EL84

EL84 (synonyma: 6BQ5, 6P15, 6P14P, N709) je miniaturní nízkofrekvenční pentoda pro provoz v koncových stupních nízkofrekvenčních výkonových zesilovačů , vyráběná od roku 1953. Jednokoncový zesilovač na EL84 je schopen přenášet výstupní výkon až 5 W do zátěže , push-pull zesilovač na páru EL84 - až 11 W v typickém režimu a až 17 W se zvýšeným napětím na anodě . EL84 se od svých předchůdců liší vysokou citlivostí a schopností pracovat v ultralineárním spínání v celém rozsahu přípustných anodových napětí.

Vzhledem ke své nízké ceně a dobré kombinaci elektrických charakteristik se EL84 stal standardní výstupní elektronkou pro spotřebitelské televizní a rozhlasové zařízení 50. a 60. let a nahradil předválečnou osmičkovou elektronku 6V6 . Vysoká úroveň nelineárního zkreslení , kterému dominovala disonantní třetí harmonická , neumožňovala použití EL84 ve vysoce kvalitním vybavení, ale byla požadována britskými konstruktéry kytarových zesilovačů . Charakteristické spektrum zkreslení kytarových zesilovačů na EL84 se stalo součástí zvukového „rukopisu“ The Beatles a dalších interpretů éry „ Britské invaze “.

Historie vývoje

Bezprostředně po skončení druhé světové války v západní Evropě začal rychlý růst elektronického průmyslu [3] . V pěti poválečných letech, od roku 1946 do roku 1950, evropské společnosti navrhly a vyrobily více nových sérií elektronek než v kterémkoli předchozím nebo následujícím desetiletí [3] . Většina těchto sérií opakovala již osvědčený americký vývoj a byly vyráběny v nejnovějším miniaturním bezzákladovém designu pro Evropu (vyvinuté v letech 1939-1941 společností RCA ) [3] . Vyráběli také lampy vlastní konstrukce, v originálním evropském osmičepovém provedení s vodicím tlačítkem („rimlock“, angl.  Rimlock ) [3] [4] .

Právě v této verzi byla v roce 1947 [5] vydána lampa, která se stala předchůdcem EL84 - miniaturní výkonné pentody UL41 [3] . Mullard and the Philips Natural Science Laboratory vyvinuli tuto lampu pro použití v levných, sériově vyráběných rádiích s relativně nízkým anodovým napětím a sériovým zapojením vláken  - proto byl její topný článek navržen pro nestandardní napětí 45 V [3 ] . Ve stejném roce 1947 [6] se objevila verze UL41 se standardním, šestivoltovým ohřívačem, která dostala označení EL41 [3] (v systému označení Mullard-Philips úvodní písmeno označovalo režim výkonu vlákna. Písmeno E označovalo 6,3 V vlákno proudem 100 mA, což v případě UL41 odpovídalo napětí 45 V [7] ). Pentody UL41 a EL41 se vyznačovaly limitem ztrátového výkonu anody 9 W a byly schopny dodat až 4 W výstupního výkonu do zátěže [5] [6]  – jen o něco méně než nejoblíbenější „zvuková“ lampa na tenkrát - předválečná paprsková tetrodaosmičková [8] .

Další lampou v řadě Philips byla pentoda v „americkém“ devítipinovém provedení EL81 – specializovaná lampa pro horizontální skenovací zesilovače pro domácí televizory a stabilizátory napětí [9] . Po nich následovala externě nerozlišitelná pentoda pro zesilování zvuku a vertikální snímací jednotky EL82 a videofrekvenční pentoda EL83 [9] . Všechny tyto lampy se vyznačovaly stejnými limitními napětími a výkony jako jejich předchůdce UL41 [6] [10] [11] . Blízko jim byla vibračně odolná výbojka se zvýšenou spolehlivostí E80L, která se vyráběla v malých sériích v britských továrnách Mullard a vyznačovala se nižším výstupním výkonem [12] .

