Rörförstärkare: funktioner och funktionsprincip

Många av oss har hört talas om "rörljud" och undrat varför musikälskare från hela världen nuförtiden föredrar att lyssna på musik med dem.

Vilka är egenskaperna hos dessa enheter, vilka är deras fördelar och nackdelar?

Idag kommer vi att prata om hur man väljer rätt kvalitetsrörförstärkare.

En vakuumrörsförstärkare används för att öka effektegenskaperna hos variabla elektriska signaler med hjälp av radiorör.

Radiorör, liksom många andra elektroniska element, har en mycket rik historia. Under åren från deras skapelse till idag har det skett en stor utveckling av tekniken. Allt började redan i början av 1900-talet, och nedgången av den så kallade "rörstiden" föll på 60-talet, det var då den senaste utvecklingen såg ljuset, och snart började mer moderna och billigare transistorer erövra radiomarknaden överallt.

Den allra första typen av rör designad speciellt för förstärkare var trioder. Siffran tre i deras namn dök upp av en anledning - det här är antalet aktiva utgångar de har. Funktionsprincipen för elementen är mycket enkel: mellan katoden och anoden på radioröret är en elektrisk strömkälla kopplad i serie och transformatorns initiala lindning är gjord, och akustiken kommer redan att vara ansluten till sekundären en efter den. Ljudvågen appliceras på radiorörets rutnät, i det ögonblick när spänningen appliceras på motstånden passerar en ström av elektroner mellan anoden och katoden. Rutnätet, placerat mellan dem, matar ut denna ström och ändrar följaktligen ingångssignalens riktning, nivå och effekt.

Under driften av trioder inom olika områden uppstod ett behov av att förbättra deras tekniska och operativa egenskaper. I synnerhet var en av dem genomströmningskapaciteten, vars parametrar avsevärt begränsade den möjliga driftfrekvensen för radiorören. För att lösa detta problem skapade ingenjörer tetroder - radiorör som hade fyra elektroder inuti sin struktur, eftersom den fjärde användes som ett skärmningsgaller insatt mellan anoden och huvudkontrollnätet.

Detta tillfredsställde utvecklarna vid den tiden, deras huvudsakliga mål var att skapa en enhet som skulle göra det möjligt för mottagare att arbeta i kortvågsfrekvensområdet. Forskare fortsatte dock att arbeta med utrustningen, de använde exakt samma tillvägagångssätt - det vill säga de lade till ett annat, femte nät till radiorörets arbetsstruktur och placerade det mellan anoden och skärmningsnätet. Detta var nödvändigt för att släcka den omvända rörelsen av elektroner i riktningen från anoden till själva nätet. Tack vare introduktionen av detta extra element avbröts processen, så lampans utgångsparametrar blev mer linjära och effekten ökade. Så här kom pentodes till. De användes i framtiden.

Innan vi pratar om fördelarna och nackdelarna med rörförstärkare är det värt att uppehålla sig mer i detalj vid de myter och missuppfattningar som finns bland musikälskare.Det är ingen hemlighet att många älskare av högkvalitativ musik tvivlar och är mycket misstroende mot sådana enheter.

Rörförstärkare är ömtåliga.

I själva verket har ett sådant uttalande absolut inte bekräftats på något sätt. När allt kommer omkring kommer du inte att använda en bandspelare från 60-talet av förra seklet, utan högkvalitativ modern utrustning, i skapandet av vilken ingenjörer ägnar särskild uppmärksamhet åt tillförlitligheten hos strukturella enheter. Alla element som används för att skapa förstärkare passerar det strängaste urvalet och är designade för aktiv drift i 10-15 tusen timmar, och om du använder dem utan fanatism, kommer sådan utrustning att hålla nästan för evigt.

Röret har för lite bas.

Som de säger, det var länge sedan och inte sant. De tider då tillverkare sparade på transformatorer är borta sedan länge, moderna tillverkare använder bara högkvalitativt järn och högteknologiska metoder för att komponera sina produkter.

Lampor kan ändra ljudet.

