Amplifier tabung: fitur dan prinsip operasi

Banyak dari kita telah mendengar tentang "suara tabung" dan bertanya-tanya mengapa pecinta musik dari seluruh dunia saat ini lebih suka mendengarkan musik bersama mereka.

Apa saja fitur dari perangkat ini, apa kelebihan dan kekurangannya?

Hari ini kita akan berbicara tentang bagaimana memilih amplifier tabung berkualitas yang tepat.

Penguat tabung digunakan untuk meningkatkan karakteristik daya sinyal listrik bolak-balik menggunakan tabung radio.

Tabung radio, seperti banyak barang elektronik lainnya, memiliki sejarah yang sangat kaya. Selama bertahun-tahun dari awal mereka hingga hari ini, telah terjadi evolusi besar teknologi. Semuanya dimulai pada awal abad ke-20, dan matahari terbenam dari apa yang disebut "era tabung" jatuh pada tahun 60-an, saat itulah perkembangan terbaru melihat cahaya, dan segera transistor yang lebih modern dan lebih murah mulai menaklukkan pasar radio di mana-mana.

Jenis tabung pertama yang dirancang khusus untuk amplifier adalah triode. Angka tiga dalam nama mereka muncul karena suatu alasan - itu adalah jumlah output aktif yang mereka miliki. Prinsip operasi elemen sangat sederhana: sumber arus listrik dihubungkan secara seri antara katoda dan anoda tabung radio dan belitan awal transformator dibuat, akustik akan terhubung ke sekunder yang mengikutinya. Gelombang suara diumpankan ke grid tabung radio, pada saat tegangan diterapkan ke resistor, aliran elektron lewat antara anoda dan katoda. Grid yang ditempatkan di antara mereka mengeluarkan aliran ini dan, karenanya, mengubah arah, level, dan kekuatan sinyal input.

Selama pengoperasian triode di berbagai bidang, ada kebutuhan untuk meningkatkan karakteristik teknis dan operasionalnya. Secara khusus, salah satunya adalah kapasitansi tembus, parameter yang secara signifikan membatasi kemungkinan frekuensi pengoperasian tabung radio. Untuk mengatasi masalah ini, para insinyur menciptakan tetroda - tabung radio, yang memiliki empat elektroda di dalam desainnya, kisi penyaringan yang disisipkan di antara anoda dan kisi kontrol utama digunakan sebagai yang keempat.

Ini benar-benar memuaskan para pengembang pada waktu itu, tujuan utama mereka adalah menciptakan perangkat yang memungkinkan penerima beroperasi dalam rentang frekuensi gelombang pendek. Namun, para ilmuwan terus bekerja pada peralatan, mereka menggunakan pendekatan yang persis sama - yaitu, mereka menambahkan grid lain, kelima, ke desain kerja tabung radio dan menempatkannya di antara anoda dan kotak penyaringan. Ini diperlukan untuk memadamkan gerakan terbalik elektron ke arah dari anoda ke grid itu sendiri.Berkat pengenalan elemen tambahan ini, proses dihentikan, sehingga parameter keluaran lampu menjadi lebih linier, dan daya meningkat. Ini adalah bagaimana pentode muncul. Mereka adalah orang-orang yang digunakan di masa depan.

Sebelum berbicara tentang kelebihan dan kekurangan amplifier tabung, ada baiknya membahas lebih detail tentang mitos dan kesalahpahaman yang ada di kalangan pecinta musik. Bukan rahasia lagi bahwa banyak pecinta musik berkualitas meragukan dan memperlakukan perangkat semacam itu dengan sangat tidak percaya.

Amplifier tabung adalah desain yang rapuh.

Faktanya, pernyataan seperti itu sama sekali tidak dikonfirmasi dengan cara apa pun. Lagi pula, Anda tidak akan menggunakan tape recorder tahun 60-an abad terakhir, tetapi peralatan modern berkualitas tinggi, yang selama pembuatannya para insinyur memberikan perhatian khusus pada keandalan komponen struktural. Semua elemen yang digunakan untuk membuat amplifier menjalani seleksi yang paling ketat dan dirancang untuk operasi aktif selama 10-15 ribu jam, dan jika Anda menggunakannya tanpa fanatisme, maka peralatan tersebut akan bertahan hampir selamanya.

Tabung radio memiliki terlalu sedikit bass.

Seperti yang mereka katakan, itu sudah lama sekali dan tidak benar. Saat-saat ketika produsen menghemat transformator sudah lama berlalu, produsen modern hanya menggunakan besi berkualitas tinggi dan pendekatan teknologi tinggi untuk menyusun produk mereka.

Lampu dapat mengubah suara.