V roce 1952 publikovali David Hafler a Herbert Keros myšlenku ultralineárního začlenění pentody do koncového stupně ULF [9] [13] . Novinka, která slibovala radikální snížení charakteristického „pentodového“ zkreslení , okamžitě přitáhla pozornost průmyslu [9] . Nejnovější v té době UL41, EL41 a EL82 byly okamžitě zastaralé: ultra-lineární přepínání předpokládá, že na stínící mřížku pentody je aplikováno stejně vysoké napětí jako na anodu – ale u všech pentod Philips bylo napětí stínicí mřížky omezeno na 250 V [9] . Lampa, která umožňovala vysoké napětí na stínící mřížce, byla vyvinuta společností Philips již v roce 1950, ale tehdy nebyla na trhu žádaná a nebyla sériově vyráběna [9] . V roce 1953 Philips zareagoval na náhlou poptávku a polozapomenutý prototyp šel do série pod označením EL84 [9] . V roce 1956 společnost vydala poslední elektronku v rodině - nízkofrekvenční pentodu EL86, optimalizovanou pro provoz v nízkonapěťových beztransformátorových zesilovačích a nevhodnou pro použití v ultralineárních kaskádách [14] [9] .

Souhrnná tabulka: E80L…EL86 rodina

Exotické evropské žárovky XL84 a YL84 jsou variantami EL84 pro napětí vlákna 8 a 10 V [16] . Evropské žárovky PL84 a UL84, s výjimkou obecného pravidla [26] , nejsou variantami EL84 - jsou to analogy EL86, určené k napájení vlákna proudy 300 mA a 100 mA (napětí vlákna je přibližně rovné 45 V, respektive 16 V) [16] . Lampa EL85 nepatří do rodiny EL81 ... EL86 - je to nízkopříkonová pentoda pro zesilování rádiových frekvencí a koncových stupňů audio frekvence v autorádiu, v menším válci [27] .

Aplikace

Zavedení EL84 do průmyslu bylo rychlé [9] . Přibližně dva roky po zahájení sériové výroby se EL84 stala standardní, v podstatě jedinou svítilnou pro koncové stupně masových západoevropských rádiových zařízení, která nahradila předválečné 6V6 [9] . V roce 1955 zahájily francouzské továrny Mazdy výrobu EL84 pod označením 6P15; stejný rok viděl úspěšné zavedení EL84 v USA [9] . V americké notaci byl EL84 pojmenován 6BQ5, v britském systému Marconi-Osram - N709. V SSSR dostal přesný analog EL84 označení 6P14P a jeho verze se zvýšenou spolehlivostí - 6P14P-V [28] .

Televizní a rozhlasové zařízení pro domácnost

Komerční úspěch EL84 měl několik důvodů: se srovnatelným výstupním výkonem jako 6V6 byl EL84 menší, používal levné malé panely a umožňoval ultra-lineární přepínání [9] . Hlavním faktorem úspěchu byla větší strmost přenosové charakteristiky EL84 (10 ... 12 mA / V versus 3,5 ... 4 mA / V pro 6V6): větší citlivost kaskád na EL84 umožnila použít jednoduché a levné předzesilovací obvody [9] . Standardní schémata takových ULF byla vyvinuta v roce 1954 konstruktéry britských společností Mullard ( Mullard 5-10 , EL84 pentodové zapojení) a GEC (GEC 912, ultralineární zapojení) [29] . Typický push-pull zesilovač této generace kromě dvojice EL84 obsahoval pouze jednu kombinovanou elektronku  - obvykle trioda-pentoda [9] . Pentoda kombinované lampy sloužila jako vstupní stupeň ULF, trioda sloužila jako fázový střídač s dělenou zátěží [9] .

Pro poválečnou Evropu bylo i takto levnější provedení příliš drahé [29] . Dominovalo mu levné, jednocyklové ULF na EL84, zabudované do rádií a televizorů [29] . V SSSR se 6P14P stal nepostradatelnou součástí lampových a lampových-polovodičových televizorů, včetně systému ULPCT (I) . Zachoval se i v televizoru Horizont-723 (1977 [30] ), který byl vybaven externím aktivním reproduktorovým systémem s plně tranzistorovým ULF: v tomto televizoru sloužil 6P14P jako sluchátkový zesilovač [31] [ 32] .

