Putkivahvistimet: ominaisuudet ja toimintaperiaate

Monet meistä ovat kuulleet "putkisoundista" ja ihmetelleet, miksi musiikin ystävät ympäri maailmaa haluavat nykyään kuunnella musiikkia heidän kanssaan.

Mitkä ovat näiden laitteiden ominaisuudet, mitkä ovat niiden edut ja haitat?

Tänään puhumme oikeanlaatuisen putkivahvistimen valitsemisesta.

Tyhjiöputkivahvistinta käytetään lisäämään muuttuvien sähköisten signaalien tehoominaisuuksia radioputkien avulla.

Radioputkilla, kuten monilla muillakin elektronisilla elementeillä, on hyvin rikas historia. Vuosien aikana niiden luomisesta nykypäivään teknologia on kehittynyt merkittävästi. Kaikki alkoi aivan 1900-luvun alussa, ja niin sanotun "putkiaikakauden" lasku osui 60-luvulle, silloin viimeisin kehitys näki valon, ja pian modernimmat ja halvemmat transistorit alkoivat valloittaa. radiomarkkinat kaikkialla.

Ensimmäinen erityisesti vahvistimille suunniteltu putkityyppi oli triodit. Numero kolme heidän nimessään ilmestyi syystä - tämä on heidän aktiivisten lähtöjen määrä. Elementtien toimintaperiaate on hyvin yksinkertainen: radioputken katodin ja anodin väliin kytketään sarjaan sähkövirtalähde ja tehdään muuntajan alkukäämi, ja akustiikka kytketään jo toisioon. yksi sen jälkeen. Ääniaalto syötetään radioputken verkkoon, sillä hetkellä, kun jännite syötetään vastuksiin, elektronivirta kulkee anodin ja katodin välillä. Niiden väliin sijoitettu verkko tuottaa tämän virran ja muuttaa vastaavasti tulosignaalin suuntaa, tasoa ja tehoa.

Triodien käytön aikana eri aloilla syntyi tarve parantaa niiden teknisiä ja toiminnallisia ominaisuuksia. Erityisesti yksi niistä oli läpimenokapasiteetti, jonka parametrit rajoittivat merkittävästi radioputkien mahdollista toimintataajuutta. Tämän ongelman ratkaisemiseksi insinöörit loivat tetrodeja - radioputkia, joiden rakenteen sisällä oli neljä elektrodia, koska neljännessä käytettiin anodin ja pääohjausverkon väliin asetettua suojaverkkoa.

Tämä tyydytti tuolloin kehittäjiä täysin, heidän päätavoitteensa oli luoda laite, jonka avulla vastaanottimet voisivat toimia lyhytaaltotaajuusalueella. Tutkijat kuitenkin jatkoivat työskentelyä laitteiden parissa, he käyttivät täsmälleen samaa lähestymistapaa - eli he lisäsivät toisen, viidennen verkon radioputken työrakenteeseen ja asettivat sen anodin ja suojaverkon väliin. Tämä oli tarpeen elektronien käänteisen liikkeen sammuttamiseksi anodista itse verkkoon. Tämän lisäelementin käyttöönoton ansiosta prosessi keskeytettiin, jolloin lampun lähtöparametrit muuttuivat lineaarisemmiksi ja teho kasvoi. Näin pentodeja syntyivät. Niitä käytettiin jatkossa.

Ennen kuin puhumme putkivahvistimien eduista ja haitoista, kannattaa tutustua tarkemmin musiikin ystävien keskuudessa vallitseviin myytteihin ja väärinkäsityksiin.Ei ole mikään salaisuus, että monet korkealaatuisen musiikin ystävät epäilevät ja ovat erittäin epäluuloisia tällaisiin laitteisiin.

Putkivahvistimet ovat hauraita.

Itse asiassa tällaista lausuntoa ei ole millään tavalla vahvistettu. Loppujen lopuksi et käytä viime vuosisadan 60-luvun nauhuria, vaan korkealaatuisia nykyaikaisia ​​laitteita, joiden luomisessa insinöörit kiinnittävät erityistä huomiota rakenneyksiköiden luotettavuuteen. Kaikki vahvistimien luomiseen käytetyt elementit läpäisevät tiukimman valinnan ja on suunniteltu aktiiviseen toimintaan 10-15 tuhatta tuntia, ja jos käytät niitä ilman fanaattisuutta, tällaiset laitteet kestävät melkein ikuisesti.

Putkessa on liian vähän bassoa.

Kuten he sanovat, se oli kauan sitten, eikä se ole totta. Ajat, jolloin valmistajat säästivät muuntajista, ovat jo menneet, nykyaikaiset valmistajat käyttävät vain korkealaatuista rautaa ja huipputeknisiä lähestymistapoja tuotteidensa kokoonpanossa.

Lamput voivat muuttaa ääntä.

