 1-2 Ома. При расчёте и изготовлении сетевого трансформатора учтите падение напряжения под нагрузкой, в итоге мы должны получить на верхнем контакте R3 напряжение около 22 В. «Ленивый» вариант — приобрести готовый трансформатор -10+10 В 3 А и питать накал лампы через гасящий резистор 11,3 Ом 2 Вт. Диодный мост на ток 10-20 А.

Настоятельно рекомендую сначала собрать усилитель в макетном варианте со всеми предполагаемыми деталями, разъемами, проводами и припоем и отстроить его, подобрав лампу по внутреннему сопротивлению. Только добившись подбором компонентов желаемого звучания, можно собрать его окончательно в корпусе.

Рекомендуемый окончательный монтаж следующий показан на рис.3. Детали размещаются, как на принципиальной схеме — по ходу сигнала с минимальной запутанностью. Монтаж навесной, максимально использующий выводы самих деталей, монтажный провод сечением 1-1,5 мм2, соединения минимальной длины. Провода накала следует скрутить вместе. Общие провода все сходятся в одной точке, расположенной рядом с С2, там же осуществляется заземление корпуса. Через корпус никакие токи течь не должны!

Лампу Л1 можно припаять, исключив потери качества в панельке и контактах, при анодном напряжении в 12 В менять Вам её придётся очень и очень не скоро 🙂 . Хороший вариант — разместить входные разъемы на передней панели рядом с R1 и Л1, а вот сетевой выключатель наоборот отодвинуть подальше на заднюю панель.

Т1 и R3 должны иметь хорошую вентиляцию, т.к. в сумме на двух каналах будет выделяться в виде тепла около 60 Вт, хорошо их вынести наружу, например, на верхнюю панель, придав усилителю «винтажный» вид.

Так как главная отладка произошла у нас на макете, то наладка готового усилителя сводится к контролю напряжения на эмиттерах Т1′ и Т1″ правого и левого каналов (мы должны получить требуемые 10-12,5 В). И контроль,чтобы усилитель не «гудел» и не возбуждался. Если усилитель «гудит», проверьте правильность развода земли, экранировку и изолируйте входные разъемы от корпуса. В случае самовозбуждения на высоких частотах включите сетки Л1 через фильтры-пробки, состоящие из 15 витков монтажного провода, намотанных на небольших ферритовых кольцах.

Сбалансировать каналы по коэффициенту усиления в случае ощутимого разброса между триодами лампы можно подбором резисторов R2, но рекомендую использовать естественный разброс между экземплярами, а не довешивать дополнительные резисторы.

Напоследок любителям «жирности» звучания рекомендую попробовать зашунтировать R2 конденсатором емкостью 4700 мкФ, исключив обратную связь. При этом в несколько раз возрастёт чувствительность усилителя и немного упадёт выходная мощность. Также скажу, что на основе этой схемы можно создать превосходный усилитель для наушников, сделав номинал R3 равным внутреннему сопротивлению оных и пересчитав соответствующим образом R2, а также все токи и мощности.

1. Попробуйте 6Н27П — лампу, специально разработанную для работы с низким анодным напряжением (до 30 В).
2. Составные транзисторы КТ825 попробуте заменить на 2SA1216, а первым транзистором применить либо полевой, скажем IRF9610, либо биполярный ВС640, 2SA1145 и подобные. При этом необходимо рассчитать (или подобрать) нагрузочный резистор для первого транзистора, чтобы обеспечить работу в оптимальных режимах обоих транзисторов. Применение первым маломощного полевого транзистора выгодно в том плане, что можно установить требуемый и оптимальный режим лампы подбором анодного сопротивления. Можно попробовать весь этот составной «компот» заменить на специальный звуковой полевой транзистор 2SK1058, также подобрав анодный резистор.

Успехов и отличного звука!
Автор: Владислав Креймер, г. Донецк

Усилители, что лучше купить ламповый или транзисторный усилитель?

Ламповый усилитель или транзистор?

Репутация лампового усилителя настолько велика, что лучшим комплиментом для транзисторного усилителя часто будет сказать, что у него «ламповый звук».

