Cijevna pojačala: značajke i princip rada

Mnogi od nas čuli su za "zvuk cijevi" i pitali se zašto ljubitelji glazbe iz cijelog svijeta danas radije slušaju glazbu s njima.

Koje su značajke ovih uređaja, koje su njihove prednosti i nedostaci?

Danas ćemo govoriti o tome kako odabrati pravo kvalitetno cijevno pojačalo.

Vakuumsko cijevno pojačalo koristi se za povećanje karakteristika snage varijabilnih električnih signala pomoću radio cijevi.

Radio cijevi, kao i mnogi drugi elektronički elementi, imaju vrlo bogatu povijest. Tijekom godina od njihova nastanka do danas došlo je do velike evolucije tehnologije. Sve je počelo na samom početku 20. stoljeća, a pad takozvane "ere cijevi" pao je na 60-e, tada je najnoviji razvoj ugledao svjetlo, a ubrzo su počeli osvajati moderniji i jeftiniji tranzistori radijsko tržište posvuda.

Prva vrsta cijevi dizajniranih posebno za pojačala bile su triode. Broj tri u njihovom nazivu pojavio se s razlogom - ovo je broj aktivnih izlaza koji imaju. Princip rada elemenata je vrlo jednostavan: između katode i anode radio cijevi serijski je spojen izvor električne struje i napravljen je početni namot transformatora, a akustika će već biti spojena na sljedeći sekundarni namot. Zvučni val se primjenjuje na rešetku radio cijevi, u trenutku kada se napon dovede na otpornike, struja elektrona prolazi između anode i katode. Mreža, smještena između njih, daje ovaj tok i, sukladno tome, mijenja smjer, razinu i snagu ulaznog signala.

Tijekom rada trioda u različitim područjima pojavila se potreba za poboljšanjem njihovih tehničkih i operativnih karakteristika. Konkretno, jedan od njih bio je kapacitet propusnosti, čiji su parametri značajno ograničavali moguću frekvenciju rada radio cijevi. Kako bi riješili ovaj problem, inženjeri su izradili tetrode - radio cijevi koje su unutar svoje strukture imale četiri elektrode, dok je četvrta korištena zaštitna rešetka umetnuta između anode i glavne upravljačke mreže.

To je u potpunosti zadovoljilo tadašnje programere, njihov je glavni cilj bio stvoriti uređaj koji bi prijemnicima omogućio rad u kratkovalnom frekvencijskom rasponu. No, znanstvenici su nastavili raditi na opremi, koristili su potpuno isti pristup - odnosno dodali su još jednu, petu, mrežu u radnu strukturu radio cijevi i postavili je između anode i zaštitne mreže. To je bilo potrebno kako bi se ugasilo obrnuto kretanje elektrona u smjeru od anode prema samoj mreži. Zahvaljujući uvođenju ovog dodatnog elementa, proces je obustavljen, pa su izlazni parametri žarulje postali linearniji, a snaga se povećala. Tako su nastale pentode. Korišteni su u budućnosti.

Prije nego što govorimo o prednostima i nedostacima cijevnih pojačala, vrijedi se detaljnije zadržati na mitovima i zabludama koje postoje među ljubiteljima glazbe.Nije tajna da mnogi ljubitelji kvalitetne glazbe sumnjaju i vrlo su nepovjerljivi prema takvim uređajima.

Cijevna pojačala su krhka.

Zapravo, takva izjava apsolutno ni na koji način nije potvrđena. Uostalom, nećete koristiti kasetofon 60-ih godina prošlog stoljeća, već kvalitetnu modernu opremu, u čijoj izradi inženjeri posebnu pozornost posvećuju pouzdanosti strukturnih jedinica. Svi elementi koji se koriste za stvaranje pojačala prolaze najstroži odabir i dizajnirani su za aktivan rad 10-15 tisuća sati, a ako ih koristite bez fanatizma, takva oprema će trajati gotovo zauvijek.

Cijev ima premalo basa.

Kako kažu, bilo je to davno i nije istina. Vremena kada su proizvođači štedjeli na transformatorima davno su prošla, moderni proizvođači koriste samo visokokvalitetno željezo i visokotehnološke pristupe u sastavljanju svojih proizvoda.

Svjetiljke mogu promijeniti zvuk.

