Статьи
« НазадЗачем нужно подбирать радиолампы в пары 15.04.2023 15:47Эта статья является логическим продолжением статьи, посвященной отбору( подбору) ламп (Screening Vacuum Tube) в первом выпуске VTV. Основной материал, опубликованный здесь, был впервые представлен на встрече Bay Area Tube Enthusiasts* 24 июня 1995 г. в Сан-Франциско, Калифорния. Зачем нужно подбирать радиолампы и когда это необходимо делать. Технологии, используемые при отборе-подборе ламп в пары, квартеты Характеристики подобранных ламп
Необходимость подбора ламп
Слабосигнальные усилители и усилители постоянного тока
Параллельное включение ламп
Существуют две причины необходимости подбора ламп в РР выходных каскадах: для уменьшения несбалансированного постоянного тока через выходной трансформатор и для компенсации четных гармоник. Разбаланс токов по плечам может вызвать насыщение стали, что в результате приведет к снижению индуктивности (ухудшение воспроизведения низкочастотного диапазона) и росту искажений. Насыщения возможно избежать, сделав воздушный зазор в сердечнике, как это делается в SE выходных трансформаторах, однако ценой снижения индуктивности. В свою очередь снижение индуктивности должно быть компенсировано увеличением количества витков, что усугубит высокочастотные проблемы. Вот поэтому большинство производителей трансформаторов предпочитают доводить воздушный зазор до минимума, тем самым выдвигая требование, чтобы схема работала с минимальным разбалансом по постоянному току. Это особенно касается тороидальных трансформаторов, которые вообще не имеют воздушного зазора, Кроме снятия проблемы с насыщением сердечника, точная балансировка пушпульной схемы позволяет исключить любые четные (2, 4, 6 и т. д.) гармоники, появившиеся в ее усилительных элементах (но это не касается подавления четных гармоник, присутствующих во входном сигнале!). Отсутствие разбаланса по плечам особенно важно для усилителей в режиме АВ и В, где лампы выключаются на часть периода. Поэтому в тщательно сбалансированной РР схеме суммарные искажения будут снижены путем подавления четных гармоник. Однако считается, что четные гармоники придают «благозвучие», а нечетные, особенно высокого порядка, дают резкий тяжелый звук. Таким образом, пытаясь абсолютно сбалансировать лампы в РР каскаде, можно тем самым уменьшить суммарные искажения, но при этом оставить «звуковое клеймо» нечетных гармонических искажений. Балансировка токов покоя для исключения подмагничивания выходного трансформатора важна для сигналов малой амплитуды, ведь усилитель работает с ними большую часть времени. Подбор на больших уровнях сигнала также необходим для предотвращения эффекта «выпрямления», когда лампы несбалансированы. Такой эффект создает условие для протекания несбалансированного тока, пропорционального уровню сигнала. Степень требуемого подбора выходных ламп в РР схемах зависит от цепей смещения и схемы драйвера. Если применяется нерегулируемое фиксированное смещение (как в большинстве дешевых усилителей или в некоторых ресиверах, подобных Fisher 500) или единая регулировка смещения на оба плеча одного канала (как Dynaco ST70, Mark III, Mark IV), то необходим полный отбор ламп по анодному току. Любой разбаланс по плечам ведет к потерям в выходном трансформаторе. Если же имеется регулировка смещения отдельно для каждой лампы или регулировка баланса смещения (иногда называемая DC-коромысло), то одинаковость самих ламп по анодным токам менее важна и достаточно лишь сходства характеристик. Когда обеспечен баланс по переменному току (чего можно добиться регулировкой амплитуд по каждому плечу драйвера РР усилителя), то требование абсолютной одинаковости выходных ламп на предельных токах еще менее критично. К сожалению, очень трудно произвести настройку баланса по переменному току без использования измерителя нелинейных искажений. Технологии подбора
Прогрев
Измерители характеристик ламп
Лучший способ подобрать лампы в пару по анодному току — это установить их в тестовый прибор, который задаст им условия, идентичные усилителю, выставить смешение для требуемого тока и отметить его. Одинаковость на максимальных режимах проверяется на больших напряжениях и токах для уверенности, что подобранные лампы имеют одинаковые характеристики в разных рабочих точках. Будьте осторожны, не превышайте мощность рассеяния анодом или экранной сеткой слишком долго, пока проводите эти испытания! Динамические измерения в каскаде Одним из методов подбора парных ламп является проверка их в живом РР усилителе. Баланс по постоянному току может быть проведен на частоте насыщения сердечника. Это делается путем подачи на вход синусоидального сигнала, дающего полную мощность на эквивалент нагрузки, и понижения частоты до тех пор, пока сигнал не станет отчетлива искажаться на экране осциллографа, Для хороших трансформаторов это частота