Статья из журнала Marshall LAW (#4 за 1998 год)

Электронные лампы (также известные, как радиолампы) всех форм, размеров и моделей, всегда ассоциировались со славным тоном маршалловских усилителей и не случайно, – они являются важным компонентом в создании того, что теперь известно как «маршалловский саунд». Однако, несмотря на их важность, в представлении среднего гитариста лампы окружены таинственной аурой. За многие годы появилась целая мифология (что-то в ней – факты, что-то – чистая выдумка!), созданная вокруг этих загадочных электронных компонентов.

В этом материале мы надеемся пролить свет на лампы, смысл которых толкуют иногда так неправильно. Начнем мы с того, что объясним немного, как работают эти "светящиеся стеклянные генераторы тона", - естественно, в терминах, понятных гитаристу!

Краткий экскурс в историю

Появившись на свет в 1904 году, электронная лампа является бабушкой современной электроники. В конце сороковых годов лампы были практически везде – в радио, телевизорах, промышленных установках, телефонных системах и даже в первых компьютерах.

Имейте в виду, что первый компьютер ни по каким меркам нельзя было назвать персональным – весил он 30 тонн и занимал довольно большую комнату. Потом, в 1948 году, был изобретен работающий в низкотемпературном режиме и не нуждающийся в обслуживании транзистор, что стало началом конца эпохи ламповой техники. Уже к середине 70-х лампы были вытеснены практически из всех современных тогда электронных приборов, кроме некоторых, очень дорогих hi-fi компонентов и рок-н-ролльных усилителей – особенно Маршалловских!

Что в имени твоем?

Термин «лампа» – это сокращение от «термионическая лампа». Хотя мы в Британии называем их лампами, наши заокеанские родственники предпочитают называть их «трубками» (в оригинале оба слова (valves и tubes соответственно) переводятся одинаково).

И, как ни странно, но термин «трубка» – это сокращение от «электронная трубка». Забавно, но достаточно сложить вместе оба эти описания, и получится довольно ясная картина того, как эти штуковины работают, а именно как Лампа контролирует Электроны, движущиеся в стеклянной Трубке под термионическим воздействием!

Как они работают?

Простейшей формой лампы является диод, слово, произошедшее от «диэлектрод», буквально означающее «два активных эле - мента» (по-гречески di значит два).

Эти два «активных элемента» называются катодом и базой (так же известной как анод), и находятся они внутри герметичной стеклянной трубки без воздуха, в вакууме. Рядышком с катодом находится нагревающий элемент (также из - вестный как спираль), работающий буквально как маленький элек - трический огонь. Верьте или не верьте, но обязанность нагревателя – нагревать катод! Когда катод нагрет до своей рабочей темпе - ратуры, то… да, точно, он излучает устойчивый поток электронов – хотя не ожидайте увидеть этот «поток», глядя на работающую лампу, электроны настолько малы, что не видны человеческому глазу.

Как вы, может быть, помните из уроков физики в школе, электричество состоит из электронов, а когда они движутся из одного места в другое, то они создают электрический поток, или ток. Также, у электронов – отрицательный заряд, а ток всегда движется от отрицательного к положительному и никогда – наоборот. Поэтому следующий очевидный вопрос: что происходит с потоком электронов, которые испускает катод внутри нашего диода? Читайте дальше!

Противоположности притягиваются

Высокое напряжение подводится также к базе (наш второй «активный элемент», помните?), которая намеренно сделана из такого сплава, который не испускает электроны на своей нормальной рабочей температуре.

Как, я уверен, вы знаете, переменный ток (AC), который мы получаем из розетки дома, называется так, потому что он все время меняется между положительным и отрицательным.

Делает он это 50 раз в секунду, что означает 50 герц в большинстве мест на этом свете, включая Англию, и целых 60 – в Америке. Как бы там ни было, но в результате того, что к базе подведен такой переменный ток, база постоянно меняет знак с положительного на отрицательный. Когда она положительна, то поток электронов притягивается к ней и движется. Когда база отрицательна, то электроны стоят на месте - как нам напоминает этот подзаголовок, противоположности притягиваются!