Jiná situace byla v USA, kde se již v 50. letech 20. století zformoval trh se sériově vyráběnými vysoce kvalitními audio zařízeními : do konce dekády se začaly vyrábět levné push-pull zesilovače a přijímače na bázi EL84 s deklarovaným výkonem. 8 až 25 wattů na kanál [29] zaplavily severoamerický trh . Skromné ​​možnosti lampy Američany neuspokojovaly; výrobci zařízení požadovali více energie za stejné peníze od elektrovakuového průmyslu - ale všechny rezervy pentody v miniaturní konstrukci byly již vyčerpány. Jediným řešením bylo nahradit pentodu „přeživší“ paprskovou tetrodou : její stínící síť je méně náchylná k samoohřevu a umožňuje přísnější provozní režim [29] . V roce 1958 RCA a GE zahájily výrobu paprskové tetrody 7189, zpětně kompatibilní s EL84, ale navržené pro vyšší provozní napětí a výkony [29] . O pár let později se objevila jeho vylepšená verze 7189A umožňující anodové napětí až 440 V [15] . Vedlejším efektem vydání 7189 byl obecný zmatek v dokumentaci: mnoho lamp označených jako EL84 jsou ve skutečnosti paprskové tetrody [15] . Typ lampy lze často určit pouze zničením [15] .

Kytarové zesilovače

Vzhledem k skromnému výstupnímu výkonu a charakteristickému pentodovému zkreslení nebyl EL84 používán ve skutečně kvalitních zařízeních - ani v "elektronkové éře" ani během "elektronkové renesance" konce 20. století [15] . Ale právě díky zkreslení se lampa dostala do arzenálu konstruktérů kytarových zesilovačů [15] .

První prototyp push-pull kytarového zesilovače EL84 vyvinul v roce 1956 Brit Dick Denny [33] [34] . Polohluchý samouk, který pracoval u vojenského arzenálu, než si profesionální konstruktéři uvědomili, že obvyklý způsob snížení zkreslení – negativní zpětná vazba  – není v kytarovém zesilovači použitelný [33] [34] . Naopak elektronka musí „volně dýchat“ a přenášet celé spektrum svých vlastních harmonických do zátěže – a přitom zůstat v čistém režimu A [33] [34] . Výrobní verze Dennyho patnáctiwattového zesilovače, vydaná v roce 1958 pod jménem Vox , byla pojmenována Vox AC15; o rok později z iniciativy Hanka Marvina z The Shadows následoval třicetiwattový Vox AC30 na čtyřech EL84 [33] [34] . Byl to tento zesilovač v balíčku Top Boost, který nastavil zvukový podpis „ Britské invaze “ 60. let [15] [33] [34] . V roce 1960 „hlasy“ AC15 a AC30 udávaly tón hitu The Shadows Apache [35] , v roce 1962 pak „ Témata Jamese Bonda“ od Dr. No [36] [35] . Poté, v roce 1962, [35] , AC15 a AC30 Top Boost se staly každodenními zesilovači Johna Lennona a George Harrisona a dosud málo známá skupina The Beatles se stala „reklamní tváří“ Vox [37] [38] [39 ] . Brian Jones a Keith Richards z The Rolling Stones , kteří vyrostli ve stejném městě , kde postavili zesilovače Vox, používají AC30 od počátků kapely . V polovině dekády se k Beatles a Rolling Stones připojili The Animals , Gerry & The Pacemakers , The Hollies , Manfred Mann a desítky dalších britských herců . Zesilovače Vox, které posunuly EL84 na jeho limity, byly neefektivní a často vyhořely, ale hudebníci si je vybrali pro jejich jedinečný tón [42] . Brian May , který si koupil svůj první AC30 na doporučení Roryho Gallaghera v roce 1969 a o padesát let později, tvrdil, že tento zesilovač je nepostradatelný a nemá obdoby [34] .