Vi är överens om många saker här. Ja, radiorör har sin egen ton, så utvecklaren, när de tillverkar dem, måste ha mycket erfarenhet av sådana konstruktioner och kunskap om principerna för deras funktion. Vi försäkrar dig att i ett kvalitetsmotstånd kommer det att vara ganska svårt att fånga en eller annan tonalitet.

Priset på en rörmottagare är jämförbart med det för en bil.

Detta är inte helt sant, eftersom mycket beror på tillverkaren: ju mer noggrant och noggrant han kommer till att skapa sin förstärkare, desto högre blir kostnaden för produkten.

Rörförstärkare har många fördelar, vissa fakta talar för sådan utrustning.

• Relativ enkelhet i designen... Principen för driften av dessa enheter är mycket enklare än den för modeller av invertertyp, respektive möjligheten till reparation och dess kostnad i detta fall är mycket mer lönsam.
• Unik ljudåtergivningpå grund av ett antal ljudeffekter, inklusive ett stort dynamiskt omfång, ökade mjuka övergångar och behaglig överväxling.
• Kortslutningsmotstånd under påverkan av temperaturfluktuationer.
• Inget väsande typiskt för halvledarförstärkare.
• Snygg design, tack vare vilken varje förstärkare harmoniskt passar in i en mängd olika interiörer.

Det kan dock inte sägas att rörförstärkaren är i fokus för vissa fördelar. Lampor har också sina nackdelar:

• imponerande dimensioner och solid vikt, eftersom lamporna är mycket större än transistorer;
• hög ljudnivå under drift av utrustningen;
• för att nå det optimala driftsläget för ljudåtergivning behöver lampan lite tid för att förvärmas;
• ökad utgångsimpedans, denna faktor begränsar i viss mån användningsområdet för akustiska system med vilka rörförstärkare kan kombineras;
• mindre, i jämförelse med halvledarförstärkare, linjäritet;
• ökad värmealstring;
• hög strömförbrukning;
• Verkningsgraden överstiger inte 10 %.

Icke desto mindre kompenserar den unika ljudfärgning som erhålls med användning av sådan utrustning till stor del för alla ovanstående nackdelar.

Låt oss gå tillbaka till rörförstärkarnas historia. Alla ovanstående typer av strukturer i en eller annan form har funnit sin tillämpning i modern ljudutrustning. I många år har ljudtekniker letat efter sätt att använda dem och kom mycket snabbt till insikten att sektionen av att införliva skärmnätet för pentoden i förstärkarens driftkrets är exakt det instrument som radikalt kan ändra karaktären på dess funktion. .

När nätet är anslutet till katoden erhålls en typisk pentodregim, men om du byter den till anoden, så kommer den här pentoden att fungera som en triod... Tack vare detta tillvägagångssätt blev det möjligt att kombinera två typer av förstärkare i en design med möjligheten att ändra driftslägesalternativen.

I mitten av förra seklet lade amerikanska ingenjörer fram ett förslag om att ansluta detta nät på ett fundamentalt nytt sätt, vilket förde det till mellanuttagen på utgångstransformatorns lindning.

Så med radiorörens lägen hände i själva verket samma sak som tidigare med klasserna av förstärkare, när anslutningen av kategori A och B fungerade som en drivkraft för skapandet av en kombinerad klass av typ AB, som kombinerade bästa aspekterna av båda tidigare.

Beroende på driftschemat för enheten särskiljs enkeländade och push-pull-rörförstärkare.

Single-end design anses vara mer avancerad när det gäller ljudkvalitet. En enkel krets, ett minimalt antal förstärkarelement, d.v.s. rör, och en kort signalväg säkerställer högsta ljudkvalitet.

Nackdelen är dock den reducerade effektuttaget, som ligger i intervallet 15 kW. Detta gör begränsningen vad gäller valet av akustik ganska strikt, förstärkare kombineras endast med högkänslig utrustning, som finns i högtalarsystem av horntyp, samt i flera klassiska modeller som Tannoy, Audio Note, Klipsch.

Jämfört med ensidiga push-pull-förstärkare låter det lite grövre. Deras kraft är dock mycket högre, vilket gör det möjligt att arbeta tillsammans med ett stort antal moderna högtalarsystem.

I grund och botten föredrar användare japanska och ryska rörförstärkare. De mest köpta modellerna ser ut så här.