Одностороннее движение

Это значит, что ток внутри лампы движется лишь в одном направлении: это называется постоянным током (DC – от английского direct current, то есть «прямой ток»). Поэтому, то, что делает наш диод – это превращает переменный ток в постоянный. Поскольку в действительности диод «выпрямляет» ток из переменного в постоянный, то его часто называют полуфазовым выпрямителем. Почему «полуфазовым»? Подумайте сами, ведь из-за смены тока, выпрямитель половину времени спит! Лампа GZ34, которая работает в блоках питания усилителей Marshall JTM45 и Vox AC30, содержат в себе по два выпрямителя, работающих в паре с трансформатором, чтобы создать более сильный постоянный ток. Такой тип ламп называется полнофазовым выпрямителем (full-wave rectifier).

Гори, гори ясно

Как может подтвердить каждый, кому не посчастливилось сунуть руку во внутренности работающего лампового усилителя, лампы жутко греются! Поэтому, всегда давайте своему усилителю остыть, прежде чем поменяете в нем лампу – если только вы не тащитесь от физической боли и запаха жареного мяса! Еще с большей осторожностью нужно относиться к тому, чтобы разобрать ламповый усилитель и что-нибудь с ним сделать. Если вы не знаете, что вы делаете, то НЕ делайте этого! В большинстве конструкций на базу подается напряжение от 300 до 600 вольт, поэтому будьте осторожны – такое напряжение вас отбросит в другой конец комнаты и, может быть, даже убьет. Мы всегда рекомендуем, чтобы с вашим усилителем работал опытный и квалифицированный техник.

А потом стало их трое

Не прошло много времени, и диод эволюционировал в триод. Как вы наверное, знаете, tri – это греческое обозначение тройки, так что означает триод? Точно, угадали, «три активных элемента»!

Итак, триод – это диод, в который добавили еще один электрод – сетку (также известную как контрольная сетка), похожа она на проволочное ограждение. Это, на первый взгляд, простое добавление открыло новые возможности для лампы, потому что, изменяя потенциал (напряжение) сетки, можно уменьшать или увеличивать поток электронов. Это, конечно же, дает лампе возможность усиливать сигнал.

Сетка контролирует поток электронов между катодом и базой способом, очень схожим с тем, которым в ванной краном уменьшают напор воды.

Если быть точным, то на сетку подается отрицательное напряжение, называемое управляющим напряжением. Это напряжение изменяется в соответствии с теми нотами, которые вы играете в свой усилитель. Когда напряжение сетки становится более положительным (т.е., менее отрицательным), это позволяет все большему числу электронов проникнуть к базе, и ток на базе увеличивается. Говоря попросту, поскольку относительно слабое напряжение сетки контролирует очень большое напряжение базы, то теперь тоненький голосок вашей гитары усилен!

Дай пять

Опять-таки не прошло много времени, и к триоду также были добавлены дополнительные части, чтобы сделать его более эффективным, а также увеличить мощность: на сцену выходят лампы-пентоды, такие как EL84 и EL34, и лучевые пентоды, как 6L6 и 5881. Pent – это греческое пять, поэтому у лампы-пентода есть (не все сразу!) пять активных элементов. Два дополнительных элемента в EL34 или в EL84 – это экран и сетка-супрессор. В лампах 6L6 и 5881 это сетка-экран и лучевая база (см. рисунки). Эти типы ламп используются на выходных контурах усилителей, благодаря дополнительной эффективности и повышенной мощности.

Что делает каждая лампа в усилителе?

Та часть вашего лампового усилителя, которая называется преамп, воспринимает относительно слабый сигнал от вашей гитары и усиливает его до достаточного уровня, чтобы разогнать усилитель мощности.

Он также оформляет звук вашей гитары в соответствии с тем, как выставлены ручки баса, средних и высоких частот. Большинство преампов также позволяют контролировать гейн (дисторшн), добавляемый в сигнал. На самом деле, количество гейна, добавленное в преампах современных усилителей, очень часто просто громадное! Тот тип ламп, который используется в контурах предусиления в Маршалловской технике – это двойной триод ECC83 или 12AX7 (ECC83 – это английское название лампы, а 12AX7 – американское, что еще раз доказывает, что мы – две страны, разделенные общим языком!). Как следует из названия, двойной триод означает, что в одном флаконе прячутся две лампы триодного типа. Причина, по которой мы используем ECC83? У них великолепный тон и мощный гейн.