Po úspěchu Vox AC30 se Selmer , Hohner a další evropské firmy připojily k výrobě zesilovačů založených na EL84 [15] . Analogové zesilovače Vox byly také masově vyráběny v USA, ale první američtí výrobci Fender a Gibson  používali EL84 pouze v několika modelech v 70. letech. Mesa/Boogie začal používat EL84 na konci 80. let a poté Matchless Amplifiers , Budda a další výrobci nové generace [15] navázali zesilovači EL84 . Do této doby, EL84 získal pověst pro bytí “kytara-orientovaný” — možná navždy [15] . Díky neustálé poptávce ze strany kytaristů nebyla výroba EL84 nikdy přerušena; do konce 20. století se lampa vyráběla v Číně , Rusku (na saratovském " Reflektoru "), v Srbsku a na Slovensku ;Závod Svetlana v Malajsku Vishera dodal na americký trh vlastní vývoj SV83 (6P15P-V), konstrukčně blízký EL82 a EL83 [15] [43] . SV83 se od EL84 liší výrazně vyšší citlivostí a nižším (ne více než 200 V) přípustným napětím na stínící mřížce [43] .

Typické režimy provozu

Společnosti Philips a Mullard doporučují používat EL84 v jednokoncových VLF - v triodě a pentodě a ve dvoukoncových VLF - v triodovém, pentodovém a ultralineárním spínání (se stínícími mřížkami připojenými k odbočkám z 20 % nebo 43 % primárního vinutí V praxi se ultralineární spínání příležitostně používalo i v jednocyklových ULF, např. v rádiích rižského rádiového závodu " Rigonda " a jejich derivátech modelech jiných sovětských továren [44] . vysoká úroveň nelineárního zkreslení, koncové stupně na EL84 jsou obvykle pokryty smyčkou společné negativní zpětné vazby , hloubka OOS by neměla být menší než 7. Se svými menšími hodnotami se OOS nezlepšuje, ale zhoršuje zvuk, což vede k disonantním vyšším harmonickým .

Pevné předpětí EL84 není povoleno: v tomto režimu je miniaturní žárovka pracující na limitu výkonu náchylná k tepelnému úniku. Absolutně všechna standardní řešení předpokládají automatické přemístění výbojky katodovým rezistorem posunutým ve střídavém proudu elektrolytickým kondenzátorem  - tedy přemístění je automatické ve stejnosměrném proudu a v podstatě fixní ve střídavém proudu.

Kapacita bočníkového kondenzátoru v historických provedeních je 25 ... 50 μF (což odpovídá mezním frekvencím 50 ... 100 Hz ), v moderních zesilovačích je to asi 470 μF (mezní frekvence je asi 5 Hz) [46] . Další snižování mezního kmitočtu je nežádoucí - umocňuje zkreslení v důsledku posunu pracovního bodu při přetížení zesilovače [46] [47] . Mullard a GEC doporučovali používat své vlastní, nezávislé katodové předpětí v každém rameni push-pull obvodu - což eliminuje potřebu výběru výbojek pro klidový proud. V praxi výrobci používali i obvody s jednokatodovým předpětím: např. jeden RC obvod byl použit v radiolu Symphony z roku 1964 [48] , v upravené verzi Symphony byl doplněn o balanční potenciometr [49] , v asymetrický koncový stupeň Rigondy -102 » konstruktéři použili rezistor se společnou katodou bez bočníkového kondenzátoru [50] .

Optimální hodnota odporu mezi mřížkami a společným vodičem je 470 kOhm , izolační kondenzátory na vstupu zesilovače jsou 0,1 μF (mezní frekvence vstupní dolní propusti je 3 Hz) [46] . Tradiční hodnota odporů proti vyzvánění v obvodech řídicí mřížky je 4,7 kOhm; potřeba těchto rezistorů je dána instalací zesilovače [46] . V typických konstrukcích Mullard a GEC byly do obvodů stínící mřížky také zahrnuty 47 ohmové odpory proti vyzvánění. Tyto rezistory pravděpodobně kromě hlavní funkce snižují i ​​nelineární zkreslení za cenu mírného poklesu výstupního výkonu [46] . V mnoha sériových zařízeních (zesilovače Leak [46] , rádia "Symphony" [48] ) tyto odpory chyběly [46] .

