Amplificadores de tubo: características y principio de funcionamiento.

Muchos de nosotros hemos oído hablar del "sonido de tubo" y nos hemos preguntado por qué los amantes de la música de todo el mundo hoy en día prefieren escuchar música con ellos.

¿Cuáles son las características de estos dispositivos, cuáles son sus ventajas y desventajas?

Hoy hablaremos sobre cómo elegir el amplificador de válvulas de calidad adecuada.

Se utiliza un amplificador de tubo de vacío para aumentar las características de potencia de las señales eléctricas variables mediante tubos de radio.

Los tubos de radio, como muchos otros componentes electrónicos, tienen una historia muy rica. A lo largo de los años desde su creación hasta la actualidad, ha habido una importante evolución de la tecnología. Todo comenzó a principios del siglo XX, y el declive de la llamada "era del tubo" cayó en los años 60, fue entonces cuando el último desarrollo vio la luz, y pronto los transistores más modernos y baratos comenzaron a conquistar. el mercado de la radio en todas partes.

El primer tipo de tubo diseñado específicamente para amplificadores fueron los triodos. El número tres en su nombre apareció por una razón: esta es la cantidad de salidas activas que tienen. El principio de funcionamiento de los elementos es muy sencillo: entre el cátodo y el ánodo del tubo de radio, se conecta una fuente de corriente eléctrica en serie y se realiza el devanado inicial del transformador, y la acústica ya estará conectada al siguiente devanado secundario. La onda de sonido se aplica a la rejilla del tubo de radio, en el momento en que se aplica el voltaje a las resistencias, una corriente de electrones pasa entre el ánodo y el cátodo. La cuadrícula, colocada entre ellos, genera este flujo y, en consecuencia, cambia la dirección, el nivel y la potencia de la señal de entrada.

Durante el funcionamiento de los triodos en diversos campos, surgió la necesidad de mejorar sus características técnicas y operativas. En particular, uno de ellos fue la capacidad de rendimiento, cuyos parámetros limitaron significativamente la posible frecuencia de funcionamiento de los tubos de radio. Para resolver este problema, los ingenieros crearon tetrodos, tubos de radio que tenían cuatro electrodos dentro de su estructura, ya que el cuarto se utilizó una rejilla de protección insertada entre el ánodo y la rejilla de control principal.

Esto satisfizo completamente a los desarrolladores en ese momento, su principal objetivo era crear un dispositivo que permitiera a los receptores operar en el rango de frecuencia de onda corta. Sin embargo, los científicos continuaron trabajando en el equipo, usaron exactamente el mismo enfoque, es decir, agregaron otra, quinta, malla a la estructura de trabajo del tubo de radio y la colocaron entre el ánodo y la malla de protección. Esto era necesario para extinguir el movimiento inverso de electrones en la dirección del ánodo a la propia red. Gracias a la introducción de este elemento adicional, el proceso se suspendió, por lo que los parámetros de salida de la lámpara se volvieron más lineales y la potencia aumentó. Así es como surgieron los pentodos. Fueron utilizados en el futuro.

Antes de hablar de las ventajas y desventajas de los amplificadores de válvulas, conviene profundizar en los mitos y conceptos erróneos que existen entre los amantes de la música.No es ningún secreto que muchos amantes de la música de alta calidad tienen dudas y desconfían mucho de este tipo de dispositivos.

Los amplificadores de válvulas son frágiles.

De hecho, tal declaración no está confirmada en absoluto de ninguna manera. Después de todo, no usará una grabadora de los años 60 del siglo pasado, sino equipos modernos de alta calidad, en cuya creación los ingenieros prestan especial atención a la confiabilidad de las unidades estructurales. Todos los elementos utilizados para crear amplificadores pasan la selección más estricta y están diseñados para un funcionamiento activo durante 10-15 mil horas, y si los usa sin fanatismo, dicho equipo durará casi para siempre.

El tubo tiene muy pocos graves.

Como dicen, fue hace mucho tiempo y no es cierto. Los tiempos en que los fabricantes ahorraban en transformadores han quedado atrás, los fabricantes modernos utilizan solo hierro de alta calidad y enfoques de alta tecnología para componer sus productos.

Las lámparas pueden cambiar el sonido.

