電子管放大器：特點和工作原理
我們中的許多人都聽說過“電子管聲音”，並想知道為什麼今天來自世界各地的音樂愛好者更喜歡和他們一起聽音樂。
這些設備有什麼特點，它們的優缺點是什麼？
今天我們就來聊一聊如何選擇合適質量的電子管功放。
這是什麼？
電子管放大器用於增加使用無線電管的交流電信號的功率特性。
與許多其他電子產品一樣，無線電管有著非常豐富的歷史。 從誕生到現在，多年來，技術發生了重大變化。這一切都始於 20 世紀初，所謂的“電子管時代”的落日落到了 60 年代，正是在那個時候，最新的發展看到了曙光，很快更現代、更便宜的晶體管開始征服收音機市場無處不在。
然而，在電子管放大器的整個歷史中，我們只對主要里程碑感興趣，即提出無線電管的基本品種和基本連接方案。
專為放大器設計的第一種電子管是三極管。 他們名字中的第三個出現是有原因的——那就是他們擁有的活躍輸出的數量。元件的工作原理非常簡單：在無線電管的陰極和陽極之間串聯一個電流源，並製成變壓器的初始繞組，然後將聲學連接到其後的次級繞組。聲波被饋送到無線電管的柵極，在將電壓施加到電阻器的那一刻，電子流在陽極和陰極之間通過。放置在它們之間的網格輸出此流，並相應地改變輸入信號的方向、電平和功率。
三極管在各個領域的運行過程中，都需要改進它們的技術和運行特性。 特別是其中之一是直通電容，其參數顯著限制了無線電管的可能工作頻率。為了解決這個問題，工程師們創造了四極管——無線電管，其設計中有四個電極，在陽極和主控制柵極之間插入一個屏蔽網格作為第四個。
這種設計完全完成了提高裝置運行頻率的任務。
這完全滿足了當時的開發者， 他們的主要目標是創造一種允許接收器在短波頻率範圍內工作的設備。 然而，科學家們繼續在設備上工作，他們使用了完全相同的方法——也就是說，他們在無線電管的工作設計中添加了另一個第五個網格，並將其放置在陽極和屏蔽網格之間。這是必要的，以消除電子在從陽極到柵極本身的方向上的反向運動。由於引入了這種附加元素，該過程停止了，因此燈的輸出參數變得更加線性，功率也增加了。 五極管就是這樣出現的。它們是將來使用的。
優點和缺點
在談論電子管放大器的優缺點之前，有必要更詳細地了解一下音樂愛好者中存在的神話和誤解。許多優質音樂愛好者懷疑和不信任此類設備，這已不是什麼秘密。
神話1
電子管放大器是一個脆弱的設計。
事實上，這樣的說法絕對沒有得到任何證實。畢竟，您不會使用上世紀 60 年代的錄音機，而是使用高質量的現代設備，在製造過程中工程師特別注意結構部件的可靠性。用於製造放大器的所有元素都經過最嚴格的選擇，並設計用於 10-15,000 小時的有效運行時間，如果您不狂熱地使用它們，那麼這些設備將幾乎永遠持續下去。
神話2
收音機管的低音太少。
正如他們所說，這是很久以前的事了，不是真的。製造商節省變壓器的時代早已一去不復返了，現代製造商只使用高質量的鐵和高科技方法來編譯他們的產品。
因此，現代設備支持走廊中從幾個單位到數千赫茲的頻率範圍。
神話3
燈可以改變聲音。
在這裡，我們基本同意。是的，無線電管有自己的音調，因此製造中的設計師必須對此類設計具有豐富的經驗並了解其操作原理。我們向您保證，在高質量的電阻器中，很難捕捉到一種或另一種音調。
神話4
管接收器的價格與汽車的成本相當。
這並不完全正確，因為這在很大程度上取決於製造商：他在製造放大器時越小心謹慎，生產成本就越高。
然而，這並不意味著預算管燈聽起來不好。
電子管放大器有很多優點，有些事實支持這種設備。
- 設計方案相對簡單.這些設備的操作原理分別比逆變器型型號簡單得多，在這種情況下維修的可能性及其成本要高得多。
- 獨特的聲音再現，由於許多音頻效果，包括大動態範圍、增加的過渡平滑度和令人愉快的過載。
- 器件抗短路能力 在溫度波動的影響下。
- 沒有嘶嘶聲， 典型的半導體放大器。
- 時尚的設計， 多虧了它，任何放大器都可以和諧地融入各種室內設計。
但是，不能說電子管放大器是一些優勢的重點。 燈有其缺點：
- 令人印象深刻的尺寸和堅固的重量，因為燈比晶體管大得多；
- 設備運行過程中的高噪音；
- 為了達到聲音再現的最佳操作模式，燈需要一些時間來預熱；
- 增加的輸出阻抗，這個因素在一定程度上限制了電子管放大器可以與之組合的聲學系統的使用範圍；
- 與半導體放大器相比，線性度更低；
- 增加散熱；
- 高功耗；
- 效率不超過10%。
鑑於如此多的缺點，電子管放大器絕不是理想的。
然而，使用此類設備時獲得的獨特音色在很大程度上彌補了上述所有缺點。
工作原理
讓我們回到電子管放大器的歷史。 所有提到的一種或另一種形式的結構類型都已在現代音頻技術中得到應用。 多年來，音頻工程師一直在尋找使用它們的方法，並很快了解到放大器電路中包含五極管屏蔽網格的區域正是可以從根本上改變其操作性質的工具。
當柵極連接到陰極時，得到典型的五極管模式， 但是如果你把它切換到陽極，那麼這個五極管就會像三極管一樣工作.由於這種方法，可以將兩種類型的放大器組合在一個設計中，並能夠更改操作模式選項。
