Лампы vs Транзисторы, или немного схемной философии

Вот, навеяло. Продолжение следует по мере продвижения проекта.
===

Обычно я ничего изобрести "с нуля" сам не могу. Нужна идея. Вот когда идея где-то подсмотрена - тогда начинается бурный процесс компиляции. Причём процесс этот идёт во мне как-бы сам, он руководит мною, а не я им. Так было и в этот раз. Обкашливали с Вадичем очередной его шедевр лампово-hi-end'ный. Симпотный такой предусилитель, РЭС-55А рядами аппетитными, лампулечки теплются... А меня уже давно тревожит мысль: ведь N-канальный MOSFET, он же ни чем не хуже лампы. Так в чём же дело? Почему все молятся на ламповый звук, а на мосфетах один Нельсон Пасс (Nelson Pass) красивый звук собирает (заранее прошу прощения, если ещё кого забыл)?

<<...Ламповая техника – это теперь товар штучный и дорогой. Подчас каждый аппарат настраивается с той же тщательностью, что и музыкальные инструменты. Результат: включаете хороший ламповый аппарат – и Ваша душа поет вместе с музыкой...>> (цитата отсюда)
Вот так вот. А транзисторный усилитель просто как-то не принято сравнивать с музыкальным инструментом, язык не поворачивается.

Эмоции, без них никуда. Мы этим живём. Человек без эмоций - робот, да и только. Эмоции, они на опыте основаны. Да-с. С лампами опыт ого-го какой - почитай больше ста лет уже возимся. Кашу ещё в 1883 году Эдисон заварил - диод у него получился из лампочки накаливания, а в 1907 году американец Ли де Форест первый триод слепил . Россия не сильно отстала: про лампы Н. Д. Папалекси (1914г) и далее ПР-1 («пустотное реле первое», 1918г.) - ищите инфу сами. Так что было время научиться с лампами обращаться, изучить их свойства, пощупать, так сказать. Наработаны приёмы, схемотехника...
А как на счёт полевых транзисторов? Первый работающий МОП транзистор появился лишь в 1960г. И только в 90-х годах прошлого века МОП-технология стала доминировать над биполярной (это из Википедии). Ну что-ж, лет 20 уже как с MOSFET играем. А в аудио? Пожалуй и того меньше. Велик ли опыт? Много ли изящных, мудрых схем успело нарасти за это время?
На практике всё довольно грустно: берут схемотехнику биполярную, заменяют транзисторы на полевые, и удивляются, почему лучше не стало. А устройства-то абсолютно разные. Лишь название "транзистор" их объединяет, ну ещё песок, из которого их делают. Биполяр - он ведь током управляется, а полевики - правильно: полем, то-бишь напряжением. Следовательно заменять биполяр на полевик почти неглядя можно лишь в простейших ключевых схемках, да и то не всегда.

Лампы - они тёплые. Они душу греют. И не важно где лампа работает: мощный ли выход раскачивает, или же нежно так входной сигнальчик усиливает - она всегда горячая! Транзисторы же почти всегда лежат себе холодными кирпичами. Да-да, редкие чудики, собирающие класс А на транзюках слегка разогревают выходной каскад, но кто станет греть транзисторы во входных цепях? Ведь можно же усиливать всё небольшими токами и маломощными компонентами с небольшим напряжением питания. Можно. Можно вообще взять "аудиофильский" операционник и не заморачиваться... Так всё-же - зачем греть входной транзючок-то? Ладно, об в другой раз поболтаем.

Ламп обычно много не ставят. Дорого, большие они, катоды там греть надо, да много всего. Вот и чешут головы седые - изворачиваются как могут, чтобы получить нужные характеристики с одного-двух каскадов. И получают. Причём часто на всякие общие отрицательные обратные связи уже коэффициента усиления просто не остаётся. И мирятся с проходными конденсаторами, и с довольно большим выходным сопротивлением. Мирятся даже с коэффициентом гармоник под процент и выше. Но... звучит!
В транзисторном мире за такое - знаете что будет! У-у-у, это же крамола! Транзистор-другой воткнуть - оно же ничего не стоит. Мы же сейчас вот ещё диф-каскад добавим, повторителей парочку, петлевую ООС введём - и будет нам усилитель с практически идеальными характеристиками. Ура! Из него даже звук идёт. Только, как с теми поддельными ёлочными игрушками из анекдота: и блестят так же, и на ощупь такие же, да только радости в них нет.

