Cevni pojačavači: karakteristike i princip rada

Mnogi od nas su čuli za "tube sound" i pitali se zašto ljubitelji muzike iz celog sveta danas više vole da slušaju muziku sa njima.

Koje su karakteristike ovih uređaja, koje su njihove prednosti i mane?

Danas ćemo pričati o tome kako odabrati pravo kvalitetno cevno pojačalo.

Vakuumsko cevno pojačalo se koristi za povećanje karakteristika snage promenljivih električnih signala pomoću radio cevi.

Radio cevi, kao i mnogi drugi elektronski elementi, imaju veoma bogatu istoriju. Tokom godina od njihovog stvaranja do danas, došlo je do velike evolucije tehnologije. Sve je počelo na samom početku 20. veka, a pad takozvane "ere cevi" pao je 60-ih godina, tada je najnoviji razvoj ugledao svetlost, a ubrzo su počeli da osvajaju moderniji i jeftiniji tranzistori. radio tržište svuda.

Prvi tip cevi dizajniran posebno za pojačala bile su triode. Broj tri u njihovom imenu pojavio se s razlogom - ovo je broj aktivnih izlaza koji imaju. Princip rada elemenata je vrlo jednostavan: između katode i anode radio cevi serijski je povezan izvor električne struje i napravljen je početni namotaj transformatora, a akustika će već biti povezana sa sekundarom. jedan posle njega. Zvučni talas se primenjuje na rešetku radio cevi, u trenutku kada se napon dovede na otpornike, tok elektrona prolazi između anode i katode. Mreža, postavljena između njih, emituje ovaj tok i, shodno tome, menja pravac, nivo i snagu ulaznog signala.

Tokom rada trioda u različitim oblastima, pojavila se potreba za poboljšanjem njihovih tehničkih i operativnih karakteristika. Konkretno, jedan od njih je bio propusni kapacitet, čiji su parametri značajno ograničavali moguću frekvenciju rada radio cevi. Da bi rešili ovaj problem, inženjeri su napravili tetrode - radio cevi koje su imale četiri elektrode unutar svoje strukture, dok je četvrta korišćena zaštitna mreža umetnuta između anode i glavne kontrolne mreže.

Ovo je u potpunosti zadovoljilo tadašnje programere, njihov glavni cilj je bio stvaranje uređaja koji bi omogućio prijemnicima da rade u kratkotalasnom frekventnom opsegu. Međutim, naučnici su nastavili da rade na opremi, koristili su potpuno isti pristup – odnosno dodali su još jednu, petu, mrežu u radnu strukturu radio cevi i postavili je između anode i zaštitne mreže. Ovo je bilo neophodno da bi se ugasilo obrnuto kretanje elektrona u pravcu od anode do same mreže. Zahvaljujući uvođenju ovog dodatnog elementa, proces je obustavljen, pa su izlazni parametri lampe postali linearniji, a snaga povećana. Tako su nastale pentode. Korišćeni su u budućnosti.

Pre nego što govorimo o prednostima i nedostacima cevnih pojačala, vredi se detaljnije zadržati na mitovima i zabludama koje postoje među ljubiteljima muzike.Nije tajna da mnogi ljubitelji kvalitetne muzike sumnjaju i veoma su nepoverljivi prema takvim uređajima.

Cevna pojačala su krhka.

Zapravo, takva izjava apsolutno nije potvrđena ni na koji način. Na kraju krajeva, nećete koristiti kasetofon 60-ih godina prošlog veka, već kvalitetnu savremenu opremu, u čijem stvaranju inženjeri posebnu pažnju posvećuju pouzdanosti konstruktivnih jedinica. Svi elementi koji se koriste za stvaranje pojačala prolaze najstrožu selekciju i dizajnirani su za aktivan rad 10-15 hiljada sati, a ako ih koristite bez fanatizma, onda će takva oprema trajati skoro zauvek.

Cev ima premalo basa.

Kako kažu, to je bilo davno i nije istina. Vremena kada su proizvođači štedeli na transformatorima su davno prošla, savremeni proizvođači koriste samo visokokvalitetno gvožđe i visokotehnološke pristupe u komponovanju svojih proizvoda.

Lampe mogu promeniti zvuk.

Ovde se slažemo u mnogim stvarima. Da, radio cevi imaju svoj ton glasa, tako da programer, kada ih pravi, treba da ima dosta iskustva sa ovakvim dizajnom i poznavanje principa njihovog rada. Uveravamo vas da će u kvalitetnom otporniku biti prilično teško uhvatiti jedan ili drugi tonalitet.