Estamos de acuerdo en muchas cosas aquí. Sí, los tubos de radio tienen su propio tono de voz, por lo que el desarrollador, a la hora de fabricarlos, necesita tener mucha experiencia con dichos diseños y conocimiento de los principios de su funcionamiento. Te aseguramos que en una resistencia de calidad será bastante difícil captar una u otra tonalidad.

El precio de un receptor de tubo es comparable al de un automóvil.

Esto no es del todo cierto, ya que mucho depende del fabricante: cuanto más cuidadosa y escrupulosamente llegue a crear su amplificador, mayor será el costo del producto.

Los amplificadores de válvulas tienen muchas ventajas; algunos hechos hablan a favor de este tipo de equipos.

• Relativa simplicidad del diseño.... El principio de funcionamiento de estos dispositivos es mucho más simple que el de los modelos tipo inversor, respectivamente, la posibilidad de reparación y su costo en este caso es mucho más rentable.
• Reproducción de sonido únicadebido a una serie de efectos de audio, que incluyen un amplio rango dinámico, transiciones más suaves y una sobremarcha agradable.
• Resistencia a cortocircuitos bajo la influencia de las fluctuaciones de temperatura.
• Sin silbido típico de los amplificadores de semiconductores.
• Diseño elegante, gracias a lo cual cualquier amplificador encajará armoniosamente en una variedad de interiores.

Sin embargo, no se puede decir que el amplificador de válvulas sea el foco de algunas ventajas. Las lámparas también tienen sus desventajas:

• dimensiones impresionantes y peso sólido, ya que las lámparas son mucho más grandes que los transistores;
• alto nivel de ruido durante el funcionamiento del equipo;
• para alcanzar el modo de funcionamiento óptimo de reproducción de sonido, la lámpara necesita algo de tiempo para precalentarse;
• aumento de la impedancia de salida, este factor limita en cierta medida el rango de uso de los sistemas acústicos con los que se pueden combinar los amplificadores de válvulas;
• menos, en comparación con los amplificadores semiconductores, linealidad;
• aumento de la generación de calor;
• alto consumo de energía;
• La eficiencia no supera el 10%.

Sin embargo, la coloración sónica única obtenida con el uso de dicho equipo compensa en gran medida todas las desventajas anteriores.

Volvamos a la historia de los amplificadores de válvulas. Todos los tipos de estructuras anteriores, de una forma u otra, han encontrado su aplicación en equipos de audio modernos. Durante muchos años, los ingenieros de audio han estado buscando formas de usarlos y rápidamente llegaron a comprender que la sección de incorporar la rejilla de pantalla del pentodo en el circuito de operación del amplificador es exactamente el instrumento que puede cambiar radicalmente la naturaleza de su operación. .

Cuando la red está conectada al cátodo, se obtiene un régimen de pentodo típico, pero si lo cambia al ánodo, entonces este pentodo funcionará como un triodo... Gracias a este enfoque, fue posible combinar dos tipos de amplificadores en un diseño con la capacidad de cambiar las opciones del modo de funcionamiento.

A mediados del siglo pasado, los ingenieros estadounidenses hicieron una propuesta para conectar esta red de una manera fundamentalmente nueva, llevándola a las tomas intermedias del devanado del transformador de salida.

Entonces, con los modos de tubos de radio, de hecho, sucedió lo mismo que antes con las clases de amplificadores, cuando la conexión de las categorías A y B sirvió de impulso para la creación de una clase combinada de tipo AB, que combinó el mejores aspectos de los dos anteriores.

Dependiendo del esquema de funcionamiento del dispositivo, se distinguen los amplificadores de tubo de un solo extremo y push-pull.

Los diseños de un solo extremo se consideran más avanzados en términos de calidad de sonido. Un circuito simple, un número mínimo de elementos amplificadores, es decir, tubos, y una ruta de señal corta garantizan un sonido de la más alta calidad.

Sin embargo, la desventaja es la potencia reducida, que se encuentra en el rango de los 15 kW. Esto hace que la limitación en términos de la elección de la acústica sea bastante estricta, los amplificadores se combinan solo con equipos altamente sensibles, que están disponibles en sistemas de altavoces de tipo bocina, así como en varios modelos clásicos como Tannoy, Audio Note, Klipsch.

En comparación con los amplificadores push-pull de un solo extremo, suenan un poco más toscos. Sin embargo, su potencia es mucho mayor, lo que permite trabajar junto con una gran cantidad de sistemas de altavoces modernos.