Poznámky

1. ↑ Výstupní pentoda EL84 (strana D3) . Mullard (1961). Staženo 29. 5. 2018. Archivováno z originálu 19. 2. 2018. (neurčitý)
2. ↑ Výstupní pentoda EL84 (strana D1) . Mullard (1961). Staženo 29. 5. 2018. Archivováno z originálu 19. 2. 2018. (neurčitý)
3. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Barbour, 1997 , str. 3.
4. ↑ Zeldin, 1973 , str. 6.
5. ↑ 12 Allan Wyatt. UL41 . Národní muzeum ventilů (2013). Získáno 26. listopadu 2017. Archivováno z originálu 10. března 2018. (neurčitý)
6. ↑ 1 2 3 Allan Wyatt. EL41 . Národní muzeum ventilů (2013). Získáno 26. listopadu 2017. Archivováno z originálu 14. prosince 2017. (neurčitý)
7. ↑ Zeldin, 1973 , str. 4-5.
8. ↑ General Electric. 6V6-GT 5V6-GT Beam pentoda (1955). Získáno 27. listopadu 2017. Archivováno z originálu 4. března 2018. (neurčitý)
9. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Barbour, 1997 , str. čtyři.
10. ↑ Pentoda EL82 pro použití jako rámová a zvuková výstupní trubice . Philips (1956). Datum přístupu: 26. listopadu 2017. (neurčitý)
11. ↑ Pentoda EL83 pro použití jako video výstupní elektronka . Mullard (1957). Získáno 26. listopadu 2017. Archivováno z originálu 3. září 2013. (neurčitý)
12. ↑ 12 Allan Wyatt. EL80 . Národní muzeum ventilů (2013). Získáno 26. listopadu 2017. Archivováno z originálu 21. listopadu 2017. (neurčitý)
13. ↑ Patent USA č. 2 710 312, 8. června 1955. Ultra lineární zesilovač . Popis patentu na webu US Patent and Trademark Office . (přihláška s předností ze dne 20. května 1952).
14. ↑ Allan Wyatt. EL86 . Národní muzeum ventilů (2013). Získáno 26. listopadu 2017. Archivováno z originálu dne 22. listopadu 2017. (neurčitý)
15. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Barbour, 1997 , s. 6.
16. ↑ 1 2 3 4 5 Zeldin, 1973 , str. 55.
17. ↑ Katsnelson a Larionov, 1981 , s. 304-305.
18. ↑ Katsnelson a Larionov, 1981 , s. 299-302.
19. ↑ Katsnelson a Larionov, 1981 , s. 315-316.
20. ↑ RCA. 7189 Power Pentoda (1961). Získáno 27. listopadu 2017. Archivováno z originálu 14. července 2015. (neurčitý)
21. ↑ General Electric. 7189-A Pentoda pro aplikace výkonových zesilovačů AF (1964). Získáno 27. listopadu 2017. Archivováno z originálu 26. července 2017. (neurčitý)
22. ↑ Katsnelson a Larionov, 1981 , s. 328-329.
23. ↑ Technická data Světlana. SV83 Audio Power Pentode . New Sensor Corp. / Světlana USA (2000). Získáno 29. listopadu 2017. Archivováno z originálu 28. května 2018. (neurčitý)
24. ↑ Zeldin, 1973 , str. 59.
25. ↑ Katsnelson a Larionov, 1981 , s. 302-304.
26. ↑ Zeldin, 1973 , str. 9.
27. ↑ Mullard. Výstupní pentoda EL84 (1958). Získáno 27. listopadu 2017. Archivováno z originálu 1. května 2015. (neurčitý)
28. ↑ Bergelson, 1962 , s. 9,598.
29. ↑ 1 2 3 4 5 6 Barbour, 1997 , str. 5.
30. ↑ Krátce o novince. Horizont-723. — Rádio. - 1977. - č. 5. - S. 59.
31. ↑ Elyashkevich S.A., Chisinau S.E. Bloky a moduly barevných televizorů. - M .  : Rádio a komunikace, 1982. - S. 54-55. — 192 s.
32. ↑ Sotnikov, S. K. Opravy a seřizování barevných televizorů ULPCT (I) -59 / 61-II. - M .  : Rozhlas a komunikace, 1986. - S. 56-58. — 64 str.
33. ↑ 1 2 3 4 5 Adam Perlmutter. Stručná historie Vox: Zvuk britské invaze . Reverb.com (13. června 2016). Získáno 27. listopadu 2017. Archivováno z originálu 1. prosince 2017. (neurčitý)
34. ↑ 1 2 3 4 5 6 Brian May , Johm Oram, The Guitarist staff. Legendární kytarista Queen o tom, proč používá devět AC30 ve svém živém zařízení . Kytaristický časopis (13. června 2016). Získáno 27. listopadu 2017. Archivováno z originálu 13. prosince 2017. (neurčitý)
35. ↑ 1 2 3 Tolinski, 2016 , „Když nasadili svůj AC30 na svůj instrumentální hit Apache z roku 1960...“.
36. ↑ Tarquin, 2016 , „Nejlepší hudebníci dne v Londýně používali AC15…“.
37. ↑ Tolinski, 2016 , „John Lennon použil AC15...“.
38. ↑ Tolinski, 2016 , „Jak se Fab Four staly populárnějšími, potřebovali výkonnější zesilovače…“.
39. ↑ Lou Carlozo. The True Story of the Vox UL730: The Amp Behind Sgt. Pepper's . Reverb.com (1. června 2017). Získáno 27. listopadu 2017. Archivováno z originálu 28. června 2017. (neurčitý)
40. ↑ Keith Richards , Alan Perna. Keith Richards se ohlíží za 40 rockovými roky s Rolling Stones . Guitarworld (6. ledna 2016). Získáno 27. listopadu 2017. Archivováno z originálu 7. prosince 2017. (neurčitý)
41. ↑ Fliegler, Eiche, 1993 , pp. 30-31.
42. ↑ Fliegler, Eiche, 1993 , pp. 31-32.
43. ↑ 1 2 Barbour, 1997 , s. osm.
44. ↑ Rechviashvili, Bachinsky, 1967 , str. 37, 139, 157.
45. ↑ Jones, 2003 , str. 454.
46. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Jones, 2003 , str. 452.
47. ↑ Jones, 2003 , str. 172-173.
48. ↑ 1 2 Ponimansky, V. "Symfonie" // Rádio. - 1965. - č. 5. - S. 33.
49. ↑ Rechviashvili, Bachinsky, 1967 , str. 148.
50. ↑ Vilcinsh, J. Radiola "Rigonda-102" // Rádio. - 1971. - č. 7. - S. 34.