Само собой разумеется, что одними лампами не сделать хороший усилитель. Настоящий Дизайн с большой буквы включает также работу с сопутствующими контурами, через которые все лампы объединяются вместе. Только обеспечив то, что на каждом этапе усиления сигнал имеет нужный уровень и тональный спектр, конструктор достигнет оптимальной работы усилителя.

После того, как преамп сделал сигнал вашей гитары более сочным, оформленным и, (если желаете) более искаженным, он затем подается в усилитель мощности, который вгоняет в него достаточно мощи, чтобы разогнать систему динамиков. Вдобавок к тому, чтобы придать силы сигналу, при желании контур мощности маршалловского лампового усилителя можно тоже разогнать до состояния, когда он будет добавлять к сигналу гармонический дисторшн и компрессию. Вот это называется (сюрпризам нет конца!) перегруз усилителя мощности! Такой дисторшн создает очень открытый, большой саунд, и отличные живые его примеры – это первые записи Van Halen и почти все, что записывали Cream или AC/DC.

В контурах мощности обычно используют два типа ламп. На входе вы найдете еще один двойной триод, обычно это будет ECC83, который работает как разделитель фазы или инвертор. Говоря попросту, как предполагает ее название, обязанность этой лампы – разделять сигнал вашей гитары (который представляет из себя синусоидную волну) на две половинки. Зачем? Затем, что мощные лампы, которые завершают работу контура мощности (обычно EL34, EL84, 5881 или 6L6) работают в паре по технологии, известной как «тяни - толкай»! Та часть волны в сигнале, которая находится над нулевой чертой, усиливается одной лампой (или группой ламп), а часть под нулевой чертой – другой лампой (группой ламп).

За многие годы, в технологиях Маршалла использовались все вышеупомянутые типы ламп и еще многие другие. Как можно ожидать, у каждой из них – свои особенные тональные характеристики. Но та, которая больше всех ассоциируется с саундом Маршалла – это, конечно же, всемогущая EL34. Хотя, сказав это, отметим, что одним из самых знаменитых из записанных Маршалловских звуков является умопомрачительный «женский тон» Эрика Клэптона на легендарном альбоме Bluesbraker, а лампы, которые он использовал в выходных контурах усилителя Bluesbraker 1962, были KT66.

Также отметим, что у каждого типа выходных ламп есть конечный лимит полезной мощности. Поэтому в 50-ваттном Маршалловском усилителе всегда будет пара EL34 или 5881, а в 100-ваттнике их будет четыре. Также как и новый DSL401 (20-ваттный 1Х12 комбик) работает с двумя EL84, в то время как его старший брат, 40-ваттный DSL401, с четырьмя!

Надеемся, что это помогло развеять ореол таинственности, окружающий лампы.

Следует помнить важную вещь про лампы - срок их жизни не может быть определен, также как и срок службы лампы освещения. Нельзя категорично сказать о сроках ее службы. В среднем, если использовать усилитель два, три раза в неделю, набор из EL34 или 5881 выходных ламп может прослужить от 18 до 24 месяцев. Лампы предварительного усилителя [ECC83/12AX7] как правило имеют срок жизни больший в два раза, чем лампы мощного каскада, т.е. 3-4 года при нормальном использовании. Так как у ламп есть такое понятие как "смещение", то следует всегда использовать подобранные лампы, в противном случае срок службы значительно укорачивается.

Когда придет время заменить лампы, вы уже точно сможете его определить их работоспособность, так как у ламп мощности есть только два состояния - работают или не работают. Самый обычный симптом отказа лампы это выгорания предохранителя HT. В некоторых случаях после его замены, усилитель может работать некоторое время и затем опять происходит выгорание как только происходит прогрев ламп до рабочей температуры. Это первый признак того что лампа неисправна. Если выгорают предохранители HT и основные, и затем повторно выгорают послы замены, это точно значит что одна из лампа неисправна и замкнута накоротко. Мы рекомендуем всегда заменять весь набор ламп мощности [две лампы в моделях 50 ватт и 4 в моделях 100 ватт].

