Un triodo de un solo extremo ( SET ) es un amplificador electrónico de tubo de vacío que usa un solo triodo para producir una salida, en contraste con un amplificador push-pull que usa un par de dispositivos con entradas antifase para generar una salida con las señales deseadas agregadas y se restan los componentes de distorsión. Los amplificadores de un solo extremo funcionan normalmente en Clase A; Los amplificadores push-pull también pueden operar en las Clases AB o B [ cita requerida ] sin una distorsión neta excesiva, debido a la cancelación.
El término amplificador de triodo de un solo extremo se utiliza principalmente para las etapas de salida de los amplificadores de potencia de audio . La frase amplificador de triodo de un solo extremo con triodo calentado directamente (abreviado como DHT SET ) se utiliza cuando se utilizan triodos calentado directamente .
También hay amplificadores de tetrodo de un solo extremo , tetrodo de haz / tubo de potencia de haz / tetrodo sin pliegues y pentodo con la misma funcionalidad y circuitos similares; por ejemplo, este diseño de Mullard . [1]
Amplificadores de potencia de audio
Un amplificador de potencia de audio de triodo típico tendrá un controlador que proporciona ganancia de voltaje, acoplado a un triodo (como 2A3 y 300B ) o un pentodo o tetrodo sin pliegues como EL34 o KT88 conectado como un triodo, conectado al altavoz a través de un transformador de audio en una disposición de cátodo común . El triodo está polarizado para la operación de Clase A aplicando un voltaje de polarización negativo adecuado a su red de control de entrada (ver diagrama), o elevando el potencial del cátodo con componentes de polarización.
En el amplificador SET tradicional, la corriente continua del triodo de salida (de 30 mA para 6V6 con correa de triodo a 250 mA para 6C33C ) fluye continuamente a través del devanado primario de un transformador. Esto requiere insertar un espacio en el núcleo del transformador para evitar la saturación del núcleo por corriente continua; agregar un espacio disminuye la inductancia primaria y limita la respuesta de graves; la inductancia y la respuesta de graves se pueden restaurar utilizando un transformador más grande que si no hubiera CC.
Un amplificador esquemático alternativo, paraalimentado , resuelve el problema del ancho de banda al bloquear la corriente directa del transformador de salida (que no necesita separarse, mejorando así su respuesta de graves). La fuente de alimentación se reconfigura en una fuente de corriente constante , generalmente con un estrangulador de ánodo masivo de alta inductancia ( inductor con huecos ), por lo que hay poca o ninguna ganancia en el costo y el peso de los componentes magnéticos.
Un diseño estéreo de clase A de un solo extremo con tetrodos sin pliegues KT88 que produce 15 W de potencia de salida por canal, y 5 W cuando se conecta a un triodo, es el Antique Sound Lab MG-SI15DT. [2] En comparación, un par de los mismos tubos en la clase AB push-pull afirman producir alrededor de 50 W con una distorsión del 1% (se indican potencias más altas con una distorsión alta para los amplificadores de guitarra ).
Beneficios
- Sencillez. Un amplificador de audio no puede ser mucho más simple que uno de clase A de un solo extremo.
- Distorsión armónica baja general con señales pequeñas. Por naturaleza, los amplificadores de clase A no sufren distorsión de cruce.
- La pequeña itinerancia de la corriente de polarización del ánodo no produce nada catastrófico.
Inconvenientes
- Baja eficiencia. Todos los amplificadores de Clase A consumen plena potencia independientemente de la amplitud de la señal.
- La segunda distorsión armónica a un nivel de señal alto es una característica normal de los amplificadores de un solo extremo.
- Comparado con la baja potencia del amplificador, el transformador de salida es pesado y caro.
Emparejamiento de altavoces
Históricamente, la retroalimentación negativa en los amplificadores de pentodo de un solo extremo era bastante común (por ejemplo, el diseño Mullard 3-3 construido alrededor de EL84 [1] ). Hoy en día, la retroalimentación negativa es menos popular entre los amplificadores SET, y muchos de ellos no tienen un circuito de retroalimentación general. Su respuesta de frecuencia, limitada por la banda de paso del transformador , se modula luego por irregularidades en la impedancia de los altavoces . Esto, y los muy bajos niveles de potencia alcanzables (3 vatios para 2A3 a 20 vatios para 6C33C ), requieren una cuidadosa adaptación del amplificador a los altavoces; La selección suele limitarse a altavoces de alta eficiencia con una sensibilidad superior a 90 dB / Watt.
