Лампи та транзистори в підсилювачах потужності
І так, лампа або транзистор, плюси та мінуси їх застосування в підсилювачах (маються на увазі лінійні підсилювачі потужності, які використовуються в досить потужних комплектах з озвучування концертних майданчиків, завдання яких - просте посилення сигналу з найменшими спотвореннями).
Лампові підсилювачі, плюси
1. У плані якості звучання: більш висока лінійність ламп (хоча і у ламп початкова ділянка вольтамперної характеристики нелінійна) дозволяє простими засобами домогтисявідноснопристойного звучання підсилювача. Більш "плавний" злам початкової характеристики і зумовлює невелику величину інтермодуляційних спотворень двотактного вихідного лампового каскаду підсилювача, що працює в режимі АВ.
2. При перевантаженні підсилювача обмеження вихідного сигналу з огляду на особливості лампової схемотехніки (менша глибина загальної та місцевих ООС, і т.д.) має більш "м'який" характер, що зумовлює меншу кількість і амплітуду гармонік.
3. У плані надійності підсилювача також є один плюс - струм катода має певну величину максимального струму, і короткочасне зменшення опору навантаження не веде до його неприпустимого підвищення, що зумовлює досить високу стійкість лампових підсилювачів до к.з. у навантаженні. Проте за к.з. Навантаження робоча точка, як правило, вилітає далеко за область безпечних режимів і при тривалій роботі підсилювача в такому режимі веде до перегріву анода і термічного руйнування лампи.
4. Простота лампових схем - теж перевага, втім, вельми відносна і менша варіабельність конструкторсько-технологічних можливостей застосування ламп в підсилювачах.
На цьому, мабуть, список їхніх переваг вичерпано.
Лампові підсилювачі, мінуси
1. Шум.Як відомо, першооснова шуму – тепловий рух, і розігрітий катод дуже непогано це підтверджує. Другий недолік, що посилює перший - високий вхідний опір лампи. Саме по собі це дуже добре і багато в чому ця якість просто незамінна, але в підсилювачах потужності це призводить до підвищеного рівня наведень змінного струму, і боротьба з ними зазвичай не закінчується досягненням високих показників, незважаючи на застосування різноманітних екранів та інших засобів. Тому отримати відношення сигнал/фон+шум понад 90 дБ. у ламповому підсилювачі практично неможливо.
2. Втрата емісії. При експлуатації кілька днів на тиждень по кілька годин на день максимальний термін служби вихідних ламп підсилювача до втрати емісії - кілька років. Далі їх треба змінювати, а якщо ви хочете ще й нормальну якість звучання - їх необхідно підбирати по однаковому початковому струму анода при фіксованому зміщенні - мається на увазі вихідний каскад з кількома паралельними лампами (якщо, звичайно, все інше на рівні). Ціна ламп, що підскочила останнім часом, ще більше поглиблює цю проблему.
3. Мала механічна міцність. Перевозити на відстань понад 10 км. у жорсткому відсіку не можна – після прибуття в пункт призначення з підсилювача висипляться уламки балонів ламп – перевірено багаторазово. Застосовувати лампові підсилювачі можна тільки в стаціонарних умовах, для виїзної роботи вони непридатні (можна, звичайно, купити відповідний і тому дуже дорогий кофр, але де ви таке бачили? ("Rolling Stones" не береться до уваги)).
4. Мікрофонний ефект. Зменшити можна, збудувавши вхідні каскади на ОУ чи транзисторах, але тоді підсилювач виходить не зовсім ламповий. Хоча має значення при побудові високочутливих вхідних каскадів, у підсилювачахпотужності увагу себе зазвичай не звертає.
5. Неможливість позбутися вихідного трансформатора. Мабуть, один із головних недоліків. Для отримання нормальних характеристик трансформатор має досить складну конструкцію, залізо також має бути найкращої якості, (пермалою з невеликою петлею гістерези), і не можна опускати з уваги плюс до всього якість виготовлення ізоляції - підсилювач-то не побутовий. Головні недоліки застосування трансформатора - неможливість отримати широку смугу, неможливість отримати високу швидкість наростання вихідного сигналу (більше 10В/мкС), і фазовий зсув, що зменшує стійкість і дозволяє використовувати більш глибоку ООС. Усе це дозволяє досягти малого Кг; з десятка лампових підсилювачів, які потрапляли до мене в лабораторію, жоден не мав Кг менше 0,3%.
Все перераховане вище різко обмежує сферу практичного застосування лампових підсилювачів, і якщо все-таки зупинитися на тому, що підсилювач повинен тільки посилювати звук, а не нести відсеб'ятини, (адже в ентузіастів лампового звуку головний аргумент - "багате", тобто насичене гармоніками звучання), то необхідність застосування лампових підсилювачів у професійних системах посилення дуже спірна.