Вы, наверное, слышали о ламповых усилителях для электрогитар, они самые популярные. Очевидно, что ламповые усилители (или ламповые усилители) имеют не только преимущества: аналог должен быть громоздким, тяжелым и часто очень эффектным (эстетически говоря). Обычно они дороже транзисторных усилителей, потому что для них требуются высококачественные пассивные компоненты (конденсаторы, выходные трансформаторы, резисторы с допуском 1% и т. д.).

Как работает ламповый усилитель?

Ламповый усилитель работает совершенно иначе, чем транзисторный усилитель (также называемый твердотельным усилителем).

Фактически, ламповые усилители работают при высоком напряжении (несколько сотен вольт по сравнению с несколькими десятками вольт в транзисторных усилителях).

Лампы отличаются от транзисторов своим высоким выходным сопротивлением, что требует наличия в лампах выходных трансформаторов, адаптирующихся к импедансу громкоговорителей.

Это означает большую способность воспроизводить пики звуковой синусоиды. Во многих случаях при прослушивании получается, что выходная мощность даже больше, чем у транзисторных усилителей равной мощности.

Ламповые усилители также склонны сильно нагреваться и рассеивать значительное количество энергии в виде тепла. Многие фактически работают в классе А.

Технология ламповых усилителей0039 термоэлектронная трубка

). Количество электродов внутри вакуумной трубки определяет тип электрода : два электрода для диода , три электрода для триода , пять электродов для пентода и т.

д.
Термоэмиссионные трубки имеют одинаковые работают как транзисторы (как известно, введенные позже), но они работают по-разному, особенно в отношении уровня импеданса и напряжения.

Операция аудиолампы основаны на генерации электронного потока, получаемого при нагревании нити накала (так называемый термоэмиссионный эффект ). Таким образом, этот нагрев определяет выход электронов из катода. Обычно катод отделен от нити накала, и это продлевает срок его службы с течением времени.

Электронный пучок стремится достичь только катода.

Поток электронов генерируется одновременно с приложением напряжения к аноду или другим электродам, имеющимся в термоэмиссионных трубках.

Например, триодная лампа состоит из трех электродов и нити накала для нагрева. Когда катод имеет потенциал земли, анод принимает положительный потенциал. Сетка поляризована отрицательно по отношению к катоду. Чем ниже отрицательное значение сетки, тем больше поток генерируемых электронов и, следовательно, производимый ток. Изменение напряжения на сетке слабее, чем на аноде.

Триод имеет ограниченную способность усиления сигнала и часто используется в несимметричная конфигурация (один триод на канал). Выходная мощность лампового усилителя этого типа невелика, поэтому требуются высокоэффективные драйверы.

Хотя эти лампы и не очень мощные, они отличаются утонченным звуком, что делает их поистине уникальными.

Некоторые производители разработали эволюцию этих конструкций для достижения более высоких уровней мощности: параллельный несимметричный (PSE) , в котором используются двойные триоды, с двойной несимметричной схемой и удвоением выходной мощности, и все это без ущерба для звуковое качество.

Успех пентодов

Пентод является более продвинутой версией триода и состоит из пяти электродов и нити накала. Есть три сетки:

Контрольная сетка;
Сетчатый экран с напряжением, намного превышающим управляющее напряжение;
Подавляющая сетка, уменьшающая шум и ограничивающая потерю усиления). Последний подключен к тому же потенциалу, что и катод.

Пентоды — это аудиолампы с отличными возможностями усиления, уменьшенными искажениями (благодаря наличию сетки подавления) и линейной частотной характеристикой.

Эти термоэмиссионные лампы являются наиболее распространенными, поскольку они позволяют обеспечить очень хорошую мощность, особенно в конструкциях двухтактных , где лампы работают парами и отвечают за усиление положительным и отрицательным полу- волны.

Асимметричная структура этих конструкций позволяет нейтрализовать гармонические искажения четного порядка, которые сохраняются в несимметричном усилителе звука.