Cena cevnog prijemnika je uporediva sa cenom automobila.

Ovo nije sasvim tačno, jer mnogo zavisi od proizvođača: što pažljivije i skrupulozno dođe do stvaranja svog pojačala, to će biti veći trošak proizvoda.

Cevni pojačala imaju mnogo prednosti, neke činjenice govore u prilog takve opreme.

• Relativna jednostavnost dizajna... Princip rada ovih uređaja je mnogo jednostavniji od modela inverterskog tipa, odnosno, mogućnost popravke i njegova cena u ovom slučaju su mnogo isplativiji.
• Jedinstvena reprodukcija zvukazbog brojnih audio efekata, uključujući veliki dinamički opseg, povećane glatke prelaze i prijatan overdrive.
• Otpor kratkog spoja pod uticajem temperaturnih kolebanja.
• Nema šištanja tipično za poluprovodničke pojačivače.
• Moderan dizajn, zahvaljujući kojem će se svako pojačalo harmonično uklopiti u različite enterijere.

Međutim, ne može se reći da je cevno pojačalo fokus nekih prednosti. Lampe takođe imaju svoje nedostatke:

• impresivne dimenzije i solidna težina, pošto su lampe mnogo veće od tranzistora;
• visok nivo buke tokom rada opreme;
• da bi se postigao optimalan režim rada reprodukcije zvuka, lampi je potrebno neko vreme da se zagreje;
• povećana izlazna impedansa, ovaj faktor u određenoj meri ograničava opseg upotrebe akustičkih sistema sa kojima se mogu kombinovati cevni pojačivači;
• manja, u poređenju sa poluprovodničkim pojačavačima, linearnost;
• povećana proizvodnja toplote;
• visoka potrošnja energije;
• Efikasnost ne prelazi 10%.

Ipak, jedinstvena zvučna obojenost dobijena upotrebom takve opreme u velikoj meri kompenzuje sve gore navedene nedostatke.

Vratimo se istoriji cevnih pojačala. Sve gore navedene vrste struktura u jednom ili drugom obliku našle su svoju primenu u savremenoj audio opremi. Audio inženjeri su dugi niz godina tražili načine da ih koriste i vrlo brzo su došli do shvatanja da je deo ugradnje ekranske mreže pentode u radni krug pojačala upravo instrument koji može radikalno promeniti prirodu njegovog rada. .

Kada je mreža povezana sa katodom, dobija se tipičan pentodni režim, ali ako ga prebacite na anodu, onda će ova pentoda raditi kao trioda... Zahvaljujući ovom pristupu, postalo je moguće kombinovati dva tipa pojačala u jednom dizajnu sa mogućnošću promene opcija režima rada.

Sredinom prošlog veka američki inženjeri su dali predlog da se ova mreža poveže na fundamentalno nov način, dovodeći je do međuodvodnika namotaja izlaznog transformatora.

Dakle, sa režimima radio cevi, u stvari, desilo se isto što i ranije sa klasama pojačala, kada je veza kategorija A i B poslužila kao podsticaj za stvaranje kombinovane klase tipa AB, koja je kombinovala najbolji aspekti oba prethodna.

U zavisnosti od šeme rada uređaja, razlikuju se jednostrani i push-pull cevni pojačivači.

Jednostruki dizajni se smatraju naprednijim u pogledu kvaliteta zvuka. Jednostavno kolo, minimalan broj elemenata za pojačanje, odnosno cevi, i kratka putanja signala obezbeđuju zvuk najvišeg kvaliteta.

Međutim, nedostatak je smanjena izlazna snaga, koja je u rasponu od 15 kW. Ovo čini ograničenje u pogledu izbora akustike prilično strogim, pojačala se kombinuju samo sa visoko osetljivom opremom, koja je dostupna u sistemima zvučnika tipa rog, kao i u nekoliko klasičnih modela kao što su Tannoy, Audio Note, Klipsch.

U poređenju sa jednostrukim push-pull pojačalima zvuče malo grublje. Međutim, njihova snaga je mnogo veća, što omogućava zajednički rad sa velikim brojem savremenih sistema zvučnika.

U osnovi, korisnici daju prednost japanskim i ruskim cevnim pojačalima. Najbolje kupljeni modeli izgledaju ovako.