Di sini kami sebagian besar setuju.Ya, tabung radio memiliki nada suaranya sendiri, jadi perancang dalam pembuatannya harus memiliki pengalaman yang luas dengan desain dan pengetahuan tentang prinsip-prinsip operasinya. Kami meyakinkan Anda bahwa dalam resistor berkualitas tinggi akan sangat sulit untuk menangkap satu atau lain nada.

Harga penerima tabung sebanding dengan biaya mobil.

Ini tidak sepenuhnya benar, karena banyak hal di sini bergantung pada pabrikan: semakin hati-hati dan cermat dia membuat amplifier-nya, semakin tinggi biaya produksinya.

Amplifier tabung memiliki banyak keunggulan, beberapa fakta mendukung peralatan tersebut.

• Kesederhanaan relatif dari skema desain. Prinsip pengoperasian perangkat ini jauh lebih sederhana daripada model tipe inverter, masing-masing, kemungkinan perbaikan dan biayanya dalam hal ini jauh lebih menguntungkan.
• Reproduksi suara yang unik, karena sejumlah efek audio, termasuk rentang dinamis yang besar, peningkatan kelancaran transisi, dan overdrive yang menyenangkan.
• Ketahanan perangkat terhadap korsleting di bawah pengaruh fluktuasi suhu.
• tidak mendesis, khas untuk amplifier semikonduktor.
• Desain bergaya, berkat penguat apa pun akan secara harmonis masuk ke berbagai interior.

Namun, tidak dapat dikatakan bahwa penguat tabung adalah fokus dari beberapa keunggulan. Lampu memiliki kekurangannya:

• dimensi yang mengesankan dan bobot yang kokoh, karena lampu jauh lebih besar daripada transistor;
• tingkat kebisingan yang tinggi selama pengoperasian peralatan;
• untuk mencapai mode operasi reproduksi suara yang optimal, lampu perlu beberapa saat untuk dipanaskan;
• peningkatan impedansi keluaran, faktor ini sampai batas tertentu membatasi jangkauan penggunaan sistem akustik yang dengannya amplifier tabung dapat digabungkan;
• lebih rendah, dibandingkan dengan amplifier semikonduktor, linearitas;
• peningkatan pembuangan panas;
• konsumsi daya tinggi;
• Efisiensi tidak melebihi 10%.

Namun demikian, warna suara unik yang diperoleh saat menggunakan peralatan tersebut sebagian besar mengkompensasi semua kerugian di atas.

Mari kita kembali ke sejarah amplifier tabung. Semua jenis struktur yang disebutkan dalam satu atau lain bentuk telah menemukan penerapannya dalam teknologi audio modern. Selama bertahun-tahun, insinyur audio telah mencari cara untuk menggunakannya dan dengan sangat cepat sampai pada pemahaman bahwa area di mana kisi pelindung pentoda termasuk dalam rangkaian penguat adalah alat yang secara radikal dapat mengubah sifat operasinya.

Ketika grid terhubung ke katoda, mode pentode khas diperoleh, tetapi jika Anda beralih ke anoda, maka pentode ini akan bekerja seperti triode. Berkat pendekatan ini, menjadi mungkin untuk menggabungkan dua jenis amplifier dalam satu desain dengan kemampuan untuk mengubah opsi mode operasi.

Di pertengahan abad terakhir, para insinyur Amerika mengajukan proposal untuk menghubungkan kisi-kisi ini dengan cara yang secara fundamental baru, membawanya ke keran perantara dari belitan transformator keluaran.

Jadi, dengan mode tabung radio, sebenarnya, hal yang sama terjadi seperti sebelumnya dengan kelas amplifier, ketika koneksi kategori A dan B berfungsi sebagai dorongan untuk penciptaan kelas gabungan tipe AB, yang menggabungkan aspek terbaik dari kedua yang sebelumnya.

Tergantung pada skema operasi perangkat, amplifier tabung satu siklus dan dorong-tarik dibedakan.

Desain siklus tunggal dianggap lebih maju dalam hal kualitas reproduksi suara. Sirkuit sederhana, jumlah minimum elemen penguat, yaitu tabung, dan jalur sinyal pendek memastikan kualitas suara tertinggi.

Namun, sisi negatifnya adalah daya keluaran yang berkurang, yaitu di kisaran 15 kW. Hal ini membuat pilihan loudspeaker cukup berat, amplifier hanya kompatibel dengan peralatan sensitivitas tinggi, yang tersedia di loudspeaker tipe horn, serta di beberapa model klasik seperti Tannoy, Audio Note, Klipsch.

Ampli push-pull terdengar sedikit lebih kasar daripada ampli ujung tunggal. Namun, kekuatannya jauh lebih tinggi, yang memungkinkan amplifier bekerja bersama dengan sejumlah besar sistem speaker modern.

Pada dasarnya, pengguna lebih memilih amplifier tabung Jepang dan Rusia. Model yang dibeli teratas terlihat seperti ini.