Calidad de audio
Los amplificadores de triodo de un solo extremo (SET) se consideran un diseño clásico entre ciertos audiófilos y han alcanzado un estatus de culto debido a su presunto excelente rendimiento de banda media (se argumenta que es la parte más importante del espectro de audio en la reproducción de música), "musicalidad" y "franqueza." Esta alta calidad sónica percibida se atribuye principalmente a la simplicidad y el enfoque minimalista de los circuitos involucrados y los tubos amplificadores de triodo que se utilizan normalmente. [ cita requerida ]
Por otro lado, se debate la legitimidad de calificar los amplificadores de triodo de un solo extremo como adecuados para fines de alta fidelidad, ya que desde un punto de vista técnico, los amplificadores SET se consideran generalmente muy inferiores a los posteriores (y más comunes) de tubo push-pull. diseños o amplificadores de estado sólido: [3] Los diseños SET requieren transformadores de salida que sean capaces de hacer frente a un componente de CC fuerte en la señal, lo que hace que tengan un peor desempeño en cuanto a respuesta de frecuencia, distorsión y eficiencia (aunque este último es generalmente no es una prioridad para la mayoría de los entusiastas de SET, o audiófilos en general). Además, como los amplificadores SET tienen una impedancia de salida relativamente alta, es difícil acoplarlos de manera efectiva a un altavoz que no ha sido diseñado especialmente para ser impulsado por un amplificador de impedancia de salida alta, ya que esto hará que el amplificador sea mucho más sensible. a las características de impedancia del altavoz en todo el espectro, lo que da como resultado la coloración.
En general, la configuración generalmente proporcionará un rendimiento de distorsión medido más alto en comparación con los amplificadores de alta retroalimentación. [3] Esta distorsión es predominantemente un segundo armónico, lo que no es desagradable para el oído (el segundo armónico para una A en la escala musical a 440 Hz es 880 Hz, que es, obviamente, también una A, es decir, la misma nota solo una octava más alta ) [ cita requerida ] , pero por definición sus altas cifras de THD hacen que los amplificadores SET sean inexactos. En un amplificador push-pull, esta segunda distorsión armónica se cancela en el transformador de salida. Varios porcentajes de THD no son inusuales a máxima potencia, pero serán mucho más bajos a niveles musicales normales. Algunos constructores y usuarios han llegado a la conclusión de que, si bien la retroalimentación global reduce la distorsión en todo el rango armónico, también reduce la dinámica dramática asociada con un amplificador SET y el altavoz altamente eficiente necesario para disfrutar de un amplificador de baja potencia, pero esto también es muy debatido.
Aparte del campo de la amplificación de alta fidelidad, los amplificadores SET son bien considerados por algunos en el mundo de la guitarra precisamente debido a sus características de distorsión, que pueden considerarse deseables en el contexto de la amplificación de instrumentos musicales, ya que su objetivo no es la precisión sino la expresividad y complejidad armónica. [4]
Estimación de la potencia de salida de un amplificador de clase A1 a partir de las especificaciones de la válvula
En la clase A, para producir una onda sinusoidal completa, el tubo debe estar exactamente a la mitad. Por lo tanto, la oscilación máxima de corriente es +/- 50%. Ningún amplificador real lo logrará jamás.
Obtenga los siguientes parámetros:
- Pa (o P [a + g2] para pentodos) (en vatios).
- Rp en triodo (en ohmios),
- resistencia de carga (Rl) (en ohmios) (que puede variar según el diseño).
Calcule la salida de potencia teórica máxima mediante P [ot] = Pa / 2.
Si bien la válvula puede accionarse hasta el final para cerrarse con bastante facilidad, la corriente máxima estará limitada por la resistencia interna de la válvula a medida que la rejilla alcance el voltaje del cátodo y no impida el flujo de electrones. Por esta razón, las válvulas que tienen una Rp baja pueden producir más potencia en la clase A1 que otras válvulas con clasificaciones de Pa similares.
A continuación, calcule P [o] = P [ot] * (1 - Rp / Rl) para obtener una estimación de la potencia de salida máxima obtenible.
Reste el 10% de esta cifra para tener en cuenta la distorsión relativamente fuerte que se encuentra cuando la válvula se acerca al corte.
Clase a2
Los amplificadores de clase A2 pueden superar una alta Rp haciendo que la rejilla sea positiva con respecto al cátodo. Debido a que esto hace que la rejilla sea un ánodo secundario, también extraerá corriente del cátodo mientras acelera los electrones restantes hacia la placa. Las corrientes de la red pueden imponer demandas extremas a los circuitos de conducción, que a veces requieren una entrada de hasta 8 vatios para tubos más grandes como el 211.
Ver también
- Sonido de válvula
- Audio de alta gama
- Lista de tubos de vacío
Referencias
- ^ a b "Amplificador de tubo EL84 de un solo extremo Mullard"
- ^ Revisión de producto - Amplificador de tubo integrado de extremo único MG-SI15DT de Antique Sound Lab - enero de 2001
- ^ a b Elliott, Rod. "Consideraciones de diseño del amplificador de válvula (tubo de vacío) - ESP (Productos de sonido de Elliott)" .
- ^ "¿Qué significan los términos" empujar-tirar "y" un solo extremo "?" . Archivado desde el original el 24 de enero de 2013.
Otras lecturas
- Deckert, Steve. "Por qué funciona el sistema SET y el enfoque de altavoz eficiente" . Enjoythemusic.com . Consultado el 21 de septiembre de 2013 .
- Harley, Robert (septiembre de 1995). "El amplificador de un solo extremo: Dennis Had de Cary" . Stereophile . Consultado el 21 de septiembre de 2013 .
enlaces externos
- www.pmillett.com Un depósito de dominio público para varios diseños y proyectos de audio, incluidos tubos y SET.