Кто видел П-канальную лампу? Никто. Зато в транзисторном мире с этим раздолье - дырка правит балом. Тут вам и PNP биполяры, и P-Channel FET'ы. Они, правда, подороже, да характеристики у них похуже. Ну и что? Зато так заманчиво строить симметричные схемы! Они, тяни-толкаи эти (ой, это из лампового мира термин пришел: push-pull), т.е. двухтактники, они такие экономичные, их можно в классе AB или даже D собирать - и они будут работать... как-то. Была в транзисторном аудиостроении целая эпоха "борьбы с переключательными искажениями" в усилителях класса AB. Да она и по сей день, борьба эта, продолжается. В ламповиках как-то особо не слыхать про переходные искажения, а кто не борется - тот, как говорят, непобедим.

=== to be continued ===
моё, выстраданое. без меня печатать низзя! ссылаться - можно 🙂
=== (с) BezzaBot.blogspot.com ===

Фото лампулечки стырено отсюда. Если кому обидно - дайте знать, удалю. А лучше статейку почитайте: очень познавательно!

Комментарии ВКонтакте

6 thoughts on “Лампы vs Транзисторы, или немного схемной философии

  1. А я,пожалуй отвечу на Ваш вопрос.Прелесть лампы-в ее несовершенстве.Она требует внимания,ее нужно правильно настроить,разогреть,еще Бог знает что сделать и тогда она запоет!С транзисторами-не так все просто-они более математичны,а полевики-тем более.Я никогда не соглашусь стем,что полевики звучат хуже или ничем не отличаются от лампы,-они другие и голос у них другой,подход к ним другой.Сам я думаю,что будующее все-таки за гибридными усилителями,а делать что-то только на лампах и полупроводники никак нельзя,-ну это же глупость.Что интересно,это давно уже было описано Булгаковым,когда он говорил примерно так,я не ручаюсь за точность:»Накой черт нужно изобретать человеков,когда любая баба может нарожать их без особого труда!»Так зачем нужно применять вместо лампы полевик или биполярный транзистор,если никакой проблемы нет в применении лампы?Я с огромным уважением отношусь к Нельсону Пассу,но не могу избавиться от мысли,что и он ,и многие другие конструкторы пытаются поставить окончательную точку в звуке.Мне просто так показалось.Зачем нам нужен один усилитель-самый лучший-один и навсегда?А может лучше их иметь штук пять-ламповый однотакт,двухтакт,на полевиках,на биполярных,в классе А транзисторный и черт его знает сколько всякой всячины,ведь это безумно интересно включать один вместо другого,когда захочется разнообразия в звуке,это даст волю фантазии,конструкторской мысли, и так ли важно лучший у тебя усилитель или нет.Я вседа в таких случаях говорю; «А у меня любой есть и я каждый из них очень люблю!»

  2. Хочу добавить, почему лампы — не я это придумал, специфические искажения, которые происходят в кристале полупроводника при нагревании и сравните с электронным потоком в ЭВП. Особенно ясно начинаешь себе это представлять, когда изучаешь теплотехнику, никоим образом никого не хочу укорить в незнании теплотехники — привёл собственный пример.

