TubeShop.ru

Когда-то, во времена золотой эры ламповой техники, приемно-усилительные радиолампы применялись в военной, метрологической, навигационной, индустриальной аппаратуре. Поэтому качество в производстве радиоламп было доведено до надлежащего уровня. Тогда императивом конструктора аппаратуры было получение заданных характеристик без подбора ламп и снижение числа используемых при проектировании параметров ламп.

Сегодня этот подход не пройдет. Новодельные лампы серьезного применения не предполагают по определению (зато фетишизация ламп процветает), со всеми вытекающими последствиями. Ну кто всерьез воспринимает гитарный комбик кроме пользователя и его вздорных соседей? Даже элементарное соответствие выходной мощности (а она зависит от подбора ламп) паспортному значению мало кто проверяет в процессе обслуживания аппаратуры!

С другой стороны те оригинальные лампы (NOS – New Old Stock, что значит «из старых запасов»), что сегодня можно добыть правдами и неправдами, не обязательно хранились на складах Пентагона (там лампы имели далекие от звуковых приоритеты), а могли остаться как невостребованная отбраковка или что-то в этом роде. Кто знает?

Таким образом имеем с одной стороны лампы, характеристики которых имеют значительный разброс, а с другой стороны – субъективизм, «вкусовщинку» в оценках работы аппаратуры (она же звуковая). Последнюю лишнюю «степень свободы» устранить не представляется возможным.

А значит лампы нужно подвергать тщательной проверке и отбору. Не писать на упаковке лампы одно единственное, наспех снятое, значение анодного тока в не-пойми-каком режиме – это не подбор! А давать адекватный набор параметров. Собственно именно это и делают приличные продавцы. А мы чем хуже?

Испытательные стенды

Казалось бы, существуют и вполне доступны приборы-лампомеры вроде отечественного Л3-3 (и менее доступные американские, Hickok). Эти приборы позволяют выполнять широкий спектр тестов с лампами сотен типов.

Есть у них и свои ограничения, не позволяющие решить все наши задачи. Так, например, как следует «прожарить» лампу типа 6550 на Л3-3 нельзя. А отличные показатели эмиссии какой-нибудь мелкой лампехи, зафиксированные с помощью подобных приборов говорят о работоспособности лампы, с которой потребительская аппаратура будет непригодна к применению по причине микрофонного эффекта или шума. Добавьте сюда «прелести» отсчета по многофункциональной шкале стрелочного индикатора. Нас же интересуют специфичные, связанные с областью применения, тесты ламп ограниченной номенклатуры и в большом количестве.

Испытательный стенд разработки Юрия Болотова

Поэтому испытание ламп для звуковой аппаратуры целесообразно проводить с помощью специализированных средств, которые приходится изготавливать самостоятельно.

Хотелось бы отметить в этом деле важность стабилизации напряжений питания в оборудовании, будь то накал, смещение или высокие напряжения.

Испытание предусилительных ламп

Большинство применяемых в звуковой аппаратуре ламп является двойными триодами с одинаковыми половинками, в пальчиковом оформлении. Исключения редки и экзотичны, требуют индивидуального рассмотрения. Отсюда происходит специфика массового испытания ламп для коммерческих целей.

Кроме отбраковки непригодных экземпляров стоит задача выделения экземпляров с особыми свойствами:

- экземпляры с бОльшим или с меньшим коэффициентом усиления (например high gain);
- малошумящие и не микрофонящие (V1, low noise);
- с одинаковыми коэффициентами усиления триодов в баллоне (balanced).

Оставшиеся экземпляры, не выдающиеся в плане перечисленных свойств, но несомненно годные, образуют соответствующую группу ламп (без дополнительных обозначений, standard, regular – я предпочитаю последнее обозначнение).

В принципе статический режим триодов нас мало волнует (за исключением редких особых случаев), важно чтобы он более-менее вписывался в нормы для ламп данного типа ну и «раскосяк» половинок был в определенных пределах.

Испытательный стенд позволяет реализовать типовые, наиболее часто встречающиеся в звуковой аппаратуре, электрические режимы и проводить специализированные испытания для интересующей номенклатуры типов ламп.

Лампа устанавливается на стенд, высокое напряжение подается после прогрева катода. Затем лампа некоторое время тренируется (от 20 минут), контролируется напряжение на анодах. На вход стенда подается переменное напряжение от генератора, измеряются усиленное каждым триодом напряжение. По результату можно судить об усилительных способностях лампы.

Также подвергается испытанию изоляция между катодом и подогревателем для чего предусмотрена возможность ввода постоянного напряжения между нитью накала и общим проводом схемы. К этому участку прикладывается отрицательное напряжение в пределах допустимых для большинства ламп 100 В. О качестве изоляции судим по величине протекающего в этой цепи тока (он мизерный). Вообще то лампам для серьезного применения положено более суровое испытание напряжением порядка 250 В, что можно тоже обеспечить, если вы готовы заплатить дополнительно.

Следующий этап испытания – субъективный. Стенд с испытуемой лампой располагается примерно в 1 футе перед гитарным кабинетом с двенадцатидюймовым динамиком, подключенным к хайгейновому гитарному усилителю, настроенного так чтобы гитара давала четкое «дж-дж» а громкость в данной точке пространства при этом получалась порядка 110 дБ. Выходы стенда, коих два, как и триодов в баллоне испытуемой лампы, по очереди подключаются ко входу гитарного усилителя.