Täällä ollaan monesta asiasta samaa mieltä. Kyllä, radioputkilla on oma äänensävynsä, joten niitä tehdessään kehittäjällä on oltava paljon kokemusta sellaisista malleista ja tietoa niiden toimintaperiaatteista. Vakuutamme sinulle, että laadukkaassa vastuksessa on melko vaikea kaapata yksi tai toinen tonaliteetti.

Putkivastaanottimen hinta on verrattavissa auton hintaan.

Tämä ei ole täysin totta, koska paljon riippuu valmistajasta: mitä huolellisemmin ja tunnollisemmin hän luo vahvistimensa, sitä korkeampi on tuotteen hinta.

Putkivahvistimilla on monia etuja, jotkut tosiasiat puhuvat tällaisten laitteiden puolesta.

• Suunnittelun suhteellinen yksinkertaisuus... Näiden laitteiden toimintaperiaate on paljon yksinkertaisempi kuin invertterityyppisten mallien, korjausmahdollisuus ja sen kustannukset ovat tässä tapauksessa paljon kannattavampia.
• Ainutlaatuinen äänentoistojohtuen useista äänitehosteista, mukaan lukien laaja dynaaminen alue, lisääntyneet sujuvat siirtymät ja miellyttävä ylikierros.
• Oikosulkuvastus lämpötilan vaihteluiden vaikutuksesta.
• Ei suhinaa tyypillistä puolijohdevahvistimille.
• Tyylikäs muotoilu, jonka ansiosta mikä tahansa vahvistin sopii harmonisesti erilaisiin sisätiloihin.

Ei kuitenkaan voida sanoa, että putkivahvistimessa on joitain etuja. Lampuilla on myös huonot puolensa:

• vaikuttavat mitat ja kiinteä paino, koska lamput ovat paljon suurempia kuin transistorit;
• korkea melutaso laitteiden käytön aikana;
• optimaalisen äänentoiston toimintatilan saavuttamiseksi lamppu tarvitsee jonkin aikaa esilämmittääkseen;
• lisääntynyt lähtöimpedanssi, tämä tekijä rajoittaa jossain määrin sellaisten akustisten järjestelmien käyttöä, joihin putkivahvistimia voidaan yhdistää;
• vähemmän, verrattuna puolijohdevahvistimiin, lineaarisuus;
• lisääntynyt lämmöntuotanto;
• korkea virrankulutus;
• Tehokkuus ei ylitä 10%.

Tällaista laitteistoa käyttämällä saatu ainutlaatuinen ääniväri kompensoi kuitenkin suurelta osin kaikki edellä mainitut haitat.

Palataanpa putkivahvistimien historiaan. Kaikki edellä mainitut rakenteet muodossa tai toisessa ovat löytäneet sovelluksensa nykyaikaisissa audiolaitteissa. Monien vuosien ajan audioinsinöörit ovat etsineet tapoja käyttää niitä ja ovat hyvin nopeasti ymmärtäneet, että pentodin suojaverkon liittäminen vahvistimen toimintapiiriin on juuri se instrumentti, joka voi muuttaa radikaalisti sen toiminnan luonnetta. .

Kun verkko on kytketty katodiin, saadaan tyypillinen pentodijärjestelmä, mutta jos vaihdat sen anodille, tämä pentodi toimii triodina... Tämän lähestymistavan ansiosta tuli mahdolliseksi yhdistää kahden tyyppisiä vahvistimia yhteen malliin, jossa oli mahdollisuus muuttaa toimintatilavaihtoehtoja.

Viime vuosisadan puolivälissä amerikkalaiset insinöörit tekivät ehdotuksen kytkeä tämä verkko täysin uudella tavalla tuomalla se lähtömuuntajan käämin välihanoihin.

Joten radioputkien tilojen kanssa tapahtui itse asiassa sama kuin ennen vahvistinluokkien kanssa, kun luokkien A ja B yhdistäminen toimi sysäyksenä AB-tyypin yhdistetyn luokan luomiseen, joka yhdisti molempien edellisten parhaat puolet.

Laitteen toimintasuunnitelmasta riippuen erotetaan yksipäiset ja push-pull-putkivahvistimet.

Yksipäisiä malleja pidetään edistyneempänä äänenlaadun suhteen. Yksinkertainen piiri, vähimmäismäärä vahvistimia eli putkia ja lyhyt signaalitie varmistavat korkealaatuisimman äänen.

Huono puoli on kuitenkin alennettu teho, joka on 15 kW:n alueella. Tämä tekee akustiikan valinnan rajoituksesta melko tiukat, vahvistimia yhdistetään vain erittäin herkkiin laitteisiin, joita on saatavana torvityyppisissä kaiutinjärjestelmissä sekä useissa klassisissa malleissa, kuten Tannoy, Audio Note, Klipsch.

Verrattuna yksipäisiin push-pull-vahvistimeen kuulostaa hieman karkeammalta. Niiden teho on kuitenkin paljon suurempi, mikä mahdollistaa työskentelyn yhdessä useiden nykyaikaisten kaiutinjärjestelmien kanssa.

Periaatteessa käyttäjät suosivat japanilaisia ​​ja venäläisiä putkivahvistimia. Suosituimmat ostetut mallit näyttävät tältä.

