УМЗЧ на електровакуумних приладах
Електровакуумні прилади являють собою пристрої, що містять у своїй конструкції колбу, в якій знаходиться або вакуум, або певний газ, а також мінімум два електроди – катод і анод.
Всередині колби можуть бути і три, і п’ять, і навіть вісім додаткових електродів. Лампа з двома електродами називається діодом (не плутати з напівпровідниковим діодом), з трьома – триодом, з п’ятьма – пентодом.
Підсилювачі потужності на електронних лампах дуже високо цінуються як серед звичайних меломанів, так і серед професійних музикантів, тому що лампи дають саме «чисте» посилення.
Почасти це пов’язано з тим, що інжектовані з катода електрони на шляху до анода не зустрічають опору і досягають мети у незмінному стані – вони не модулюються ні по щільності, ні по швидкості.
Лампові підсилювачі – найдорожчі з усіх, що представлені на ринку. Це пов’язано з тим, що електровакуумні прилади перестали масово використовувати ще в минулому столітті, відповідно, випуск їх великими партіями став нерентабельним. Це штучний продукт. Зате подібні УМЗЧ однозначно варті своїх грошей: у порівнянні з популярними аналогами навіть на інтегральних мікросхемах різниця чути чітко. Причому не на користь мікросхем.
Звичайно, необов’язково збирати лампові підсилювачі самостійно, можна придбати в спеціалізованих магазинах. Вартість підсилювачів на електровакуумних приладах починається від ₽50 000. Можна знайти порівняно дешеві б/у варіанти (навіть до ₽10 000), але вони можуть бути неякісні. Скільки коштують хороші підсилювачі на лампах? Від ₽100 000. Скільки коштують дуже хороші підсилювачі? Від декількох сотень тисяч рублів.
Схем УМЗЧ на лампах багато, в даному розділі буде розглянуто елементарний приклад.
Найпростіший підсилювач можна зібрати на тріоді. Він відноситься до класу схем однотактний УМЗЧ. В тріоді третій електрод – керуюча сітка, яка регулює анодний струм. До неї підключається змінну напругу і з допомогою величини і полярності сигналу джерела можна зменшувати або збільшувати анодний струм.
Якщо підключити до сітки негативний високий потенціал, то електрони будуть на ній осідати і струм у ланцюзі дорівнює нулю. Якщо подати на сітку позитивний потенціал, то електрони від катода до анода будуть проходити безперешкодно.
Регулюючи анодний струм, можна змінювати робочу точку тріода на вольт-амперній характеристиці. Це дозволяє налаштовувати величину підсилення струму і напруги (у підсумку – потужності) даного електровакуумного приладу.
Щоб зібрати найпростіший підсилювач на тріоді, потрібно підключити джерело живлення змінний до керуючої сітки, на катод подати нульовий потенціал, на анод – позитивний. До анода зазвичай підключають баластне опір. Навантаження слід знімати між баластними опором і анодом.
Для підвищення якості посиленого сигналу можна до навантаження підключити послідовно або паралельно (залежить від конкретного випадку) фільтруючий конденсатор, до катода підвести паралельно з’єднані конденсатор і резистор, а до керуючої сітки підключити простий дільник напруги з двох резисторів.
Теоретично підсилювач потужності можна зібрати на клістроні за схемами УМЗЧ на лампах. Клистрон – електровакуумне пристрій, по конструкції схожі з діодом, але має два додаткових висновку, службовців для входу і виходу сигналу. Посилення в цьому пристрої відбувається за рахунок модуляції потоку електронів, що випускаються катодом в бік колектора (аналога анода), спочатку по швидкості, а потім по щільності.
