Rodzaje lamp elektronowych stosowanych we wzmacniaczach lampowych

Klasy wzmocnienia to logiczny i prosty sposób na odróżnienie jednego typowego obwodu od drugiego. Jednak w odniesieniu do obwodów lampowych to podejście nie wystarcza. W zależności od typu lampy mogą pracować w różnych trybach, które mają jednakowe zastosowanie we wzmacniaczach różnych klas. Fakt ten zwielokrotnia liczbę możliwych kombinacji, nie mówiąc już o tym, że tryby pracy lampy można modyfikować i łączyć.

Historia

Lampy radiowe, podobnie jak inne elementy elektroniczne, mają bogatą historię. Wszystko zaczęło się w latach dwudziestych ubiegłego wieku. Pierwszym rodzajem lamp radiowych opracowanych dla wzmacniaczy były triody. Cyfra 3 nie bez powodu pada w nazwie – tyle aktywnych wyjść ma trioda. Zasada działania triody jest niezwykle prosta. Pomiędzy anodą a katodą lampy, źródło zasilania i uzwojenie pierwotne transformatora wyjściowego (do uzwojenia wtórnego, do którego podłączona jest akustyka) są połączone szeregowo. Sygnał jest podawany na siatkę lampy. Po przyłożeniu napięcia do obwodu wzmacniacza przepływ elektronów przepływa między katodą a anodą, a umieszczona między nimi siatka moduluje ten przepływ zgodnie ze zmianami poziomu sygnału wejściowego. W trakcie stosowania triod w różnych gałęziach przemysłu konieczna była poprawa ich właściwości. Jedną z tych cech była przepustowość, której wartość ograniczała maksymalną częstotliwość pracy lampy. W procesie rozwiązywania tego problemu pojawiły się tetrody - lampy radiowe, które mają w środku nie trzy, ale cztery elektrody. Czwartym elementem była siatka ekranująca zamontowana pomiędzy kratką sterującą a anodą. To rozwiązało problem pełnego zwiększenia częstotliwości roboczej, co w pełni usatysfakcjonowało twórców technologii, którzy opracowali tetrody tak, aby stacje radiowe i odbiorniki radiowe działały w zakresie fal krótkich.

Zasada działania

Wszystkie wyżej wymienione rodzaje lamp w takiej czy innej formie znalazły zastosowanie w technologii audio. Jednocześnie zastępy inżynierów dźwięku nieustannie szukały sposobów na jak najefektywniejsze ich wykorzystanie. Dość szybko doszli do wniosku, że miejsce, w którym znajduje się siatka ekranująca pentody w obwodzie, który ma wzmacniacz lampowy, jest narzędziem, za pomocą którego można zasadniczo zmienić tryb jego działania. Gdy siatka jest podłączona do katody, mamy klasyczny tryb pentodowy, ale jeśli przełączymy siatkę na anodę, pentoda zaczyna pracować w trybie triodowym. Pozwala to na połączenie dwóch typów wzmacniaczy w jeden z możliwością zmiany trybów za pomocą prostego przełącznika.

Oznaczenie różnych typów lamp

Jeśli chodzi o kombinację trybów pracy lamp i klas wzmocnienia, można je łączyć w dowolny sposób. Nie wyjaśnia to faktu, że wzmacniacze lampowe i ich twórcy w większości przypadków wskazują nie klasę wzmacniacza, ale zasadę obwodów: single-ended - SE lub push-pull - PP. W efekcie pentody i tetrody są często kojarzone wyłącznie z klasą AB i układem push-pull jako całością, podczas gdy trioda jest uważana za synonim klasy A i przełącznika czysto single-ended. Właściwie nic nie stoi na przeszkodzie, aby przełączyć wzmacniacz pracujący w klasie A w tryb pentodowy lub ultraliniowy, a parę triod można wykorzystać do złożenia wzmacniacza push-pull pracującego w klasie B lub AB.

Warunkiem błędnych asocjacji jest częstość używania pewnych modów w różnych klasach wzmocnienia. Triody są częściej stosowane w układach single-ended i klasie A. Z kolei pentody i tetrody lepiej nadają się do pracy w układach push-pull, chociaż przełączenie ich w tryb triodowy jest opcją spotykaną we wzmacniaczach pracujących w klasie AB, a nie ma absolutnie żadnego stosunku do klasy A. Tradycyjna praca lampy triodowej ma co najmniej jedną istotną zaletę: możliwość pracy bez sprzężenia zwrotnego. Tryb Pentode ma swoje zalety: większą liniowość działania oraz możliwość uzyskania większej mocy. Tryb ultraliniowy pozwala zrezygnować z ogólnego sprzężenia zwrotnego i jednocześnie utrzymać moc blisko połączenia pentodowego. W tym przypadku trioda, przy innych parametrach, omija obie opcje pod względem własnego poziomu hałasu lampy.