上世紀中葉，美國工程師提出以一種全新的方式連接該電網，將其連接到輸出變壓器繞組的中間抽頭。
這種類型的連接可以稱為三極管和五極管切換之間的中庸之道，因為它可以讓您結合兩種模式的優點。
因此，對於無線電管的模式，實際上，與以前的放大器類發生了同樣的事情，當 A 類和 B 類的連接推動了 AB 類組合的創建，它結合了前兩個方面的最佳方面。
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根據設備的操作方案，可區分單週期和推挽式電子管放大器。
單循環
單週期設計在聲音再現質量方面被認為更先進。 簡單的電路、最少數量的放大元件（即電子管）和短信號路徑確保了最高質量的聲音。
然而，缺點是輸出功率降低，在 15 kW 範圍內。這使得揚聲器的選擇變得相當嚴格，放大器只兼容高靈敏度設備，包括喇叭型揚聲器，以及Tannoy、Audio Note、Klipsch等幾個經典型號。
二衝程
推挽放大器聽起來比單端放大器更粗糙。 但是，它們的功率要高得多，這使得放大器可以與大量現代揚聲器系統一起工作。
這使得推挽放大器成為一種幾乎通用的設備。
頂級模特
基本上，用戶更喜歡日本和俄羅斯的電子管放大器。頂級購買的模型看起來像這樣。
Audio Note Ongaku 具有以下功能：
- 一體式立體管機構；
- 每個通道的功率 - 18 W；
- A類。
根據用戶評價， 這款日本電阻器被認為是當今市場上最好的電阻器之一.在缺點中，僅注意到其高成本，放大器的價格標籤從 50 萬盧布開始。
Magnat MA 600 具有以下優點：
- 一體式立體管機構；
- 每通道功率 - 70 W；
- 唱機舞台的存在；
- 信噪比在98分貝以內；
- 遙控。
該設備的優點還包括“藍牙”的存在和通過 USB 連接的能力。
一些用戶注意到：運行幾個小時後，即使以 50% 的功率進行收聽，無論您是通過耳機還是通過音響收聽音樂，系統都會自動關閉。
McIntosh MC275 包括以下選項：
- 燈電阻；
- 每通道功率 - 75 W；
- 信號/噪聲電平 — 100 dB；
- 諧波失真指數 - 0.5%。
如何選擇？
如今，業界提供了許多管式設備，在銷售中您可以找到專為家庭和專業用途設計的無變壓器和混合型號、三路和二路、低壓、低音頻型號。
為了選擇最適合揚聲器的電子管放大器， 必須考慮某些因素。
力量
對於電子管電阻器的問題，35 瓦是合適的功率設置，儘管許多音樂愛好者只歡迎增加到 50 瓦。
但是，應該注意的是，絕大多數現代設備即使在 10-12 瓦的功率下也能正常工作。
頻率
20 到 20,000 Hz 的範圍被認為是最佳的，因為它是人類聽覺的典型範圍。 現在市面上幾乎所有的電子管設備都有這樣的參數，在Hi-End領域很難找到達不到這些值的設備，但是，在購買電子管放大器時，一定要檢查在哪個頻率範圍內它可以聽起來。
諧波失真
在選擇設備時，諧波失真參數至關重要。最好 使參數的值不超過0.6%，一般來說，這個值越低，輸出的聲音就越好。
現代製造商努力確保將諧波失真降至最低，例如，大多數品牌型號的諧波失真不超過 0.1%。
當然，這樣的高品質產品的價格與競爭對手的機型相比變得無比高昂，但對於許多音樂愛好者來說，成本往往是次要的問題。
信噪比
大多數接收器支持信噪比 90分貝以內, 假設 這個參數越大，系統工作得越好.一些製造商甚至給出信噪比為 100 的比率。
通信標準支持
這是一個重要的指標，但仍然是次要的，只有在 如果上述所有指標還有其他相同的參數。
當然，在購買燈具設備時，一些主觀因素也起著重要作用，例如設計、製造質量以及人體工程學和聲音再現水平。在這種情況下，買家根據他們的個人喜好做出選擇。
選擇最小可能負載為 4 歐姆的放大器，在這種情況下，您對音響系統的負載參數幾乎沒有限制。
選擇輸出功率參數時一定要考慮房間的尺寸。 例如，在一個 15 平方米的房間裡。米會有30-50瓦的功率特性綽綽有餘，但更寬敞的大廳，特別是如果您打算使用帶有一對揚聲器的放大器，則需要功率為80瓦的設備。
定制功能
電子管功放的安裝需要專用的儀表——萬用表，如果是專業設備，還要另外購買示波器和音頻發生器。
您應該通過設置雙三極管陰極上的電壓參數來開始設置設備，它應該設置在1.3-1.5V之間。 光束四極管輸出段的電流應在60～65mA的走廊內。
如果您沒有參數為 500 Ohm - 4 W 的強大電阻，那麼它總是可以由一對 2 瓦 MLT 組裝而成，它們是並聯的。
圖中列出的所有其他電阻器可以採用任何類型，但最好優先選擇 C2-14 型號。
就像在前置放大器中一樣，分離電容C3被認為是基本元件，如果手邊沒有，那麼你可以使用蘇聯薄膜電容K73-16或K40U-9，雖然它們比進口的稍差。為了整個電路的正確操作，選擇具有最小洩漏電流的數據。
如何用自己的雙手製作電子管放大器，見下文。
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