Penguat tiub: ciri dan prinsip operasi

Ramai di antara kita pernah mendengar tentang "bunyi tiub" dan tertanya-tanya mengapa pencinta muzik dari seluruh dunia pada masa kini lebih suka mendengar muzik bersama mereka.

Apakah ciri-ciri peranti ini, apakah kelebihan dan kekurangannya?

Hari ini kita akan bercakap tentang cara memilih penguat tiub berkualiti yang betul.

Penguat tiub vakum digunakan untuk meningkatkan ciri kuasa isyarat elektrik berubah menggunakan tiub radio.

Tiub radio, seperti banyak komponen elektronik lain, mempunyai sejarah yang sangat kaya. Selama bertahun-tahun dari penciptaan mereka hingga ke hari ini, terdapat evolusi besar teknologi. Semuanya bermula pada awal abad ke-20, dan kemerosotan apa yang dipanggil "era tiub" jatuh pada tahun 60-an, pada masa itulah perkembangan terkini melihat cahaya, dan tidak lama lagi transistor yang lebih moden dan lebih murah mula menakluki pasaran radio di mana-mana.

Jenis tiub pertama yang direka khusus untuk penguat ialah triod. Nombor tiga dalam nama mereka muncul atas sebab - ini ialah bilangan output aktif yang mereka ada. Prinsip operasi unsur-unsur adalah sangat mudah: antara katod dan anod tiub radio, sumber arus elektrik disambungkan secara bersiri dan penggulungan awal pengubah dibuat, dan akustik akan disambungkan ke belitan sekunder seterusnya. Gelombang bunyi digunakan pada grid tiub radio, pada masa apabila voltan digunakan pada perintang, aliran elektron melepasi antara anod dan katod. Grid, diletakkan di antara mereka, mengeluarkan aliran ini dan, dengan itu, mengubah arah, tahap dan kuasa isyarat input.

Semasa operasi triod dalam pelbagai bidang, timbul keperluan untuk menambah baik ciri teknikal dan operasinya. Khususnya, salah satunya ialah kapasiti pemprosesan, parameter yang mengehadkan kemungkinan kekerapan operasi tiub radio. Untuk menyelesaikan masalah ini, jurutera mencipta tetrod - tiub radio yang mempunyai empat elektrod di dalam strukturnya, kerana yang keempat digunakan grid perisai yang dimasukkan antara anod dan grid kawalan utama.

Ini benar-benar memuaskan pemaju pada masa itu, matlamat utama mereka adalah untuk mencipta peranti yang membolehkan penerima beroperasi dalam julat frekuensi gelombang pendek. Walau bagaimanapun, saintis terus mengusahakan peralatan, mereka menggunakan pendekatan yang sama - iaitu, mereka menambah satu lagi, kelima, mesh pada struktur kerja tiub radio dan meletakkannya di antara anod dan mesh pelindung. Ini adalah perlu untuk memadamkan pergerakan terbalik elektron ke arah dari anod ke grid itu sendiri. Terima kasih kepada pengenalan elemen tambahan ini, proses itu digantung, oleh itu parameter output lampu menjadi lebih linear dan kuasa meningkat. Ini adalah bagaimana pentodes muncul. Mereka digunakan pada masa akan datang.

Sebelum bercakap tentang kelebihan dan kekurangan penguat tiub, adalah wajar untuk membincangkan dengan lebih terperinci mengenai mitos dan salah tanggapan yang wujud di kalangan pencinta muzik.Bukan rahsia lagi bahawa ramai pencinta muzik berkualiti tinggi mempunyai keraguan dan sangat tidak mempercayai peranti sedemikian.

Penguat tiub adalah rapuh.

Malah, kenyataan sedemikian sama sekali tidak disahkan dalam apa cara sekalipun. Lagipun, anda tidak akan menggunakan perakam pita 60-an abad yang lalu, tetapi peralatan moden berkualiti tinggi, dalam penciptaan jurutera yang memberi perhatian khusus kepada kebolehpercayaan unit struktur. Semua elemen yang digunakan untuk membuat penguat melepasi pemilihan yang paling ketat dan direka untuk operasi aktif selama 10-15 ribu jam, dan jika anda menggunakannya tanpa fanatik, maka peralatan tersebut akan bertahan hampir selama-lamanya.

Tiub mempunyai terlalu sedikit bass.

Seperti yang mereka katakan, ia sudah lama dahulu dan tidak benar. Masa pengilang yang menjimatkan transformer sudah lama berlalu, pengeluar moden hanya menggunakan besi berkualiti tinggi dan pendekatan berteknologi tinggi untuk mengarang produk mereka.

Lampu boleh menukar bunyi.

Kami bersetuju dalam banyak perkara di sini. Ya, tiub radio mempunyai nada suara mereka sendiri, jadi pembangun, apabila membuatnya, perlu mempunyai banyak pengalaman dengan reka bentuk dan pengetahuan tentang prinsip operasinya. Kami memberi jaminan kepada anda bahawa dalam perintang berkualiti agak sukar untuk menangkap satu atau satu lagi tonaliti.