Двухтактные ламповые усилители часто дешевы, потому что они не требуют такого тщательного ухода за выходными трансформаторами, как те, которые необходимы для хорошего несимметричного усилителя.

Однако не все лампы имеют одинаковые характеристики. В зависимости от производителя и качества сборки звук тоже будет разным.

Лампы — это сложные электронные компоненты, изготовленные из материалов, требующих механической регулировки с течением времени. Это осаждение приводит к постепенному улучшению их исходных электрических характеристик.

Именно поэтому ламповые усилители требуют многочасовой приработки (от 50 до 100 часов), чтобы лучше оценить все богатство «лампового звука».

Средний срок службы лампы оценивается примерно в 3 000/5 000 часов прослушивания, даже если лампы предусилителя имеют гораздо более длительный срок службы (около 12 000 часов прослушивания).

Уход и советы

Ламповый усилитель требует осторожности при правильном использовании. Вот несколько советов по продлению срока службы ламп и лампового усилителя в целом.

Вот наши четыре совета:

Должен ли я постоянно держать ламповые усилители включенными? Абсолютно нет, потому что помимо чрезмерного потребления тока, особенно при наличии ламповых усилителей класса А, основная проблема заключается в том, что лампы предусилителя и усилители мощности всегда находятся под напряжением и потребляют без реального использования. В этом режиме, по сути, неиспользуемыми остались бы только громкоговорители, но работали бы все схемы внутри лампового усилителя. Наш совет: включите ламповый усилитель и оставьте его включенным на 20 минут перед тем, как начать прослушивание музыки. Таким образом, лампы могут быть прогреты должным образом и начать стабильно работать, обеспечивая величину тока, необходимую для оптимального усиления аудиосигнала. Еще один совет: установите громкость на ноль и подождите одну-две минуты, прежде чем выключать ламповый усилитель.
Таким образом, вакуумные трубки успеют начать остывать, не подвергаясь слишком сильным тепловым ударам.
Правильная вентиляция. Очень важным аспектом ухода за ламповыми усилителями является правильная вентиляция. Всегда проверяйте, чтобы усилитель не находился в шкафах или на полках без воздуха или закрытым. Учитывая большое количество тепла, выделяемого термоэмиссионными трубками, абсолютно необходимо иметь достаточную рециркуляцию воздуха, чтобы тепло не застаивалось над трубками, вызывая их разрыв.
Убедитесь, что между термоэмиссионными трубками и верхней полкой находится не менее 30 см воздуха для облегчения циркуляции. Также не закрывайте щели на панели усилителя.
При отсутствии адекватной рециркуляции предлагаем установить рядом с усилением вентилятор с низкой скоростью вращения (поэтому бесшумного типа), чтобы отсосать избыточное тепло и продлить срок службы термоэлектронных ламп.
Убедитесь, что громкоговорители всегда подключены. Всегда следите за тем, чтобы динамики были постоянно подключены к ламповому усилителю. На самом деле без нагрузки динамиков выходные трансформаторы ламповых усилителей были бы повреждены в короткие сроки. Их замена стоит особенно дорого, поэтому мы рекомендуем вам внимательно отнестись к этой ситуации, чтобы продлить срок службы вашего лампового усилителя.
Осторожно, жидкости! Как и все электронное оборудование, ламповые усилители также должны быть защищены от случайного проливания жидкостей (воды или веществ), которые могут привести к немедленному короткому замыканию, если попадут внутрь. Влажность также является врагом ламповых усилителей. С помощью гигрометра проверьте, достаточен ли уровень относительной влажности в помещении, в котором находится ламповый усилитель. В винодельнях и тавернах часто бывает слишком высокий уровень влажности, поэтому перед тем, как выбрать эти условия, сделайте необходимые проверки.

Стоит ли покупать подержанный?

В этом случае ответ: зависит. Специально для усилителей такого типа, при поиске хорошего б/у усилителя, нужно обращать большое внимание на общее состояние сохранности и где вы покупаете (например, если вы смотрите на ebay, всегда проверяйте отзывы продавца ).

