Итак, лампа или транзистор, плюсы и минусы их применения в усилителях (имеются в виду линейные усилители мощности, используемые в достаточно мощных комплектах по озвучиванию концертных площадок, задача которых - простое усиление сигнала с наименьшими искажениями).

Ламповые усилители, плюсы

1. В плане качества звучания: более высокая линейность ламп (хотя и у ламп начальный участок вольтамперной характеристики нелинеен) позволяет простыми средствами добиться относительно приличного звучания усилителя. Более "плавный" излом начальной характеристики и обуславливает небольшую величину интермодуляционных искажений двухтактного лампового выходного каскада усилителя, работающего в режиме АВ.

2. При перегрузке усилителя ограничение выходного сигнала ввиду особенностей ламповой схемотехники (меньшая глубина общей и местных ООС, и т.д.) имеет более "мягкий" характер, что обуславливает меньшее число и амплитуду гармоник.

3. В плане надежности усилителя тоже есть один плюс - ток катода имеет определенную величину максимального тока, и кратковременное уменьшение сопротивления нагрузки не ведет к его недопустимому повышению, что обуславливает достаточно высокую устойчивость ламповых усилителей к к.з. в нагрузке. Однако при к.з. нагрузки рабочая точка, как правило, вылетает далеко за область безопасных режимов, и при длительной работе усилителя в таком режиме ведет к перегреву анода и термическому разрушению лампы.

4. Простота ламповых схем - тоже преимущество, впрочем, весьма относительное и проистекающее из-за меньшей вариабельности конструкторско-технологических возможностей применения ламп в усилителях.

На этом, пожалуй, список их достоинств исчерпан.

Ламповые усилители, минусы

1. Шум. Как известно, первооснова шума - тепловое движение, и разогретый катод весьма неплохо это подтверждает. Второй недостаток, усугубляющий первый - высокое входное сопротивление лампы. Само по себе это очень хорошо и во многих отношениях это качество просто незаменимо, но в усилителях мощности это приводит к повышенному уровню наводок переменного тока, и борьба с ними обычно не заканчивается достижением высоких показателей, несмотря на применение всевозможных экранов и прочих средств. Поэтому получить отношение сигнал/фон+шум более 90 дБ. в ламповом усилителе практически невозможно.

2. Потеря эмиссии. При эксплуатации несколько дней в неделю по несколько часов в день максимальный срок службы выходных ламп усилителя до полной потери эмиссии - несколько лет. Далее их надо менять, а если вы хотите еще и нормальное качество звучания - их необходимо подбирать по одинаковому начальному току анода при фиксированном смещении - имеется в виду выходной каскад с несколькими параллельно включенными лампами (если, конечно, все остальное на уровне). Подскочившая в последнее время цена ламп еще более углубляет эту проблему.

3. Малая механическая прочность. Перевозить на расстояние более 10 км. в жестком отсеке нельзя - по прибытию в пункт назначения из усилителя высыпятся осколки баллонов ламп - проверено многократно. Применять ламповые усилители можно только в стационарных условиях, для выездной работы они непригодны (можно, конечно, купить соответствующий и поэтому весьма дорогой кофр, но где вы такое видели? ("Rolling Stones" не в счет)).

4. Микрофонный эффект. Уменьшить можно, построив входные каскады на ОУ или транзисторах, но тогда усилитель получается не совсем ламповый... Хотя имеет значение при построении высокочувствительных входных каскадов, в усилителях мощности внимание на себя как правило не обращает.

5. Невозможность избавиться от выходного трансформатора. Пожалуй, один из главных недостатков. Для получения нормальных характеристик трансформатор имеет достаточно сложную конструкцию, железо также должно быть наилучшего качества, (пермаллой с небольшой петлей гистерезиса), и нельзя опускать из виду плюс ко всему качество изготовления изоляции - усилитель-то не бытовой. Главные недостатки применения трансформатора - невозможность получить широкую полосу, невозможность получить высокую скорость нарастания выходного сигнала (более 10В/мкС), и фазовый сдвиг, уменьшающий устойчивость и не позволяющий использовать более глубокую ООС. Все это не позволяет достичь малого Кг; из пожалуй десятка ламповых усилителей, которые попадали ко мне в лабораторию, ни один не имел Кг менее 0,3%.

Все вышеперечисленное резко ограничивает сферу практического применения ламповых усилителей, и если все-таки остановиться на том, что усилитель должен только усиливать звук, а не нести отсебятины, (ведь у энтузиастов лампового звука главный аргумент - "богатое", т.е. насыщенное гармониками звучание), то необходимость применения ламповых усилителей в профессиональных системах усиления весьма спорна.

Дополнительные сведения:

• Лампа - транзистор: кто кого, Часть 2 - продолжение статьи