Harga penerima tiub adalah setanding dengan kereta.

Ini tidak sepenuhnya benar, kerana banyak bergantung kepada pengilang: semakin berhati-hati dan teliti dia membuat penguatnya, semakin tinggi kos produk itu.

Penguat tiub mempunyai banyak kelebihan; beberapa fakta menyokong peralatan tersebut.

• Kesederhanaan relatif reka bentuk... Prinsip operasi peranti ini jauh lebih mudah daripada model jenis penyongsang, masing-masing, kemungkinan pembaikan dan kosnya dalam kes ini jauh lebih menguntungkan.
• Pembiakan bunyi yang unikdisebabkan oleh beberapa kesan audio, termasuk julat dinamik yang besar, peningkatan peralihan lancar dan overdrive yang menyenangkan.
• Rintangan litar pintas di bawah pengaruh turun naik suhu.
• tiada desisan, tipikal untuk penguat semikonduktor.
• Reka bentuk yang bergaya, terima kasih kepada mana-mana penguat akan sesuai dengan harmoni ke dalam pelbagai bahagian dalam.

Walau bagaimanapun, ia tidak boleh dikatakan bahawa penguat tiub adalah tumpuan beberapa kelebihan. Lampu juga mempunyai kelemahan mereka:

• dimensi yang mengagumkan dan berat pepejal, kerana lampu jauh lebih besar daripada transistor;
• tahap bunyi yang tinggi semasa operasi peralatan;
• untuk mencapai mod operasi optimum pembiakan bunyi, lampu memerlukan sedikit masa untuk memanaskan;
• impedans keluaran meningkat, faktor ini sedikit sebanyak mengehadkan julat penggunaan sistem akustik yang mana penguat tiub boleh digabungkan;
• kurang, berbanding dengan penguat semikonduktor, kelinearan;
• peningkatan penjanaan haba;
• penggunaan kuasa yang tinggi;
• Kecekapan tidak melebihi 10%.

Namun begitu, pewarnaan sonik unik yang diperolehi apabila menggunakan peralatan tersebut sebahagian besarnya mengimbangi semua kelemahan di atas.

Mari kita kembali kepada sejarah penguat tiub. Semua jenis struktur di atas dalam satu bentuk atau yang lain telah menemui aplikasinya dalam peralatan audio moden. Selama bertahun-tahun, jurutera audio telah mencari cara untuk menggunakannya dan dengan cepat memahami bahawa bahagian memasukkan grid penapisan pentod ke dalam litar operasi penguat adalah betul-betul instrumen yang boleh mengubah secara radikal sifat operasinya. .

Apabila grid disambungkan ke katod, rejim pentod biasa diperolehi, tetapi jika anda menukarnya ke anod, maka pentod ini akan berfungsi sebagai triod... Terima kasih kepada pendekatan ini, menjadi mungkin untuk menggabungkan dua jenis penguat dalam satu reka bentuk dengan keupayaan untuk menukar pilihan mod operasi.

Pada pertengahan abad yang lalu, jurutera Amerika membuat cadangan untuk menyambungkan grid ini dengan cara yang asasnya baharu, membawanya ke paip perantaraan belitan pengubah keluaran.

Jadi, dengan mod tiub radio, sebenarnya, perkara yang sama berlaku seperti sebelumnya dengan kelas penguat, apabila sambungan kategori A dan B berfungsi sebagai dorongan untuk penciptaan kelas gabungan jenis AB, yang menggabungkan aspek terbaik dari kedua-dua yang sebelumnya.

Bergantung pada skema operasi peranti, penguat tiub satu hujung dan tolak tarik dibezakan.

Reka bentuk satu hujung dianggap lebih maju dari segi kualiti bunyi. Litar ringkas, bilangan minimum elemen penguat, iaitu tiub, dan laluan isyarat pendek memastikan bunyi berkualiti tinggi.

Walau bagaimanapun, kelemahannya ialah output kuasa yang dikurangkan, iaitu dalam julat 15 kW. Ini menjadikan batasan dari segi pilihan akustik agak ketat, penguat digabungkan hanya dengan peralatan yang sangat sensitif, yang boleh didapati dalam sistem pembesar suara jenis tanduk, serta dalam beberapa model klasik seperti Tannoy, Audio Note, Klipsch.

Berbanding dengan penguat tolak-tarik satu hujung berbunyi sedikit lebih kasar. Walau bagaimanapun, kuasa mereka jauh lebih tinggi, yang memungkinkan untuk bekerja bersama-sama dengan sejumlah besar sistem pembesar suara moden.

Pada asasnya, pengguna memberi keutamaan kepada penguat tiub Jepun dan Rusia. Model yang dibeli teratas kelihatan seperti ini.