Audio Note Ongaku har följande egenskaper:

• integrerad stereorörmekanism;
• effekt per kanal - 18 W;
• klass A.

Enligt användarrecensioner, detta japanska motstånd anses vara ett av de bästa på marknaden idag... Av bristerna noteras endast dess höga kostnad, prislappen för förstärkaren börjar från 500 tusen rubel.

Magnat MA 600 har följande fördelar:

• integrerad stereorörmekanism;
• effekt per kanal - 70 W;
• närvaron av ett fonosteg;
• signal-brusförhållande inom 98 dB;
• styra från fjärrkontrollen.

McIntosh MC275 innehåller följande alternativ:

• rörmotstånd;
• effekt per kanal - 75 W;
• signal / brusnivå - 100 dB;
• harmonisk distorsion - 0,5 %.

Idag erbjuder industrin många enheter av rörtyp, transformatorlösa och hybridmodeller, trevägs och tvåvägs, lågspännings-, lågfrekventa modeller avsedda för hem- och professionell användning finns till försäljning.

För att hitta den optimala rörförstärkaren för dina högtalare, du måste vara uppmärksam på vissa faktorer.

För att lösa problemen med rörmotståndet skulle en lämplig effektparameter vara en nivå på 35 W, även om många musikälskare bara välkomnar en ökning av parametern till 50 W.

Det optimala området anses vara från 20 till 20 000 Hz, eftersom det är karakteristiskt för mänsklig hörsel. Idag har nästan alla rörenheter på marknaden exakt sådana parametrar, i Hi-End-sektorn är det inte lätt att hitta utrustning som inte skulle nå dessa värden, men när du köper en rörförstärkare, se till att kontrollera i vilket frekvensområde det kan låta....

Harmoniska distorsionsparametrar är av grundläggande betydelse när du väljer en enhet. Önskvärd så att värdet på parametern inte överstiger 0,6 %, och generellt sett, ju lägre detta värde är, desto högre ljudkvalitet får du vid utgången.

Naturligtvis blir priset på sådana högkvalitativa produkter ojämförligt högre i jämförelse med konkurrenternas modeller, men för många musikälskare är kostnaden ofta en sekundär fråga.

De flesta mottagare har ett signal-brusförhållande inom 90 dB, anses det Ju större denna parameter är, desto bättre fungerar systemet... Vissa tillverkare ger till och med förhållanden där signalen hänvisas till brus med ett förhållande på 100.

Detta är en viktig indikator, men fortfarande sekundär, du kan bara uppmärksamma den om om det finns andra lika parametrar för alla ovanstående indikatorer.

Och, naturligtvis, när du köper lamputrustning, spelar vissa subjektiva faktorer en viktig roll, till exempel design, byggkvalitet, såväl som ergonomi och ljudåtergivningsnivå. I det här fallet gör köpare ett val baserat på deras personliga preferenser.

När du väljer uteffektparametrar, var noga med att ta hänsyn till rummets dimensioner. Till exempel i ett rum på 15 kvm. m det kommer att finnas mer än tillräckligt med effektegenskaper på 30-50 watt, men rymligare hallar, speciellt om du planerar att använda en förstärkare med ett par högtalare, behöver du en teknik där effekten är 80 watt.

För att konfigurera rörförstärkaren måste du skaffa en speciell mätare - en multimeter, och om du ställer in professionell utrustning, bör du dessutom köpa ett oscilloskop samt en ljudfrekvensgenerator.

Du bör börja ställa in utrustningen genom att ställa in spänningsparametrarna vid dubbeltriodens katoder, den ska ställas in inom 1,3-1,5V. Strömmen i stråltetrodens utgångssektion bör vara i korridoren från 60 till 65 mA.

Alla andra motstånd som anges i diagrammet kan tas av vilken typ som helst, men det är bättre att föredra C2-14-modellerna.

Precis som i förförstärkaren anses den separerande kondensatorn C3 vara baskomponenten, om den inte finns till hands kan du ta sovjetiska filmkondensatorer K73-16 eller K40U-9, även om de är något sämre än importerade. För korrekt drift av hela kretsen väljs data med en minimal läckström.

Hur man gör en rörförstärkare med egna händer, se nedan.