Literatura

• Bergelson, I. G. et al. Přijímací-zesilovací lampy se zvýšenou spolehlivostí. - M .  : Sovětský rozhlas, 1962. - 648 s.
• Zeldin, EA Zahraniční přijímací-zesilovací lampy. - M  .: Energie, 1973. - 104 s.
• Katsnelson B. V., Larionov A. S. Domácí přijímací-zesilovací lampy a jejich zahraniční analogy. - M  .: Energoizdat, 1981. - 456 s.
• Rekhviashvili Yu. G., Bachinsky A. A. Rozhlasové přijímače, rádia, magnetofony, rozhlasové gramofony. - M .  : Komunikace, 1967. - 330 s.
• Barbour, E. EL84: Dítě s kousnutím // Vacuum Tube Valley. - 1997. - č. 8. - S. 3-7.
• Fliegler R., Eiche J. Amps!: Druhá polovina rock'n'rollu. - Hal Leonard Corporation, 1993. - ISBN 9780793524112 .
• General Electric Company. Přístup k návrhu audio zesilovače. - London : Chapman and Hall, 1957. - 126 s.
• Jones, M. Ventilové zesilovače (3. vydání). - Newnes / Elsevier, 2003. - ISBN 0750656948 .
• Kittleson, C. EL84: Listening Impressions // Vacuum Tube Valley. - 1997. - č. 8. - S. 8-9.
• Mullard Limited. Mullardovy obvody pro audio zesilovače. - Londýn: Mullard Limited, 1963. - 120 s.
• Tarquin, B. Encyklopedie kytarového zesilovače. — Skyhorse Publishing, Inc., 2016. — ISBN 9781621535010 .
• Tolinski, B. Play It Loud: Epická historie stylu, zvuku a revoluce elektrické kytary. - Knopf Doubleday, 2016. - ISBN 9780385541008 .