Audio Note Ongakulla on seuraavat ominaisuudet:

• kiinteä stereoputki mekanismi;
• teho kanavaa kohti - 18 W;
• luokka A.

Käyttäjien arvostelujen mukaan tätä japanilaista vastusta pidetään yhtenä markkinoiden parhaista nykyään... Puutteista havaitaan vain sen korkeat kustannukset, vahvistimen hintalappu alkaa 500 tuhannesta ruplasta.

Magnat MA 600:lla on seuraavat edut:

• kiinteä stereoputki mekanismi;
• teho kanavaa kohti - 70 W;
• fonolavan läsnäolo;
• signaali-kohinasuhde 98 dB;
• ohjata kaukosäätimestä.

McIntosh MC275 sisältää seuraavat vaihtoehdot:

• putki vastus;
• teho kanavaa kohti - 75 W;
• signaali / melutaso - 100 dB;
• harmoninen särösuhde - 0,5%.

Nykyään alalla on tarjolla monia putkityyppisiä laitteita, muuntajattomia ja hybridimalleja, myynnissä on koti- ja ammattikäyttöön tarkoitettuja kolmi- ja kaksisuuntaisia, pienjännite-, matalataajuisia malleja.

Löytääksesi kaiuttimillesi optimaalisen putkivahvistimen, sinun on kiinnitettävä huomiota tiettyihin tekijöihin.

Putkivastuksen ongelmien ratkaisemiseksi sopiva tehoparametri olisi 35 W, vaikka monet musiikin ystävät ovatkin tervetulleita parametrin nostamiseen 50 W:iin.

Optimaalisen alueen katsotaan olevan 20 - 20 000 Hz, koska se on ominaista ihmisen kuulolle. Nykyään lähes kaikilla markkinoilla olevilla putkilaitteilla on juuri tällaiset parametrit, Hi-End-sektorilta ei ole helppoa löytää laitteita, jotka eivät saavuttaisi näitä arvoja, kuitenkin putkivahvistimen ostossa kannattaa tarkistaa millä taajuusalueella se voi kuulostaa.....

Harmonisen säröparametrit ovat olennaisen tärkeitä laitetta valittaessa. toivottavaa niin, että parametrin arvo ei ylitä 0,6%, ja yleisesti ottaen mitä pienempi tämä arvo on, sitä laadukkaampaa ääntä saat lähdöstä.

Tietysti tällaisten korkealaatuisten tuotteiden hinta nousee verrattomasti kilpailijoiden malleihin verrattuna, mutta monille musiikin ystäville hinta on usein toissijainen asia.

Useimmat vastaanottimet ylläpitävät signaali-kohinasuhdetta 90 dB:n sisällä, niin katsotaan mitä suurempi tämä parametri, sitä paremmin järjestelmä toimii... Jotkut valmistajat antavat jopa suhteita, joissa signaalia viitataan kohinaan suhteessa 100.

Tämä on tärkeä indikaattori, mutta silti toissijainen, voit kiinnittää siihen huomiota vain, jos jos kaikille yllä oleville indikaattoreille on muita samanlaisia ​​parametreja.

Ja tietysti lamppulaitteita ostettaessa joillakin subjektiivisilla tekijöillä on tärkeä rooli, esimerkiksi suunnittelu, rakennuslaatu sekä ergonomia ja äänentoiston taso. Tässä tapauksessa ostajat tekevät valinnan henkilökohtaisten mieltymystensä perusteella.

Kun valitset lähtötehoparametreja, muista ottaa huomioon huoneen mitat. Esimerkiksi 15 neliömetrin huoneessa. m 30-50 watin tehoominaisuudet ovat enemmän kuin tarpeeksi, mutta tilavammat hallit, varsinkin jos aiot käyttää vahvistinta kaiutinparilla, tarvitset tekniikan, jossa teho on 80 wattia.

Putkivahvistimen konfiguroimiseksi sinun on hankittava erityinen mittari - yleismittari, ja jos asennat ammattilaitteita, sinun tulee ostaa lisäksi oskilloskooppi sekä äänitaajuusgeneraattori.

Laitteen asettaminen kannattaa aloittaa asettamalla jänniteparametrit kaksoistriodin katodeille, se tulee asettaa välille 1,3-1,5 V. Sädetetrodin lähtöosan virran tulee olla käytävässä 60 - 65 mA.

Kaikki muut kaaviossa luetellut vastukset voidaan ottaa minkä tahansa tyyppisinä, mutta on parempi antaa etusija C2-14-malleille.

Aivan kuten esivahvistimessa, erotuskondensaattoria C3 pidetään peruskomponenttina, jos sitä ei ole käsillä, voit ottaa Neuvostoliiton elokuvakondensaattorit K73-16 tai K40U-9, vaikka ne ovat hieman huonompia kuin tuodut. Jotta koko piiri toimii oikein, tiedot valitaan mahdollisimman pienellä vuotovirralla.

Kuinka tehdä putkivahvistin omin käsin, katso alla.