В частности, проверьте, чтобы контакты трубки не окислились или, что еще хуже, не заржавели. В идеале также было бы иметь возможность проверить уровень остаточного излучения вакуумных ламп, но это очень сложно, так как ламповые тестеры , мало того, что это редкие устройства, так еще и очень дорогие.

Поэтому лучше полагаться на собственные уши и после не менее тридцатиминутного прослушивания (чтобы дать лампам время прогреться и достичь оптимальной рабочей температуры) сделать собственные оценки.

С появлением китайских ламповых усилителей , с их крайне дешевой ценой и отличной конструкцией и звуковыми качествами, покупать б/у ламповый усилитель стало неэкономично.

Сборка лампового усилителя своими руками: как это сделать?

Если вы меломан, вы можете самостоятельно собрать ламповый усилитель. На рынке есть много комплектов для создания дешевых ламповых стереоусилителей, таких как Nuova Elettronica. Но вы должны знать, что сборка займет много времени, как и во всех работах своими руками. Сборка дешевого лампового усилителя требует большой компетенции и, прежде всего, большого внимания. Используемые напряжения на самом деле очень высоки, и может быть очень опасно собирать усилитель самостоятельно, если вы не являетесь экспертом.

Поэтому мы советуем не создавать эти комплекты самостоятельно и выбрать готовое и безопасное решение, такое как китайский ламповый усилитель.

Гибридные усилители

Схема гибридного усилителя предлагает те же качества, что и чисто ламповая конструкция, но без недостатков. Результаты этой смешанной технологии очень достоверны и заслуживают внимания. Схемы, используемые в этих конкретных ламповых усилителях, называются «гибридами».

Обычно гибридный усилитель состоит из лампового предусилителя, за которым следует секция транзисторного выхода. Преимущество такой конструктивной схемы в том, что можно получить «типично» ламповый звук, но с той мощностью и силой импульса, которые типичны для транзисторного усилителя. Выходной каскад гибридного усилителя обычно управляется MOSFET-транзисторами, которые также характеризуются более мягким звуком и лучше сочетаются с ламповым компонентом, присутствующим перед схемой усиления.

Это основные отличия гибридного усилителя от лампового.

Поделиться этой публикацией

Сравнение электронных ламп и транзисторов

Транзисторы и лампы — краткое сравнение характеристик, адаптировано из статьи IEEE и Эрика Барбура 1998 года «Классный звук ламп».

Вакуумные лампы: преимущества

Превосходное качество звука.
Высокая линейность без отрицательной обратной связи, особенно для типов со слабым сигналом.
Плавное отсечение считается более музыкальным, чем транзисторы.
Устойчив к большим перегрузкам и скачкам напряжения.
Характеристики практически не зависят от температуры, что значительно упрощает настройку смещения.
Более широкий динамический диапазон, чем у транзисторных схем, благодаря более высокому рабочему напряжению и устойчивости к перегрузкам.
Емкости устройства незначительно зависят от напряжения сигнала (эффект Миллера).
Емкостная связь может быть реализована с помощью небольших высококачественных пленочных конденсаторов из-за изначально высокого импеданса ламповых цепей.
Конструкции схем, как правило, проще, чем транзисторные эквиваленты, которые значительно усложняются из-за необходимости линеаризации внутренне нелинейных транзисторов.
Работа обычно осуществляется в классе A или классе AB, что сводит к минимуму искажение перекрестного выреза.
Выходной трансформатор в усилителе мощности защищает динамик от постоянного напряжения из-за неисправности и защищает лампы от короткого замыкания и притупляет выбросы обратной ЭДС от динамика.
Трубки могут быть относительно легко заменены пользователем.

Вакуумные трубки: недостатки

Громоздкие, поэтому менее подходят для портативных устройств.
Обычно требуется более высокое рабочее напряжение.
Высокое энергопотребление; требуется подача нагревателя, который генерирует отработанное тепло и дает более низкую эффективность, особенно для цепей с малым сигналом.
Стеклянные трубки хрупкие по сравнению с металлическими транзисторами.
В зависимости от схемы и устройства иногда более склонны к микрофону, чем транзисторы.
Катодные электронно-эмиссионные материалы израсходованы в эксплуатации.
Устройства с высоким импедансом, которым требуется трансформатор согласования импеданса для нагрузок с низким импедансом, таких как громкоговорители; однако магнитная подушка, обеспечиваемая выходным трансформатором, предотвращает взрыв выходных ламп.
Иногда дороже, чем транзисторы с эквивалентной мощностью.