Audio Catatan Ongaku memiliki beberapa fitur berikut:

• mekanisme tabung stereo terintegrasi;
• daya per saluran - 18 W;
• kelas A.

Menurut ulasan pengguna, resistor Jepang ini dianggap sebagai salah satu yang terbaik di pasaran saat ini. Dari kekurangannya, hanya biaya tinggi yang dicatat, label harga untuk amplifier mulai dari 500 ribu rubel.

Magnat MA 600 memiliki keunggulan sebagai berikut:

• mekanisme tabung stereo terintegrasi;
• daya per saluran - 70 W;
• kehadiran panggung phono;
• rasio signal-to-noise dalam 98 dB;
• kendali jarak jauh.

McIntosh MC275 mencakup opsi berikut:

• resistor lampu;
• daya per saluran - 75 W;
• tingkat sinyal/kebisingan — 100 dB;
• indeks distorsi harmonik - 0,5%.

Saat ini, industri menawarkan banyak perangkat tipe tabung, yang dijual Anda dapat menemukan model tanpa transformator dan hibrida, model tiga arah dan dua arah, tegangan rendah, frekuensi audio rendah yang dirancang untuk penggunaan di rumah dan profesional.

Untuk memilih amplifier tabung yang optimal untuk speaker, faktor-faktor tertentu harus diperhitungkan.

Untuk memecahkan masalah yang dihadapi resistor tabung, tingkat daya 35 watt akan cocok, meskipun banyak pecinta musik hanya menyambut peningkatan parameter menjadi 50 watt.

Rentang dari 20 hingga 20.000 Hz dianggap optimal, karena ini khas untuk pendengaran manusia. Saat ini, hampir semua perangkat tabung di pasaran memiliki parameter seperti itu, di sektor Hi-End tidak mudah untuk menemukan peralatan yang tidak akan mencapai nilai ini, namun, ketika membeli amplifier tabung, pastikan untuk memeriksa rentang frekuensi mana. itu bisa berbunyi.

Parameter distorsi harmonik sangat penting saat memilih perangkat. Lebih disukai sehingga nilai parameter tidak melebihi 0,6%, dan secara umum, semakin rendah nilai ini, semakin baik suara yang akan Anda dapatkan pada output.

Tentu saja, harga produk berkualitas tinggi seperti itu menjadi jauh lebih tinggi dibandingkan dengan model pesaing, tetapi bagi banyak pecinta musik, biaya sering menjadi masalah sekunder.

Sebagian besar penerima mendukung rasio sinyal terhadap noise dalam 90 dB, ini diasumsikan bahwa semakin besar parameter ini, semakin baik sistem bekerja. Beberapa produsen bahkan memberikan rasio di mana rasio sinyal terhadap noise adalah 100.

Ini adalah indikator penting, tetapi masih sekunder, Anda dapat memperhatikannya hanya jika jika ada parameter lain yang sama untuk semua indikator di atas.

Dan tentu saja, ketika membeli perlengkapan lampu, beberapa faktor subjektif memainkan peran penting, misalnya, desain, kualitas bangunan, serta tingkat ergonomi dan reproduksi suara.Dalam hal ini, pembeli membuat pilihan berdasarkan preferensi pribadi mereka.

Pastikan untuk mempertimbangkan dimensi ruangan saat memilih parameter daya keluaran. Misalnya, di ruangan seluas 15 meter persegi. m akan ada lebih dari cukup karakteristik daya 30-50 watt, tetapi aula yang lebih luas, terutama jika Anda berencana menggunakan amplifier dengan sepasang speaker, membutuhkan peralatan di mana dayanya adalah 80 watt.

Untuk memasang amplifier tabung, Anda perlu mendapatkan meteran khusus - multimeter, dan jika Anda menyiapkan peralatan profesional, maka Anda juga harus membeli osiloskop, serta generator frekuensi audio.

Anda harus mulai mengatur peralatan dengan mengatur parameter tegangan pada katoda trioda ganda, itu harus diatur dalam 1.3-1.5V. Arus di bagian keluaran balok tetrode harus berada di koridor dari 60 hingga 65mA.

Semua resistor lain yang tercantum dalam diagram dapat diambil dari jenis apa pun, tetapi lebih baik memberikan preferensi pada model C2-14.

Sama seperti di preamplifier, kapasitor pemisah C3 dianggap sebagai komponen dasar, jika tidak ada, maka Anda dapat mengambil kapasitor film Soviet K73-16 atau K40U-9, meskipun sedikit lebih buruk daripada yang diimpor. Untuk operasi yang benar dari seluruh rangkaian, data dipilih dengan arus bocor minimum.

Cara membuat amplifier tabung dengan tangan Anda sendiri, lihat di bawah.