Básicamente, los usuarios prefieren amplificadores de válvulas japoneses y rusos. Los mejores modelos comprados se ven así.

Audio Note Ongaku tiene las siguientes características:

• mecanismo de tubo estéreo integral;
• potencia por canal - 18 W;
• clase A.

Según las opiniones de los usuarios, esta resistencia japonesa es considerada una de las mejores del mercado actual... De las deficiencias, solo se observa su alto costo, el precio del amplificador comienza en 500 mil rublos.

Magnat MA 600 tiene las siguientes ventajas:

• mecanismo de tubo estéreo integral;
• potencia por canal - 70 W;
• la presencia de una etapa fonográfica;
• relación señal-ruido dentro de 98 dB;
• control desde el mando a distancia.

McIntosh MC275 incluye las siguientes opciones:

• resistencia de tubo;
• potencia por canal - 75 W;
• nivel de señal / ruido - 100 dB;
• tasa de distorsión armónica - 0,5%.

Hoy en día, la industria ofrece muchos dispositivos de tipo tubo, modelos sin transformador e híbridos, modelos de baja tensión y baja frecuencia de tres y dos vías que se pueden encontrar a la venta para uso doméstico y profesional.

Para encontrar el amplificador de válvulas óptimo para sus altavoces, debe prestar atención a ciertos factores.

Para resolver los problemas que enfrenta la resistencia de tubo, un parámetro de potencia adecuado sería un nivel de 35 W, aunque muchos amantes de la música solo agradecen un aumento del parámetro a 50 W.

Se considera que el rango óptimo es de 20 a 20.000 Hz, ya que es característico de la audición humana. Hoy en día, casi todos los dispositivos de válvulas en el mercado tienen exactamente tales parámetros, en el sector Hi-End no es fácil encontrar equipos que no alcancen estos valores, sin embargo, al comprar un amplificador de válvulas, asegúrese de verificar en qué rango de frecuencia puede sonar ...

Los parámetros de distorsión armónica son de fundamental importancia a la hora de elegir un dispositivo. Deseable para que el valor del parámetro no supere el 0,6% y, en general, cuanto menor sea este valor, mayor calidad de sonido recibirá en la salida.

Por supuesto, el precio de estos productos de alta calidad se vuelve incomparablemente más alto en comparación con los modelos de la competencia, pero para muchos amantes de la música, el costo es a menudo un tema secundario.

La mayoría de los receptores mantienen una relación señal / ruido dentro de 90 dB, Es considerado eso cuanto mayor sea este parámetro, mejor funcionará el sistema... Algunos fabricantes incluso dan relaciones en las que la señal se refiere a ruido con una relación de 100.

Este es un indicador importante, pero aún secundario, solo puede prestarle atención si si para todos los indicadores anteriores existen otros parámetros iguales.

Y, por supuesto, al comprar equipos de lámparas, algunos factores subjetivos juegan un papel importante, por ejemplo, el diseño, la calidad de construcción, así como la ergonomía y el nivel de reproducción del sonido. En este caso, los compradores toman una decisión en función de sus preferencias personales.

Al elegir los parámetros de potencia de salida, asegúrese de tener en cuenta las dimensiones de la habitación. Por ejemplo, en una habitación de 15 m2. m habrá características de potencia más que suficientes de 30-50 W, pero pasillos más espaciosos, especialmente si planea usar un amplificador con un par de altavoces, necesita una técnica en la que la potencia sea de 80 vatios.

Para configurar el amplificador de tubo, debe adquirir un medidor especial, un multímetro, y si está configurando un equipo profesional, también debe comprar un osciloscopio, así como un generador de frecuencia de audio.

Debe comenzar a configurar el equipo configurando los parámetros de voltaje en los cátodos del triodo doble, debe establecerse entre 1.3-1.5V. La corriente en la sección de salida del tetrodo del haz debe estar en el pasillo de 60 a 65 mA.

Todas las demás resistencias enumeradas en el diagrama se pueden tomar de cualquier tipo, pero es mejor dar preferencia a los modelos C2-14.

Al igual que en el preamplificador, el condensador de separación C3 se considera el componente base, si no está a mano, puede tomar los condensadores de película soviéticos K73-16 o K40U-9, aunque son un poco peores que los importados. Para el correcto funcionamiento de todo el circuito, los datos se seleccionan con una corriente de fuga mínima.

Cómo hacer un amplificador de válvulas con sus propias manos, vea a continuación.