Audio Note Ongaku ima sledeće karakteristike:

• integralni mehanizam stereo cevi;
• snaga po kanalu - 18 V;
• klasa A.

Prema recenzijama korisnika, ovaj japanski otpornik se smatra jednim od najboljih na tržištu danas... Od nedostataka, primećuje se samo njegova visoka cena, cena za pojačalo počinje od 500 hiljada rubalja.

Magnat MA 600 ima sledeće prednosti:

• integralni mehanizam stereo cevi;
• snaga po kanalu - 70 V;
• prisustvo fono bine;
• odnos signal-šum unutar 98 dB;
• upravljanje sa daljinskog upravljača.

McIntosh MC275 uključuje sledeće opcije:

• cevni otpornik;
• snaga po kanalu - 75 V;
• nivo signala / buke - 100 dB;
• stopa harmonijske distorzije - 0,5%.

Danas industrija nudi mnogo cevnih uređaja, u prodaji se mogu naći trosmerni i dvosmerni, niskonaponski, niskofrekventni modeli namenjeni za kućnu i profesionalnu upotrebu, bez transformatorskih i hibridnih modela.

Da biste pronašli optimalno cevno pojačalo za vaše zvučnike, treba obratiti pažnju na određene faktore.

Za rešavanje problema sa kojima se suočava cevni otpornik, odgovarajući parametar snage bi bio nivo od 35 W, iako mnogi ljubitelji muzike pozdravljaju samo povećanje parametra na 50 W.

Optimalni opseg se smatra od 20 do 20.000 Hz, pošto je karakterističan za ljudski sluh. Danas skoro svi cevni uređaji na tržištu imaju upravo takve parametre, u Hi-End sektoru nije lako pronaći opremu koja ne bi dostigla ove vrednosti, ipak, prilikom kupovine cevnog pojačala, obavezno proverite u kom frekventnom opsegu može da zvuči....

Parametri harmonične distorzije su od fundamentalnog značaja pri izboru uređaja. Пожељан tako da vrednost parametra ne prelazi 0,6%, a uopšteno govoreći, što je ova vrednost niža, to ćete dobiti kvalitetniji zvuk na izlazu.

Naravno, cena ovako visokokvalitetnih proizvoda postaje neuporedivo viša u poređenju sa konkurentskim modelima, ali za mnoge ljubitelje muzike cena je često sporedna tema.

Većina prijemnika održava odnos signal-šum unutar 90 dB, smatra se da što je ovaj parametar veći, to bolje funkcioniše sistem... Neki proizvođači čak daju odnose gde se signal odnosi na šum sa odnosom od 100.

Ovo je važan indikator, ali ipak sekundarni, na njega možete obratiti pažnju samo ako ako za sve navedene indikatore postoje drugi jednaki parametri.

I, naravno, prilikom kupovine opreme za lampe, neki subjektivni faktori igraju važnu ulogu, na primer, dizajn, kvalitet izrade, kao i ergonomija i nivo reprodukcije zvuka. U ovom slučaju, kupci biraju na osnovu svojih ličnih preferencija.

Prilikom izbora parametara izlazne snage, obavezno uzmite u obzir dimenzije prostorije. Na primer, u prostoriji od 15 kvadratnih metara. m biće više nego dovoljno karakteristika snage od 30-50 vati, ali prostranije sale, posebno ako planirate da koristite pojačalo sa parom zvučnika, potrebna vam je tehnika u kojoj je snaga 80 vati.

Da biste konfigurisali cevno pojačalo, potrebno je da nabavite poseban merač - multimetar, a ako postavljate profesionalnu opremu, potrebno je dodatno kupiti osciloskop, kao i generator audio frekvencije.

Trebalo bi da počnete sa podešavanjem opreme tako što ćete podesiti parametre napona na katodama dvostruke triode, treba ih podesiti unutar 1,3-1,5V. Struja u izlaznom delu tetrode snopa treba da bude u koridoru od 60 do 65 mA.

Svi ostali otpornici navedeni na dijagramu mogu se uzeti bilo koje vrste, ali je bolje dati prednost modelima C2-14.

Kao iu pretpojačalu, odvojni kondenzator C3 se smatra baznom komponentom, ako nije pri ruci, onda možete uzeti sovjetske filmske kondenzatore K73-16 ili K40U-9, iako su nešto lošiji od uvezenih. Za ispravan rad celog kola, podaci se biraju sa minimalnom strujom curenja.

Kako napraviti cevno pojačalo svojim rukama, pogledajte ispod.