Транзисторы: преимущества

Обычно более низкая стоимость и меньшие размеры, чем у ламп, особенно в цепях со слабым сигналом.
Можно комбинировать миллионы на одном дешевом кристалле для создания интегральной схемы, в то время как лампы ограничены максимум тремя функциональными единицами на стеклянную колбу.
Более низкое энергопотребление, меньше выделяемого тепла и высокая эффективность по сравнению с эквивалентными лампами, особенно в цепях со слабым сигналом.
Может работать от источников питания с более низким напряжением для большей безопасности, снижения затрат и более узких зазоров.
Согласующие трансформаторы не требуются для нагрузок с низким импедансом.
Обычно более прочны, чем трубки (зависит от конструкции).

Транзисторы: Недостатки

Тенденция к более высоким искажениям, чем у эквивалентных ламповых схем.
Сложные схемы и значительная отрицательная обратная связь необходимы для низкого уровня искажений.
Резкое отсечение, которое считается немузыкальным, из-за часто используемой значительной отрицательной обратной связи. Не изящно скатывается и не мягко сжимается; вместо этого обрывается резко, внезапно и резко с очень резким краем.
Емкости устройства имеют тенденцию сильно изменяться в зависимости от приложенного напряжения (эффект Миллера).
Большие производственные допуски и ненадежные отклонения ключевых параметров, таких как коэффициент усиления и пороговое напряжение.
Эффекты накопленного заряда добавляют задержку сигнала, что усложняет конструкцию высокочастотных сигналов и обратной связи.
Параметры устройства значительно изменяются в зависимости от температуры, что усложняет смещение и увеличивает вероятность теплового разгона, горячих точек и невоспроизводимого поведения.
Охлаждение менее эффективно, чем при использовании трубок, поскольку для надежности требуется более низкая рабочая температура. Трубки предпочитают горячие; транзисторов нет. Для силовых транзисторов всегда требуются массивные, дорогие и громоздкие радиаторы, но они не всегда эффективны (силовые выходные транзисторы все еще взрываются, в то время как лампы постепенно затухают с предупреждением и обычно без катастрофических результатов).
имеют высокие входные емкости, которые зависят от напряжения, что усложняет схему драйвера.
класса B, которые вызывают серьезные искажения кроссовера или требуют огромного количества отрицательной обратной связи для исправления. Это «хорошо измеряет» устойчивые сигналы, но полностью «высасывает жизнь» из динамических и переходных сигналов, таких как музыка.
Менее устойчивы к перегрузкам и скачкам напряжения, чем лампы. За исключением их прочных и щадящих нитей нагревателя, очень трудно, почти невозможно, продуть трубку перенапряжением; тогда как большинство транзисторов можно разрушить всего за шесть вольт, и каждый транзистор можно разрушить некоторым напряжением. Тюбики гораздо труднее «забить».
Почти все транзисторные усилители мощности имеют выходы с прямой связью, которые могут повредить динамики даже при наличии активной защиты.
Для емкостной связи обычно требуются электролитические конденсаторы высокой емкости, которые дают явно и ощутимо худшие характеристики на экстремальных звуковых частотах.
Повышенная тенденция улавливать радиочастотные помехи и автоколебания вплоть до саморазрушения из-за выпрямления низковольтными диодными переходами или эффектов скорости нарастания.
Обслуживание более сложное; устройства не могут быть легко заменены пользователем.
Смещение сложнее, так как температурные эффекты и изменения устройства усложняют схему и ухудшают производительность.
Старые транзисторы и микросхемы часто становятся недоступными всего через 20 лет, а иногда и намного раньше, что делает их замену сложной или невозможной. Трубки обладают выносливостью, проверенной многими десятилетиями.