EL84 | |
---|---|
Pentode til udgangstrin for lavfrekvente forstærkere |
|
Formål | Lyd effektforstærkning |
Prototype | UL41 → EL41 |
Udvikler | Philips |
Start af udgivelse | 1953 |
Muligheder | EL86 |
Strukturelt design | Glas, grundløs |
Opvarmningsspænding | 6,3 V |
Filamentstrøm | 0,76 A |
Gennemsnitlige beregnede grænseværdier [1] | |
Anodespænding | 300 V |
Skærmspænding | 300 V |
Anodestrøm | 65 mA |
Strøm afgivet af anoden | 12 W |
Strøm afgivet af skærmnet | 2 W |
Karakteristika for en enkelt-cyklus ULF i en pentodeforbindelse [2] |
|
Anodespænding | 250 V |
Skærmspænding | 250 V |
Hældning | 11,3 mA/V |
Belastningsmodstand | 4,5 kOhm |
udgangseffekt | 5,7W |
THD | ti % |
Mediefiler på Wikimedia Commons |
EL84 (synonymer: 6BQ5, 6P15, 6P14P, N709) er en miniature lavfrekvent pentode til drift i udgangstrinene af lavfrekvente effektforstærkere , produceret siden 1953. En single-ended forstærker på EL84 er i stand til at overføre udgangseffekt op til 5 W til belastningen , en push-pull forstærker på et par EL84 - op til 11 W i typisk tilstand og op til 17 W med øget spænding ved anoden . EL84 adskiller sig fra sine forgængere i sin høje følsomhed og evne til at fungere i ultra-lineær switching over hele spektret af tilladte anodespændinger.
På grund af dens lave pris og gode kombination af elektriske egenskaber blev EL84 standardudgangsrøret til forbruger-tv og radioudstyr i 1950'erne og 1960'erne, og erstattede førkrigstidens 6V6 oktalrør . Det høje niveau af ikke-lineær forvrængning , som var domineret af en dissonant tredje harmonisk , tillod ikke brugen af EL84 i udstyr af høj kvalitet , men var efterspurgt af britiske guitarforstærkerdesignere . Det karakteristiske forvrængningsspektrum af guitarforstærkerne på EL84 er blevet en del af den soniske "håndskrift" af The Beatles og andre kunstnere fra " British Invasion "-æraen.
Umiddelbart efter afslutningen af Anden Verdenskrig i Vesteuropa begyndte den hurtige vækst i elektronikindustrien [3] . I de fem efterkrigsår, fra 1946 til 1950, designede og producerede europæiske virksomheder flere nye serier af vakuumrør end i noget tidligere eller efterfølgende årti [3] . De fleste af disse serier gentog de allerede gennemtestede amerikanske udviklinger og blev produceret i det seneste miniature-baserede design til Europa (udviklet i 1939-1941 af RCA ) [3] . De producerede også lamper af deres eget design, i et originalt europæisk otte-benet design med en guideknap ("rimlock", eng. Rimlock ) [3] [4] .
Det var i denne version i 1947 [5] , at lampen blev frigivet, som blev stamfader til EL84 - en miniature kraftig pentode UL41 [3] . Mullard og Philips Natural Science Laboratory udviklede denne lampe til brug i billige, masseproducerede radioer med relativt lav anodespænding og serieforbindelse af filamenter - derfor er dens varmelegeme designet til en ikke-standardspænding på 45 V [3] ] . I samme 1947 [6] dukkede UL41-versionen op med et standard, seks-volts varmelegeme, som fik betegnelsen EL41 [3] (i Mullard-Philips betegnelsessystemet indikerede det indledende bogstav glødetrådens strømtilstand. Bogstavet E betegnede 6,3 V glødetråd med en strøm på 100 mA, hvilket i tilfældet med UL41 svarede til en spænding på 45 V [7] ). UL41- og EL41-pentoderne var kendetegnet ved en anodespredningseffektgrænse på 9 W og var i stand til at levere op til 4 W udgangseffekt til belastningen [5] [6] - kun lidt mindre end den mest populære "lyd"-lampe kl. dengang - førkrigstidens tetrodeoktalstråle [8] .
Den næste lampe i Philips-linjen var pentoden i det "amerikanske" ni-benede design EL81 - en specialiseret lampe til horisontale scanning forstærkere til husholdnings-tv og spændingsstabilisatorer [9] . De blev efterfulgt af den eksternt uskelnelige pentode til forstærkning af lyd og vertikale scanningsenheder EL82 og videofrekvenspentoden EL83 [9] . Alle disse lamper var karakteriseret ved de samme begrænsende spændinger og kræfter som deres progenitor UL41 [6] [10] [11] . Tæt på dem var den vibrationsbestandige lampe med øget pålidelighed E80L, som blev produceret i små serier på de britiske Mullard-fabrikker og var karakteriseret ved en lavere udgangseffekt [12] .
I 1952 udgav David Hafler og Herbert Keros ideen om en ultralineær inklusion af en pentode i ULF-udgangstrinnet [9] [13] . Nyheden, som lovede en radikal reduktion af den karakteristiske "pentode"-forvrængning , tiltrak sig straks industriens opmærksomhed [9] . Den seneste på det tidspunkt UL41, EL41 og EL82 var øjeblikkeligt forældede: ultra-lineær kobling antager, at den samme høje spænding påføres pentode -afskærmningsnettet som på anoden - men i alle Philips-pentoder var skærmnettets spænding begrænset til 250 V [9] . Lampen, som tillod højspænding på afskærmningsnettet, blev udviklet af Philips tilbage i 1950, men var dengang ikke efterspurgt på markedet og blev ikke masseproduceret [9] . I 1953 reagerede Philips på et pludseligt krav, og en halvglemt prototype gik i serie under betegnelsen EL84 [9] . I 1956 udgav virksomheden det sidste rør i familien - den lavfrekvente pentode EL86, optimeret til drift i lavspændingstransformatorløse forstærkere og uegnet til brug i ultralineære kaskader [14] [9] .
Originalbetegnelse Mullard -Philips |
Synonymer og nære analoger | Begrænsning af ydeevnedata | Funktionelt formål | Kompatibel med EL84? |
Noter | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Det Forenede Kongerige -Osram |
USSR GOST 5461-59 |
US RETMA |
Frankrig Ediswan- |
Strøm afgivet ved anoden |
Anode spænding |
Spænding på det andet net |
Hældning _ | ||||
Lavfrekvente pentoder | |||||||||||
E80L | 6227 | 8 W | 300 V | 300 V | 9 mA/V | Lavfrekvent forstærkning i robuste industrielle applikationer | Ingen | [15] [12] | |||
EL82 | 6P18P | 6DY5 | 9 W | 250 V | 250 V | 9 mA/V | Udgangstrin for lavfrekvente og vertikale sweep -forstærkere | Ingen | [15] [16] [17] | ||
EL84 | N709 | 6P14P | 6BQ5 | 6P15 | 12 W | 300 V | 300 V | 11,3 mA/V | Udgangstrin for lavfrekvente forstærkere | [15] [16] [18] | |
EL86 | 6P33P | 6CW5 | 14 W | 275 V | 220 V | 10 mA/V | Transformerløse udgangstrin af lavfrekvente og vertikale sweep -forstærkere | Ingen | [15] [16] [19] | ||
Ingen | 7189 | 12 W | 400 V | 300 V | 11,3 mA/V | Udgangstrin for lavfrekvente forstærkere | Ja | [15] [20] | |||
Ingen | 7189A | 13,2 W | 440 V | 400 V | 11,3 mA/V | Udgangstrin for lavfrekvente forstærkere | Ja | [15] [21] | |||
Ingen | 6P43P | 9 W | 300 V | 250 V | 7,5 mA/V | Vertikale scanningsudgangstrin | Ingen | [22] | |||
Ingen | SV83 | 12 W | 300 V | 200 V | 15 mA/V | Udgangstrin for lavfrekvente forstærkere | Ingen | [23] | |||
Video frekvens pentoder | |||||||||||
EL81 | 6CJ6, 6DR6 | 8 W | 300 V | 250 V | 4,6 mA/V | Horisontale scan udgangstrin , spændingsregulatorer | Ingen | [15] [24] | |||
EL83 | 6CK6 | 9 W | 300 V | 250 V | 10 mA/V | Video frekvens udgangstrin | Ingen | [femten] | |||
Ingen | 6P15P | 12 W | 330 V | 330 V | 15 mA/V | Videofrekvensudgangstrin i tv -modtagere | Ingen | [25] |
Eksotiske europæiske lamper XL84 og YL84 er varianter af EL84 til glødetrådsspændinger på henholdsvis 8 og 10 V [16] . Europæiske lamper PL84 og UL84, med undtagelse af den generelle regel [26] , er ikke varianter af EL84 - de er analoger af EL86, designet til at forsyne glødetråden med strømme på 300 mA og 100 mA (glødetrådsspændingen er ca. henholdsvis 45 V og 16 V) [16] . EL85-lampen tilhører ikke EL81 ... EL86-familien - det er en laveffekt-pentode til forstærkning af radiofrekvenser og lydfrekvensudgangstrin i bilradioer, i en mindre cylinder [27] .
Introduktionen af EL84 i industrien har været hurtig [9] . Omtrent to år efter starten af serieproduktionen blev EL84 standarden, faktisk den eneste lampe til udgangstrinene for vesteuropæisk masseradioudstyr, og tog stedet for førkrigstidens 6V6 [9] . I 1955 begyndte de franske fabrikker i Mazda produktionen af EL84 under betegnelsen 6P15; samme år så den vellykkede introduktion af EL84 i USA [9] . I den amerikanske notation blev EL84 navngivet 6BQ5, i det britiske Marconi-Osram-system - N709. I USSR modtog den nøjagtige analog af EL84 betegnelsen 6P14P , og dens øgede pålidelighedsversion - 6P14P-V [28] .
EL84'erens kommercielle succes havde flere årsager: Med en udgangseffekt, der var sammenlignelig med 6V6, var EL84 mindre, brugte billige paneler i små størrelser og gav mulighed for ultralineær kobling [9] . Den vigtigste succesfaktor var den større stejlhed af EL84-overførselskarakteristikken (10 ... 12 mA / V versus 3,5 ... 4 mA / V for 6V6): den større følsomhed af kaskaderne på EL84 gjorde det muligt at bruge simple og billige forforstærkningskredsløb [9] . Standardskemaerne for sådanne ULF'er blev udviklet i 1954 af designerne af de britiske virksomheder Mullard ( Mullard 5-10 , EL84 pentodeforbindelse) og GEC (GEC 912, ultralineær forbindelse) [29] . En typisk push-pull forstærker af denne generation, udover et par EL84'ere, inkluderede kun ét kombinationsrør - normalt en triode-pentode [9] . Pentoden af den kombinerede lampe fungerede som ULF-indgangstrin, trioden fungerede som faseinverter med opdelt belastning [9] .
For efterkrigstidens Europa var selv et sådant billigere design for dyrt [29] . Det var domineret af billig encyklus ULF på EL84, indbygget i radioer og fjernsyn [29] . I USSR blev 6P14P en uundværlig komponent i lampe- og lampe-halvleder-tv'er, op til og med ULPCT (I) -systemet . Det blev bevaret selv i Horizont-723 TV (1977 [30] ), som var udstyret med et eksternt aktivt højttalersystem med en fuldt transistoriseret ULF: i dette TV fungerede 6P14P som en hovedtelefonforstærker [31] [ 32] .
Situationen var anderledes i USA, hvor et marked for masseproduceret lydudstyr af høj kvalitet allerede i 1950'erne havde taget form: i slutningen af årtiet, billige push-pull forstærkere og modtagere baseret på EL84 med en deklareret effekt på 8 til 25 watt pr. kanal [29] oversvømmede det nordamerikanske marked . Lampens beskedne muligheder tilfredsstillede ikke amerikanerne; udstyrsproducenter krævede mere strøm for de samme penge fra elektrovakuumindustrien - men alle reserver af pentoden i en miniaturekonstruktion var allerede opbrugt. Den eneste løsning var at erstatte pentoden med en mere "overlevelig" stråletetrode : dens afskærmningsnet er mindre tilbøjelig til selvopvarmning og giver mulighed for en mere alvorlig driftstilstand [29] . I 1958 begyndte RCA og GE produktionen af 7189 beam tetrode, bagudkompatibel med EL84, men designet til højere driftsspændinger og kræfter [29] . Et par år senere dukkede dens forbedrede version 7189A op, som tillod anodespænding op til 440 V [15] . En bivirkning af udgivelsen af 7189 var den generelle forvirring i dokumentationen: mange lamper mærket som EL84 er faktisk stråletetroder [15] . Ofte kan typen af en lampe kun bestemmes ved at ødelægge den [15] .
På grund af den beskedne udgangseffekt og karakteristiske pentodeforvrængning blev EL84 ikke brugt i udstyr af virkelig høj kvalitet - hverken i "røræraen" eller under "rørrenæssancen" i slutningen af det 20. århundrede [15] . Men det var takket være forvrængning, at lampen kom ind i arsenalet af guitarforstærkerdesignere [15] .
Den første prototype af EL84 push-pull guitarforstærkeren blev udviklet i 1956 af briten Dick Denny [33] [34] . En semi-døv autodidakt mand, der arbejdede i et militært arsenal, før professionelle designere indså, at den sædvanlige måde at reducere forvrængning på - negativ feedback - ikke er anvendelig i en guitarforstærker [33] [34] . Tværtimod skal røret "ånde frit" og transmittere hele spektret af dets iboende harmoniske til belastningen - mens det forbliver i ren tilstand A [33] [34] . En produktionsversion af Dennys femten-watt-forstærker, udgivet i 1958 under Vox -navnet , fik navnet Vox AC15; et år senere, på initiativ af Hank Marvin fra The Shadows , blev den efterfulgt af en 30 watt Vox AC30 på fire EL84 [33] [34] . Det var denne forstærker, i Top Boost-pakken, der satte den soniske signatur af den " britiske invasion " i 1960'erne [15] [33] [34] . I 1960 satte "stemmerne" fra AC15 og AC30 tonen til hittet The Shadows Apache [35] , i 1962 " James Bond-temaerne" fra Dr. No [36] [35] . Så, i 1962, [35] blev AC15 og AC30 Top Boost John Lennon og George Harrisons hverdagsforstærkere , og den stadig lidet kendte gruppe The Beatles blev Vox' reklameansigt [37] [38] [39 ] . Brian Jones og Keith Richards fra The Rolling Stones , som voksede op i den samme by , hvor de byggede Vox-forstærkere, har brugt AC30'ere siden bandets tidlige dage . I midten af årtiet havde The Animals , Gerry & The Pacemakers , The Hollies , Manfred Mann og snesevis af andre britiske aktører sluttet sig til Beatles og Rolling Stones . Vox-forstærkerne, der pressede EL84 til dets grænser, var ineffektive og brændte ofte ud, men musikere valgte dem for deres unikke tone [42] . Brian May , som købte sin første AC30 på anbefaling af Rory Gallagher i 1969, og halvtreds år senere, hævdede, at denne forstærker var uundværlig og uden sidestykke [34] .
I kølvandet på succesen med Vox AC30 sluttede Selmer , Hohner og andre europæiske firmaer sig til produktionen af forstærkere baseret på EL84 [15] . Analoge Vox-forstærkere blev også masseproduceret i USA, men de amerikanske førsteklasses producenter Fender og Gibson brugte kun EL84 i nogle få modeller i 1970'erne. Mesa/Boogie begyndte at bruge EL84 i slutningen af 1980'erne, og derefter fulgte Matchless Amplifiers , Budda og andre nye generations producenter [15] op med EL84 forstærkere . På dette tidspunkt havde EL84 fået et ry for at være "guitarorienteret" - måske for evigt [15] . Takket være den konstante efterspørgsel fra guitarister er produktionen af EL84 aldrig blevet afbrudt; i slutningen af det 20. århundrede blev lampen produceret i Kina , Rusland (på Saratov " Reflektor "), i Serbien og Slovakiet ;Svetlana - fabrikken i Malaya Vishera forsynede det amerikanske marked med sin egen udvikling af SV83 (6P15P-V), strukturelt tæt på EL82 og EL83 [15] [43] . SV83 adskiller sig fra EL84 ved væsentlig højere følsomhed og lavere (ikke mere end 200 V) tilladt spænding på afskærmningsnettet [43] .
Philips og Mullard anbefalede at bruge EL84 i single-ended VLF'er - i triode og pentode, og i dobbelt-endede VLF'er - i triode, pentode og ultralineær switching (med afskærmningsgitter forbundet til haner fra 20% eller 43% af primærviklingen af Udgangstransformatoren. I praksis blev ultralineær tænding lejlighedsvis også brugt i en-cyklus ULF, for eksempel i radioerne fra Riga radioanlægget " Rigonda " og afledte modeller af dem fra andre sovjetiske fabrikker [44] . det høje niveau af ikke-lineær forvrængning, er udgangstrinene på EL84 normalt dækket af en sløjfe af fælles negativ feedback ; dybden af OOS bør ikke være mindre end 7. Med sine mindre værdier forbedres OOS ikke, men forværrer lyden, hvilket giver anledning til dissonante højere harmoniske .
