¿Por qué los amplificadores de tubo tienen tales condensadores de reservorio (relativamente)?

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Al aprender sobre amplificadores de guitarra, he estado estudiando los esquemas de los amplificadores de tubo y de estado sólido, y encontré un patrón para el que nunca he visto una explicación.

Si considera alguno de los principales estilos de amplificador de tubo, normalmente encontrará una tapa de depósito de un valor de ~ < 100 uf @ ~ 500V, independientemente de la marca.

Sin embargo, incluso en un amplificador de estado sólido bastante exiguo, regularmente veo valores en el rango de 5-10k uf @ ~ 50V.

Obviamente, estos amplificadores no funcionan con el alto voltaje que vemos en los amplificadores de válvulas, pero no estoy seguro de cómo eso afecta esto.

La única teoría que he encontrado hasta ahora es que debido a que los mosfet son muy rápidos, las fuentes de alimentación necesitan más capacidad de reserva en comparación con los tubos.

    
pregunta idbentley

3 respuestas

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La energía almacenada en una tapa es proporcional al cuadrado del voltaje, por lo que una tapa de 47uF en un riel de 500V está almacenando tanta energía como una tapa de 4700uF en un riel de 50V. Eso va a ser parte de ello.

Cualquier otra cosa es una suposición, pero sospecho que los amplificadores de tubo son menos sensibles a la variación de la fuente de alimentación, y que las personas están acostumbradas a que los amplificadores de tubo tengan un poco de zumbido. Esto es audio, así que alguien me refutará.

    
respondido por el TimWescott
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Tiene que ver con la corriente consumida por el amplificador. El valor general que se usó fue de 2,000 uF por amperio de corriente utilizada, para mantener la ondulación de CA a menos de 100 mV. Los vatios equivalen a voltios por amperios, por lo que los tubos tenían alto voltaje pero baja corriente y los transistores tenían un voltaje más bajo a amperios mucho más altos, dados los amplificadores del mismo vataje consumido. Un amplificador de tubo puede consumir 100 mA o 200 mA como una salida push-pull, pero a 500 voltios todavía tenía 100 vatios de potencia. Un amplificador de transistor usaría +/- 120 voltios a 10 amperios para obtener 2,500 vatios de potencia. Sí, los amplificadores de tubo pierden mucha potencia ya que son un diseño de clase "A".

Los amplificadores de tubo viejos utilizaban 500 voltios a una corriente mucho más baja para impulsar tubos grandes de 6L6 que impulsaban un transformador de adaptación de impedancia masiva. Es básicamente un transformador reductor con buenas especificaciones de audio para hacer coincidir la alta impedancia de los tubos con la baja impedancia de los altavoces. A 500 voltios, la corriente era baja, por lo que se necesitaba poco filtro, 200 uF en lugar de 20,000 uF, pero con transistores y suministros de 50 a 120 voltios, la corriente subió hasta que el amplificador impulsó directamente los altavoces, que podrían ser tan bajos como 2 a 4 ohms.

Ahora puede ver el contraste en los amplificadores de alto voltaje frente a los de alta corriente, y en los tubos frente a los transistores. Un amplificador de 5,000 vatios con rieles de alimentación de +/- 120 voltios puede tener 50,000 uF a 100,000 uF capacitores o esos valores de las matrices de capacitores. Otro objetivo para la ondulación baja era mantenerlo a 0.1% del voltaje de CC.

En ambos casos, una alta fluctuación de CA podría entrar en las etapas de preamplificación y causar un zumbido molesto en los altavoces.

Usted mencionó los amplificadores MOSFET. Bueno, tienden a no usarse a 100 voltios o más, ya que es difícil hacer MOSFET de canal P y canal N pareados para audio, por lo que aprovechan su baja resistencia de encendido y construyen amplificadores que pueden manejar cargas de 1 ohmio. Qué amplificadores BJT normalmente no pueden hacer sin sobrecalentamiento.

Los amplificadores bjt y MOSFET de hoy aprovechan el audio de 24 y 32 bits que puede tener graves profundos (ala Dr.Dre), tubos de algo y transformadores de salida o amplificadores er bjt antiguos con capacitores de salida que no se pueden replicar. . ¿Puedes decir 5 HZ? Puedes apostar que tienen capacitores de 100,000 uF, tal vez varios de ellos.

    
respondido por el Sparky256
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P = ½ × C × U²

En un amplificador de tubo, la energía de la etapa de salida de alta impedancia (variación de voltaje enorme, variación de corriente de miliAmp) pasa a través de un transformador de salida para alcanzar el altavoz de baja impedancia (variación de pocas decenas de voltios, variación de corriente de amperios). Las etapas de transistor no necesitan este transformador, por lo que la fuente de alimentación debe poder entregar gran cantidad de corriente a pedido.

En los amplificadores de guitarra, la topología utilizada es a menudo una etapa única debido a la buena distorsión que genera (gran cantidad de armónicos pares) y esta topología es realmente sensible al ruido de la fuente de alimentación, por lo que requiere µF adicional en la fuente de alimentación. A nadie le gustan los valores constantes de 50 o 60 Hz, es por eso que un yo se usa comúnmente para filtrar el alto voltaje (agregando Kg extra a la bestia).

    
respondido por el greg