Ovdje se slažemo u mnogim stvarima. Da, radio cijevi imaju svoj ton glasa, tako da programer prilikom izrade mora imati veliko iskustvo s takvim dizajnom i poznavanje principa njihova rada. Uvjeravamo vas da će u kvalitetnom otporniku biti prilično teško uhvatiti jedan ili drugi tonalitet.

Cijena cijevnog prijemnika usporediva je s cijenom automobila.

To nije sasvim točno, jer puno ovisi o proizvođaču: što će pažljivije i skrupulozno doći do stvaranja svog pojačala, to će biti veći trošak proizvodnje.

Cijevna pojačala imaju mnoge prednosti, a neke činjenice govore u prilog takve opreme.

• Relativna jednostavnost dizajna... Načelo rada ovih uređaja mnogo je jednostavnije od modela s inverterskim tipom, odnosno, mogućnost popravka i njegova cijena u ovom slučaju su mnogo isplativiji.
• Jedinstvena reprodukcija zvukazbog brojnih audio efekata, uključujući veliki dinamički raspon, povećane glatke prijelaze i ugodan overdrive.
• Otpor kratkog spoja pod utjecajem temperaturnih kolebanja.
• Bez šištanja tipično za poluvodička pojačala.
• Moderan dizajn, zahvaljujući kojem će se svako pojačalo skladno uklopiti u razne interijere.

Međutim, ne može se reći da je cijevno pojačalo fokus nekih prednosti. Svjetiljke također imaju svoje nedostatke:

• impresivne dimenzije i solidna težina, budući da su svjetiljke mnogo veće od tranzistora;
• visoka razina buke tijekom rada opreme;
• za postizanje optimalnog načina rada reprodukcije zvuka, svjetiljci je potrebno neko vrijeme za prethodno zagrijavanje;
• povećana izlazna impedancija, ovaj faktor u određenoj mjeri ograničava raspon uporabe akustičkih sustava s kojima se cijevna pojačala mogu kombinirati;
• manje, u usporedbi s poluvodičkim pojačalima, linearnost;
• povećano stvaranje topline;
• visoka potrošnja energije;
• Učinkovitost ne prelazi 10%.

Ipak, jedinstvena zvučna obojenost dobivena upotrebom takve opreme uvelike kompenzira sve gore navedene nedostatke.

Vratimo se na povijest cijevnih pojačala. Sve navedene strukture u ovom ili onom obliku našle su svoju primjenu u modernoj audio opremi. Dugi niz godina audio inženjeri su tražili načine da ih koriste i vrlo brzo su došli do shvaćanja da je dio ugradnje rešetke pentode u radni krug pojačala upravo instrument koji može radikalno promijeniti prirodu njegovog rada. .

Kada se mreža spoji na katodu, dobiva se tipičan pentodni režim, ali ako ga prebacite na anodu, onda će ova pentoda raditi kao trioda... Zahvaljujući ovom pristupu, postalo je moguće kombinirati dvije vrste pojačala u jednom dizajnu s mogućnošću promjene opcija načina rada.

Sredinom prošlog stoljeća američki inženjeri dali su prijedlog za povezivanje ove mreže na temeljno nov način, dovodeći je do međuodvodnika namota izlaznog transformatora.

Dakle, s načinima radio cijevi, zapravo se dogodilo isto što i prije s klasama pojačala, kada je veza kategorija A i B poslužila kao poticaj za stvaranje kombinirane klase tipa AB, koja je kombinirala najbolji aspekti oba prethodna.

Ovisno o shemi rada uređaja, razlikuju se jednostruka i push-pull cijevna pojačala.

Jednostruki dizajni smatraju se naprednijim u pogledu kvalitete reprodukcije zvuka. Jednostavan sklop, minimalan broj elemenata za pojačanje tj. cijevi i kratka putanja signala osiguravaju najkvalitetniji zvuk.

Međutim, nedostatak je smanjena izlazna snaga, koja je u rasponu od 15 kW. To čini ograničenje u pogledu izbora akustike prilično strogim, pojačala se kombiniraju samo s visokoosjetljivom opremom, koja je dostupna u sustavima zvučnika tipa rog, kao i u nekoliko klasičnih modela kao što su Tannoy, Audio Note, Klipsch.