    • Владимир, благодарю, очень весомый аргумент! Думается мне, что и по этой причине в том числе работа полевика лишь на небольшом участке характеристики, при несообразно большом (для «обычных» инженеров) начальном токе — так мне нравится по звуку 😉

  3. Давненько написана статейка,а тема не вызвала большого внимания,а жаль,для меня она вообще представляет гигантский интерес.Сергей затронул тему,обсуждение которой требует фундаментальных знаний и опыта,может поэтому она мало кому интересна?Вот если бы Вадич подключился,может и ожило бы обсуждение.Склеить полевики и лампы-как мне представляется-вообще решение множества проблем в ламповой технике.В этом направлении очень здОрово работает Карпов на своем сайте,я повторял почти все,что он предлагал и,прямо скажу,-он просто опережает время и заполняет тот вакуум,который возник после запрещения лампы и медленным осваиванием транзисторной схемотехники.Думаю,наш уважаемый админ тоже справился бы с этой задачей,-вместо фильтров питания и простеньких генераторов,хотя они,конечно же душу греют,а КП 103 и подавно.Спасибо.Когда-то я подсмотрел в старом журнале Радио идею раскачать выходные транзисторы трансформатором,реализовал ее на КТ 802А и мне очень понравилось ее звучание.Прошло уже очень много лет,а этот усилитель до сих пор работает в моей коллекции,правда ,в начале 90-х я переставил его в приличный корпус.С тех пор ни одного отказа не было,хоть и включался он редко.А вот ежели вместо КТ802 да полевики прикрутить……….!Когда-то один гениальный дяденька,научивший меня каждый усилитель мучить векторной петлей,навел меня на мысль,причем сознательно,что звук есть там,где есть катушка и сердечник,его и делает его величество Гистерезис.Как жаль,что этого человека уже давно нет,уж он-то точно докопался бы где он там находится -звук этот-и как его правильно извлечь!А может мы сами попытаемся?А уж коль скоро дело дойдет до наборов с печатными платами,я -первый клиент!

    • Юрий, спасибо Вам искреннее, человеческое, за Вашу поддержку!
      Конечно же Вы правы: простенькие генераторы и схемки защиты — они хороши и всё такое, но открою страшшную тайну — публиковал их, когда участвовал в программе сайтостроения, и в процессе обучения требовалось статьи строгать ежедневно. Так быстро я не справился 🙂 Для меня лично оказалось невозможным выдавать качественный материал на гора в таком темпе.
      А уж тема ЗВУКА в электронике требует ну никак не одного дня на статью…

      Делюсь планами, а когда что успею — Жизнь покажет. Простенький усь на ОУ и полевичках — наборы уже практически готовы, но тут это немного не в тему. После сразу будут фильтры на 5А — вот это легко и от души рекомендую всем ценителям аудио без исключений. Потом всем уже наобещал ЦАПу с тремя версиями аналоговой части, в т.ч. и ламповой…

      В параллель, пока лишь для себя — гибридник: скорее всего УН будет а-ля «айкидо» от Бруски — для раскачки выхода на depletion MOSFET. Три версии второго плеча: дроссель, фантомный каскад по мотивам работы Евгения Карпова (мне тоже весьма по душе его творения), и ещё одна идейка… Надо будет мерить, слушать, сравнивать.

      Обязательно буду делиться здесь со всеми заинтересованными. Вот только пока небыстро всё у меня движется, уж не взыщите.

      Гистерезис и звук — не знаю, не сформировалось пока своего собственного ощущения, видения. Вот в чём я всё больше убеждаюсь, а недавно и серьёзное мат. обоснование тому нашлось — так это то, что петлевые ОС пакостят изрядно…

      • Да я подожду,-не проблема.Насчет гистерезиса я и сам до сих пор не знаю,что имел ввиду Иван Тимофеевич,но уж очень интересная аналогия напрашивается,-головка магнитофона-катушка,проигрывателя винила-катушка,выходные и межкаскадные трансформаторы-тоже,усилители с индуктивной коррекцией,-тоже отличаются непохожим звуком от всех остальных,похоже,неравномерность намагничивания сердечника и распределяет гармоники так как нашему уху наиболее приятно,но,если честно,мне самому этот вывод тоже кажется спорным.Есть над чем подумать и что-нибудь померить!Петлевые ОС как-то мне не мешали особенно,хоть я и перебрал множество конструкций с по-разному реализованными обратными связями,наверное,мы все-таки многого от них хотим и не всегда корректно ими пользуемся.Не знаю,у меня нет ответа,-одни сомнения.Были конструкции из журнала «Радио» откровенно неудачные,но ,как потом выяснялось,автору просто не хватало времени перед публикацией для доработки.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *