Введение

Электронный усилитель на вакуумной лампе, использующий один триод для формирования выходного сигнала.

Однотактный триод (SET) – это электронный усилитель на вакуумной лампе, использующий один триод для формирования выходного сигнала, в отличие от усилителя push-pull, который использует пару устройств с противофазными входными сигналами для генерации выходного сигнала, при котором полезные сигналы складываются, а компоненты искажений вычитаются. Однотактные усилители обычно работают в классе А; усилители push-pull также могут работать в классах AB или B без значительных суммарных искажений благодаря эффекту компенсации. Термин "однотактный триодный усилитель" в основном применяется к выходным каскадам аудиоусилителей мощности. Фраза "однотактный триодный усилитель с прямым подогревом" (сокращенно DHT SET) используется, когда применяются триоды с прямым подогревом. Существуют также однотактные тетроды, тетроды с лучом/мощные тетроды/тетроды без "излома" и пентоды с аналогичной функциональностью и схожей схемотехникой, например, эта разработка Mullard.

Усилители мощности звука

Типичный триодный усилитель мощности имеет драйвер, обеспечивающий усиление напряжения, соединенный с триодом (например, 2A3 и 300B) или пентодом, либо тетродом без изгиба характеристики, таким как EL34 или KT88, включенным как триод, и подключенный к громкоговорителю через аудио трансформатор в схеме с общим катодом. Триод смещается для работы в классе A путем подачи подходящего отрицательного напряжения смещения на его управляющую сетку (см. схему) или путем повышения потенциала катода с помощью цепей смещения. В традиционных усилителях SET постоянный ток выходного триода (от 30 мА для 6V6, включенного как триод, до 250 мА для 6C33C) непрерывно протекает через первичную обмотку трансформатора. Это требует введения воздушного зазора в сердечник трансформатора для предотвращения насыщения сердечника постоянным током; добавление зазора уменьшает первичную индуктивность и ограничивает воспроизведение низких частот; индуктивность и воспроизведение низких частот можно восстановить, используя трансформатор большего размера, чем если бы постоянного тока не было. Альтернативная схема, парафидный усилитель, решает проблему полосы пропускания, блокируя постоянный ток от выходного трансформатора (которому не требуется воздушный зазор, что улучшает его воспроизведение низких частот). Блок питания переконфигурируется в источник постоянного тока, обычно с использованием массивного анодного дросселя с высокой индуктивностью (индуктора с воздушным зазором), поэтому увеличение стоимости и веса магнитных компонентов минимально или отсутствует. Antique Sound Lab MG SI15DT – это стереоусилитель класса A с однотактной схемой на тетродах KT88 без изгиба характеристики, выдающий 15 Вт выходной мощности на канал и 5 Вт при триодной схеме включения. Для сравнения, пара тех же ламп в классе AB push-pull заявляет о выходной мощности около 50 Вт при 1% искажений (для гитарных усилителей указываются более высокие мощности при более высоких искажениях).

Преимущества

Простота. Аудиоусилитель вряд ли может быть проще, чем однотактный усилитель класса А. В целом, наблюдается низкий уровень гармонических искажений при работе с небольшими сигналами. Усилители класса А по своей природе не подвержены искажениям перехода. Небольшие отклонения тока смещения анода не приводят к серьезным последствиям.

Недостатки

Низкая эффективность. Все усилители класса А потребляют полную мощность независимо от амплитуды сигнала. Второе гармоническое искажение при высоком уровне сигнала является нормальной характеристикой однотактных усилителей. (Не все считают это недостатком. Некоторые аудиофилы полагают, что чётные гармоники звучат приятно для слуха и более естественно.) По сравнению с небольшой мощностью усилителя, выходной трансформатор тяжёлый и дорогостоящий.

Соответствие динамиков

Исторически отрицательная обратная связь в однотактных пентодных усилителях была достаточно распространена. Например, конструкция Mullard 3 3, основанная на схемах EL84 SET, требует выходных трансформаторов, способных выдерживать значительную постоянную составляющую в сигнале, что негативно сказывается на их частотном отклике, уровне искажений и эффективности (хотя последнее обычно не является приоритетом для большинства любителей SET или аудиофилов в целом). Более того, из-за относительно высокого выходного импеданса усилителей SET, их сложно эффективно согласовать с акустической системой, не разработанной специально для работы с усилителем с высоким выходным импедансом, поскольку это делает усилитель более чувствительным к импедансным характеристикам динамика во всем диапазоне частот, что приводит к окраске звука. В целом, данная конфигурация обычно демонстрирует более высокие измеренные показатели искажений по сравнению с усилителями с глубокой обратной связью.

Класс А2

Усилители класса А2 способны преодолеть высокое внутреннее сопротивление, смещая сетку в положительную область относительно катода. Поскольку это превращает сетку во вторичный анод, она также будет потреблять ток от катода, одновременно ускоряя оставшиеся электроны к пластине. Токи сетки могут создавать значительную нагрузку на схему управления, иногда требуя до 8 Вт входной мощности для больших ламп, таких как 211.