Когда лампы предварительного усилителя не исправны, наиболее часто проявляется микрофонный эффект: появляется характерный высокий писк, включено ли что-нибудь в усилитель или нет. Это часто вызывается первой лампой предварительного усилителя в каскаде и может быть исправлено простой переменой мест ламп. Другие проблемы; потеря громкости, недостаток низких частот, утончение звука и потеря самых высоких частот. Лучший способ - заменить разом все лампы в предварительном усилителе.

Усилители Valvestate, которые содержат лампы в предварительном усилителе, имеют те же симптомы кроме старых моделей [8040, 8080, 8100, 8200 и 8280] только на канале перегрузки, в то время как на новых моделях [VS65R, VS100R, VS100RH и VS265] лампы предварительного усилителя используются на всех каналах.

Иногда более старые лампы мощности производит микрофонный эффект, на низкой частоте, отличной от микрофонного эффекта на предварительном усилителе, и может проявляться при толчке корпуса усилителя. Опять же это говорит о необходимости установки нового набора ламп

Лампы усиления мощности, которые использовались в усилителях Маршалл (JTM45 & 50/100 watt) с самого начала – это KT66, KT77, KT88, 6550,6L6, 5881 и EL34.

Лампы предусиления, которые с самого начала использовались в усилителях Маршалл – это ECC81, ECC82 и ECC83.

Модели JTM45 (2245 и 1962) оснащены лампой-выпрямителем GZ34.

Раньше мы производили небольшие ламповые усилители: 20-ваттный, оснащенный лампой EL84, и 10-ваттный с лампой ECL86.

Лампы EL84 используются в новом усилителе мощности EL84 20/20.

При замене ламп мощности, необходимо устанавливать в точности те же самые модели ламп. В одном усилителе нельзя совмещать различные модели ламп мощности, как, например EL34 и 5881.

При замене ламп мощности нельзя совмещать лампы различных производителей, как например, Svetlana или Sovtek.

При замене ламп мощности на лампы другого производителя, необходимо заменить ВСЕ лампы на одну и ту же модель и настроить контуры усилителя под новые лампы.

Всегда выключайте усилитель из сети, прежде чем менять лампы (мощности или преампа).
При замене ламп, оставьте на 30 минут все выключатели питания в положении «включено», не подсоединяя усилитель к сети.

Никогда не включайте 100-ваттный усилитель с двумя удаленными лампами мощности. Это испортит как выходной трансформатор, так и трансформатор питания.

Если есть возможность, то мы настоятельно рекомендуем менять все лампы в контурах мощности в одно и то же время.

Необязательно производить специальную настройку преампа.

Никогда не включайте ламповый усилитель без нагрузки, например, без кабинета.

Старайтесь, чтобы сопротивление динамиков и сопротивление усилителя всегда совпадали, чтобы продлить жизнь ламп мощности.

Средний срок работы лампы мощности, при использовании 3-4 раза в неделю должен составлять от 18 месяцев до 2 лет.

Средний срок работы лампы в контуре предусиления, при использовании 3-4 раза в неделю, должен составлять 3-4 года.

Синевато-пурпуное свечение лампы не обязательно означает, что она неисправна.

Всегда заменяйте предохранители на модели правильного типа и значения, чтобы продлить срок жизни усилителя.

При замене ламп, убедитесь, что лампа правильно вставлена в гнездо.

В случае, если на гнезде лампы есть гарь, лампу нужно заменить и проверить использовавшиеся кабели, ведущие сигнал к динамику, и сам динамик. Это – знак, что усилитель не может работать без нагрузки.

Слабое красное свечение снизу и сверху лампы – не индикатор ее работы, а просто включенный нагреватель.

На старые усилители можно устанавливать новые лампы (5881 или EL34), после некоторой доработки контуров.

Лампы в 100-ваттном усилителе размещены по парам: 2 слева (1 и 2), и 2 справа (3 и 4).

При замене спаренных ламп мощности, меняйте так: 1 и 4, затем 2 и 3.

Если в 100-ваттном усилителе лампа мощности начинает ярко светиться красным, это обычно означает, что другая лампа в этой паре неисправна (1 2) и (3 4).

Рекомендуем при замене ламп чистить контакты ламповых панелей - четырехгранным шилом или специальным средством для очистки контактов.

Интернет-магазин TubeShop.ru - самый простой способ купить качественные радиолампы для вашего усилителя!