Nota Audio Ongaku mempunyai ciri-ciri berikut:

• mekanisme tiub stereo integral;
• kuasa setiap saluran - 18 W;
• kelas A.

Menurut ulasan pengguna, perintang Jepun ini dianggap antara yang terbaik di pasaran hari ini... Daripada kekurangan, hanya kosnya yang tinggi diperhatikan, tanda harga untuk penguat bermula dari 500 ribu rubel.

Magnat MA 600 mempunyai kelebihan berikut:

• mekanisme tiub stereo integral;
• kuasa setiap saluran - 70 W;
• kehadiran pentas fono;
• nisbah isyarat kepada hingar dalam 98 dB;
• kawalan dari alat kawalan jauh.

McIntosh MC275 termasuk pilihan berikut:

• perintang tiub;
• kuasa setiap saluran - 75 W;
• tahap isyarat / hingar - 100 dB;
• kadar herotan harmonik - 0.5%.

Hari ini, industri menawarkan banyak peranti jenis tiub, model tanpa pengubah dan hibrid, model tiga hala dan dua hala, voltan rendah, frekuensi rendah yang bertujuan untuk kegunaan rumah dan profesional boleh didapati pada jualan.

Untuk mencari penguat tiub yang optimum untuk pembesar suara anda, anda perlu memberi perhatian kepada faktor-faktor tertentu.

Untuk menyelesaikan masalah yang dihadapi perintang tiub, parameter kuasa yang sesuai ialah tahap 35 W, walaupun ramai peminat muzik hanya mengalu-alukan peningkatan parameter kepada 50 W.

Julat optimum dianggap dari 20 hingga 20,000 Hz, kerana ia adalah ciri pendengaran manusia. Hari ini, hampir semua peranti tiub di pasaran mempunyai parameter sedemikian, dalam sektor Hi-End tidak mudah untuk mencari peralatan yang tidak akan mencapai nilai ini, namun, apabila membeli penguat tiub, pastikan anda menyemak julat frekuensi mana boleh bunyi....

Parameter herotan harmonik adalah kepentingan asas apabila memilih peranti. Diingini supaya nilai parameter tidak melebihi 0.6%, dan secara amnya, semakin rendah nilai ini, semakin tinggi kualiti bunyi yang anda akan terima pada output.

Sudah tentu, harga produk berkualiti tinggi sedemikian menjadi lebih tinggi berbanding model pesaing, tetapi bagi kebanyakan pencinta muzik, kos sering menjadi isu kedua.

Kebanyakan penerima mengekalkan nisbah isyarat kepada hingar dalam 90 dB, ia dianggap begitu lebih besar parameter ini, lebih baik sistem berfungsi... Sesetengah pengeluar juga memberikan nisbah di mana isyarat dirujuk kepada bunyi dengan nisbah 100.

Ini adalah penunjuk penting, tetapi masih menengah, anda boleh memberi perhatian kepadanya hanya jika jika untuk semua penunjuk di atas terdapat parameter lain yang sama.

Dan, sudah tentu, apabila membeli peralatan lampu, beberapa faktor subjektif memainkan peranan penting, contohnya, reka bentuk, kualiti binaan, serta ergonomik dan tahap pembiakan bunyi. Dalam kes ini, pembeli membuat pilihan berdasarkan keutamaan peribadi mereka.

Apabila memilih parameter kuasa output, pastikan anda mengambil kira dimensi bilik. Sebagai contoh, dalam bilik seluas 15 meter persegi. m akan ada lebih daripada cukup ciri kuasa 30-50 W, tetapi dewan yang lebih luas, terutamanya jika anda bercadang untuk menggunakan penguat dengan sepasang pembesar suara, anda memerlukan teknik di mana kuasa adalah 80 watt.

Untuk mengkonfigurasi penguat tiub, anda perlu memperoleh meter khas - multimeter, dan jika anda menyediakan peralatan profesional, maka anda juga harus membeli osiloskop, serta penjana frekuensi audio.

Anda harus mula menyediakan peralatan dengan menetapkan parameter voltan pada katod triod berganda, ia harus ditetapkan dalam 1.3-1.5V. Arus dalam bahagian keluaran tetrod rasuk harus berada di koridor dari 60 hingga 65 mA.

Semua perintang lain yang disenaraikan dalam rajah boleh diambil dari sebarang jenis, tetapi lebih baik untuk memberi keutamaan kepada model C2-14.

Sama seperti dalam preamplifier, kapasitor pemisah C3 dianggap sebagai komponen asas, jika ia tidak ada, maka anda boleh mengambil kapasitor filem Soviet K73-16 atau K40U-9, walaupun ia sedikit lebih buruk daripada yang diimport. Untuk operasi yang betul bagi keseluruhan litar, data dipilih dengan arus kebocoran minimum.

Cara membuat penguat tiub dengan tangan anda sendiri, lihat di bawah.