U usporedbi s jednostrukim push-pull pojačalima zvuče malo grublje. Međutim, njihova je snaga puno veća, što omogućuje zajednički rad s velikim brojem modernih sustava zvučnika.

Uglavnom, korisnici preferiraju japanska i ruska cijevna pojačala. Najbolje kupljeni modeli izgledaju ovako.

Audio Note Ongaku ima sljedeće karakteristike:

• integralni mehanizam stereo cijevi;
• snaga po kanalu - 18 W;
• razred A.

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

Magnat MA 600 ima sljedeće prednosti:

• integralni mehanizam stereo cijevi;
• snaga po kanalu - 70 W;
• prisutnost fono pozornice;
• omjer signal-šum unutar 98 dB;
• upravljanje s daljinskog upravljača.

McIntosh MC275 uključuje sljedeće opcije:

• cijevni otpornik;
• snaga po kanalu - 75 W;
• razina signala / buke - 100 dB;
• stopa harmonijskog izobličenja - 0,5%.

Danas industrija nudi razne cijevne uređaje, u prodaji se mogu pronaći modeli bez transformatora i hibridi, trosmjerni i dvosmjerni, niskonaponski, niskofrekventni modeli dizajnirani za kućnu i profesionalnu upotrebu.

Kako biste pronašli optimalno cijevno pojačalo za svoje zvučnike, morate obratiti pozornost na određene čimbenike.

Za rješavanje problema s kojima se suočava cijevni otpornik, prikladan parametar snage bio bi 35 W, iako mnogi ljubitelji glazbe pozdravljaju samo povećanje parametra na 50 W.

Optimalni raspon se smatra od 20 do 20.000 Hz, budući da je karakterističan za ljudski sluh. Danas gotovo svi cijevni uređaji na tržištu imaju upravo takve parametre, u Hi-End sektoru nije lako pronaći opremu koja ne bi dostigla ove vrijednosti, ipak, prilikom kupovine cijevnog pojačala, svakako provjerite u kojem frekvencijskom rasponu može zvučati....

Parametri harmonijskog izobličenja od temeljne su važnosti pri odabiru uređaja. Poželjno tako da vrijednost parametra ne prelazi 0,6%, a općenito govoreći, što je ta vrijednost niža, to ćete dobiti kvalitetniji zvuk na izlazu.

Naravno, cijena takvih visokokvalitetnih proizvoda postaje neusporedivo viša u usporedbi s konkurentskim modelima, ali za mnoge ljubitelje glazbe cijena je često sporedna tema.

Većina prijemnika održava omjer signala i šuma unutar 90 dB, općeprihvaćeno je da što je ovaj parametar veći, to bolje funkcionira sustav... Neki proizvođači čak daju omjere gdje se signal odnosi na šum s omjerom od 100.

Ovo je važan pokazatelj, ali još uvijek sekundarni, na njega možete obratiti pozornost samo ako ako za sve navedene pokazatelje postoje drugi jednaki parametri.

I, naravno, pri kupnji svjetiljke opreme neki subjektivni čimbenici igraju važnu ulogu, na primjer, dizajn, kvaliteta izrade, kao i ergonomija i razina reprodukcije zvuka. U ovom slučaju kupci biraju na temelju svojih osobnih preferencija.

Prilikom odabira parametara izlazne snage, svakako uzmite u obzir dimenzije prostorije. Na primjer, u sobi od 15 četvornih metara. m bit će više nego dovoljno karakteristika snage od 30-50 W, ali prostranije dvorane, pogotovo ako planirate koristiti pojačalo s parom zvučnika, potrebna vam je tehnika u kojoj je snaga 80 W.

Da biste konfigurirali cijevno pojačalo, morate nabaviti poseban mjerač - multimetar, a ako postavljate profesionalnu opremu, tada biste trebali dodatno kupiti osciloskop, kao i generator audio frekvencije.

Trebali biste započeti postavljanje opreme postavljanjem parametara napona na katodama dvostruke triode, treba ga postaviti unutar 1,3-1,5V. Struja u izlaznom dijelu tetrode snopa treba biti u hodniku od 60 do 65 mA.

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

Kao iu pretpojačalu, razdjelni kondenzator C3 smatra se osnovnom 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 cijelog kruga, podaci se odabiru s minimalnom strujom curenja.

Kako napraviti cijevno pojačalo vlastitim rukama, pogledajte u nastavku.