Склонная к микрофонному эффекту лампа моментально выдает себя громким и радостным поросячьим визгом. Дополнительно простукивая деревянной палочкой вроде-как-не-микрофонящую лампу выясняем степень ее устойчивости к этому злу. Ну а шумы… их же слышно! Характер, окраска, уровень – довольно сложно адекватно измерить. Но некоторый опыт пользователя хайгейновых гитарных усилителей позволяет получить оценку как раз в том виде что и требуется – в эмоциональном, ведь именно к этому в конце концов и сводится смысл применения ламп.

Испытание выходных ламп

Допустим что лампа является пентодом или лучевым тетродом, именно такие лампы используются в выходных каскадах подавляющего количества ламповых усилителей.

Начинается испытание лампы с подачи напряжений на электроды в надлежащем порядке. Первое время лампа работает в облегченном режиме. Если не обнаруживается признаков явной негодности данного экземпляра, переходим к следующему этапу.

Далее лампа выводится в предельный режим по мощности на аноде и выдерживается в нем некоторое время (допустим, пару часов для свежеиспеченных ламп). Процесс контролируется. При этом измеряется:

- ток анода;
- ток второй сетки;
- ток первой сетки;

В цепь первой сетки вводится переменное напряжение от генератора. Измеряется переменная составляющая анодного тока. Из этой величины вычисляется крутизна по первой сетке.

В цепь второй сетки вводится переменное напряжение, измеряется переменная составляющая анодного тока. Из этой величины вычисляется крутизна по второй сетке.

Затем установка снова переводится в облегченный режим. Ток анода при пониженной мощности, рассеиваемой анодом (примерно 20% от максимальной). Эта дополнительная контрольная точка имеет некоторое значение для подбора пар ламп, которым предстоит работа в двухтактных каскадах класса АВ или В.

Таким образом, мы получаем набор параметров, достаточный для группировки ламп в пары или четверки. Основанием для отбраковки лампы могут быть «выдающиеся» значения этих параметров, особенно ненормально большая величина тока первой сетки. Последнее свидетельствует, для свежеиспеченной лампы, о наличии слишком большого количества остаточного газа в баллоне, что для тех типов приборов, что склонны к возникновению термотока в цепи первой сетки (в первую очередь это лампы с высокой крутизной, например EL84, EL34), дополнительно снижает надежность работы в режиме с фиксированным смещением.

Весь процесс испытаний можно считать термоэлектротренировкой, в результате которой параметры прошедших ее ламп стабилизируются, что резко снижает вероятность быстрого «расползания» отобранных пар в процессе дальнейшей эксплуатации.

Новый метод испытания и отбора выходных ламп - метод трех точек

При постановке испытания ламп на поток особую важность приобретает задача снижения трудоемкости этого процесса. Также необходимо сохранить или повысить точность измерений.

На точность измерений оказывает влияние как сама методика измерений, так и качество стабилизации используемых в схеме напряжений. На трудоемкость оказывает влияние необходимость контроля этих напряжений. Из этого следует что для снижения трудоемкости процесса необходимо свести к минимуму количество используемых в схеме напряжений.

Минимальный набор напряжений, достаточный для испытания ламп во множестве интересующих нас режимов, состоит из напряжения накала, высокого напряжения и напряжения смещения.

Стабильное напряжение накала получаем от намотанной достаточно толстым (во избежание просадки под изменяющейся в зависимости от типа испытуемой лампы нагрузкой) проводом обмотки трансформатора, включенного в стабилизированную сеть переменного тока. В нашем случае используется стабилизатор электро-механического типа, обеспечивающий заданное выходное напряжение с точностью до 1%. Остальные напряжения получаются от регулируемых электронных стабилизаторов. Высокое напряжение в нашей установке ограничивается 450 – 500 В.

Процесс испытания ламп начинается… с чистки цоколя. Дело в том, что даже с завода лампы приходят грязными. Затем наносятся наши спецобозначения.

Далее лампа устанавливается на стенд, прогревается нить накала (источник напряжения смещения включен всегда), подается высокое напряжение на анод и экранную сетку. В течение некоторого времени лампа дополнительно прогревается и выводится на предельно допустимый по рассеиваемой на аноде мощности режим, в котором выдерживается как минимум 2 часа. При этом можно наблюдать свечение электродной системы и сделать соответствующие выводы относительно качества данного экземпляра лампы. По завершению этого этапа измеряется анодный ток Ia1 и ток управляющей сетки. После этого высокое напряжение понижается на величину dU2 при неизменном напряжении смещения. Лампа переходит в другой режим, измеряется новое значение анодного тока, Ia2. Затем уменьшаем напряжение смещения на величину dU1 при неизменном высоком напряжении и измеряем новое значение анодного тока, Ia3.

В принципе на этом программа испытания лампы заканчивается. Весь процесс занимает 2,5 – 3 часа.

Оценка крутизны характеристики лампы по первой сетке:

S1 = (Ia3 - Ia2)/dU1

Оценка крутизны характеристики лампы по второй сетке:

S2 = (Ia1 - Ia2)/dU2

В последней формуле мы пренебрегаем влиянием анодного (высокого) напряжения на анодный ток. При данной методике испытаний становится заметно такое явление, как тепловая инерция ламп, проявляющаяся при медленном их переходе из одного режима в другой. Поэтому при смене электрического режима измерения выполняем только после того как установится и новый тепловой режим.

Критерий подбора пар и квартетов ламп – разброс анодных токов в каждой из трех обмеренных рабочих точек должен укладываться в 2%. Следует отметить, что это довольно жесткое требование, гарантирующее парность ламп во множестве режимов, значительно отличающихся от испытательных.

По значениям анодного тока во всех трех точках и крутизны характеристики по первой сетке лампы сортируются на категории Compressed Distortion – Dynamic Clean, количество сортов зависит от объемов испытания однотипных ламп.

(c) TubeShop.ru