Indeks | Enheder _ |
Single Ended forstærker | push-pull forstærker | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Triode mode | Pentode tilstand | Triode mode | Ultra lineær tilstand | Pentode tilstand | ||||||||
Tryk fra 43 % primært |
Tryk fra 20 % primært | |||||||||||
Forsyningsspænding | PÅ | 250 | 250 | 250 | 250 | 300 | 250 | 300 | 250 | 300 | 250 | 300 |
Katodeforspændingsmodstand for hver lampe | Ohm | 560 | 560 | 390 | 270 | 390 | 270 | 270 | 270 | |||
Anodestrøm for hver lampe | mA | tyve | 24 | 28 | 40 | 28 | 40 | 31 | 36 | |||
Afskærmningsstrøm for hver lampe | mA | 3.5 | fire | |||||||||
Optimal belastningsmodstand (mellem to anoder) | kOhm | ti | ti | 6 | otte | 6 | otte | otte | otte | |||
RMS excitationsspænding (mellem to gitre) | PÅ | 16.5 | tyve | 16.8 | 16 | 17 | 18.3 | 16 | tyve | |||
Maksimal udgangseffekt | tir | 3.4 | 5.2 | 10.1 | elleve | 14.4 | 15.4 | elleve | 17 | |||
THD ved maksimal udgangseffekt | 2,5 % | 2,5 % | 0,72 % | 0,7 % | 0,85 % | 1,17 % | 3 % | fire % | ||||
Strøm trukket af hver lampe ved maksimal udgangseffekt | mA | 21.5 | 26 | 47 | 45 | 55 | 48,5 | 45 | 57 |
Fixed bias EL84 er ikke tilladt: i denne tilstand er en miniaturelampe, der opererer ved sin effektgrænse, tilbøjelig til at løbe termisk væk. Absolut alle standardløsninger forudsætter automatisk forskydning af lampen af en katodemodstand shuntet i vekselstrøm af en elektrolytisk kondensator - således er forskydningen automatisk i jævnstrøm og i det væsentlige fikseret i vekselstrøm.
Kapacitansen af shuntkondensatoren i historiske design er 25 ... 50 μF (hvilket svarer til afskæringsfrekvenser på 50 ... 100 Hz ), i moderne forstærkere er den ca. 470 μF (grænsefrekvens er ca. 5 Hz) [46] . Yderligere reduktion af afskæringsfrekvensen er uønsket - det forværrer forvrængning på grund af et skift i driftspunktet, når forstærkeren er overbelastet [46] [47] . Mullard og GEC anbefalede at bruge deres egne, uafhængige katodeforspændingskredsløb i hver arm af push-pull-kredsløbet - hvilket eliminerer behovet for at vælge lamper til hvilestrøm. I praksis brugte producenterne også enkelt katode bias kredsløb: for eksempel blev et enkelt RC kredsløb brugt i 1964 Symphony radiol [48] , i en modificeret version af Symphony blev det suppleret med et balancering potentiometer [49] , og i asymmetrisk udgangstrin for Rigonda -102 »designerne brugte en fælles katodemodstand uden en shuntkondensator [50] .
Den optimale modstandsværdi mellem gitrene og den fælles ledning er 470 kOhm , isolationskondensatorerne ved forstærkerindgangen er 0,1 μF (grænsefrekvensen for input-lavpasfilteret er 3 Hz) [46] . Den traditionelle værdi af anti-ringningsmodstande i styrenetkredsløb er 4,7 kOhm; behovet for disse modstande bestemmes af installationen af forstærkeren [46] . I typiske Mullard- og GEC-design var 47 ohm anti-ringningsmodstande også inkluderet i screeningsgitterets kredsløb. Sandsynligvis reducerer disse modstande ud over hovedfunktionen også ikke-lineær forvrængning på bekostning af et lille fald i udgangseffekten [46] . I mange serielle enheder (forstærkere Leak [46] , radioer "Symphony" [48] ) var disse modstande fraværende [46] .