сигнала от 40 Гц и ниже. Критерием подбора ламп в динамическом режиме является наличие минимальной второй гармоники. Отбор ламп в каскаде так, как описано выше, дает хорошие результаты только в том случае, если подобранные в пару лампы отбирались на усилителе, где они будут использованы в дальнейшем. Тем не менее из-за возможных разбалансов в тестовом усилителе специальные приборы все равно требуются, так как лампы могут не подойти для использования в другом усилителе. Довольно трудно таким способом подобрать более чем одну пару ламп. Характериограф Самым быстрым способом подбора ламп в пару, согласно их рабочим характеристикам во всем диапазоне, является использование лампового характериографа наподобие Tektronix 570. Кривые характеристик двух ламп могут быть ясно сравнимы на экране электронно-лучевой трубки. Если кривые совпадают, то лампы можно считать парными. Численные значения токов и напряжений с экрана получить несколько сложнее, поэтому хорошим способом подбора является использование характериографа с предварительным измерением по постоянному току в статическом режиме, методом, описанным выше. Затем пары с одинаковым значением смещения могут быть измерены на ха-рактериографе. Как правило, они будут совпадать в этой точке. Если нет, выберите другую пару с похожей величиной смещения. Очевидно, таким способом можно сделать подбор если не всех, то большинства ламп. Рис. 4 и 5 показывают кривые характеристик двух разных по устройству КТ66 с одинаковым током в определенной рабочей точке (смотри по центру экрана), но с разными характеристиками на крайних точках. На рис. 4 представлены характеристики старей¬шей КТ66, сделанной в Англии (с серым графитовым покрыти¬ем внутренней стороны баллона), на рис. 5 — характеристики 7581/КТ66 General Electric более позднего производства (примерно середины 70-х). На обоих экранах шаг развертки по сеточному напряжению был 5 вольт, по абсциссе — 50 вольт на клетку, по оси ординат — 20 mА на клетку. Хотя в центральной части экрана лампы выглядят очень похожими, при крайних значениях токов они заметно разнятся друг от друга.
При подборе пар либо одновременно включайте накалы обеих ламп, либо дайте лампам прогреться несколько минут, чтобы температура катодов стабилизировалась. В том случае, когда лампы будут использоваться только в триодном включении (для тетродов и пентодов), будет разумно проверить их на харатериографе именно в триодном включении. Если в обычном, или ультралинейном — установите напряжение питания для второй сетки несколько ниже предельного анодного. Если кривые имеют непривычно изломанный вид или изображение на экране слегка размыто, возможно лампа влетела в паразитную генерацию. Попытайтесь подвигать соединительные провода относительно друг друга и убедитесь, чтобы паразитные резисторы в сетках (управляющей и экранной) были припаяны непосредственно к лепесткам панелек с минимальной длинной выводов. Если эти манипуляции не дадут нужного результата, попробуйте подключить конденсатор малой емкости (0,001 мкФ) с анода и/или вто¬рой сетки на катод, естественно, непосредственно на выводах панельки. Что такое «подобранные пары» в продаже Эта статья не вызвана желанием дать оценку лампам, продаваемым как подобранные пары, но призвана заострить внимание на тех моментах, которые необходимо знать при их покупке. Опыт приобретения парных ламп у дилеров ранее уже обсуждался на встречах «огнепоклонников» в Сан-Франциско. Обычно на вопрос о применяемых технологиях подбора продавцы либо не знали, как это делалось, либо мололи чепуху, говоря, что это их частные (секретные) методики. Некоторые покупатели отмечали, что купленные ими лампы оказались абсолютной парой, другие наоборот, что характеристики заметно разошлись при проверке ламп на характериографе, Вот несколько вопросов, которые уместно задать дилеру при покупке парных ламп: 1. Подвергались ли лампы термотренировке? Как долго? Происходило ли это с токоотбором, либо грелись только нити накалов? (Прогрев только накалов, без ток отбора, ничего не даст для стабилизации ламп.) 2. При каких анодных и сеточных напряжениях проводился отбор? (В идеальном случае они должны быть близки к условиям работы в вашем усилителе.) 3. Происходил ли подбор по одному единственному значению, либо в нескольких точках? (Компьютеризованные тестеры или аналоговые характериографы обычно проводят измерения в широком диапазоне характеристик.) 4. Насколько точен подбор? (5% или точнее.) По каким параметрам велся отбор? (Смещение на сетке для получения данного анодного тока — наиболее приемлемый ответ. Не решайтесь на покупку, если отбор велся только по крутизне.) Часто методики подбора пар держат в секрете под видом ноу-хау, однако нет нужды скрывать их и покупатель, отдавая деньги, должен знать, за что он их отдает. Подведем итог
John Atwood (Журнал "Вестник АРА") |