Poniedziałek, 12 kwietnia 2021

Wybieramy wzmacniacz - tranzystorowy czy lampowy? Który lepszy?

22 marca 2021

 

Wzmacniacz niskiej częstotliwości, wraz z systemami akustycznymi, jest integralną częścią każdego systemu AV, czy to zestawu stereo, czy wielokanałowego kina domowego. W konkretnym przypadku źródłem treści mogą być różne urządzenia - od odtwarzaczy winylowych po smartfony, ale sygnał audio z nich zawsze wcześniej czy później trafi do wzmacniacza. Czym one są i czym się różnią?

Część wzmacniająca każdego systemu AV składa się strukturalnie z przedwzmacniacza i wzmacniacza mocy. Nawet jeśli te bloki są połączone w jednej obudowie i mają wspólne zasilanie, ich funkcje są różne. Przedwzmacniacz zajmuje się zwiększaniem napięcia sygnału użytecznego do poziomów wystarczających do pracy stopni wyjściowych (wzmacniacz mocy). Zwykle realizuje również wszystkie funkcje serwisowe - przełącznik wejściowy, regulator głośności, blok tonów i tym podobne. Zadaniem wzmacniacza mocy jest dostarczenie do obwodu obciążenia, którym może być akustyk lub słuchawki, o mocy wystarczającej do ich normalnej pracy. Pomimo różnych celów funkcjonalnych klasyfikacja i zasady zastosowane w stopniach wzmacniacza są wspólne.

Wzmacniacze lampowe

Jak sama nazwa wskazuje, lampy próżniowe pełnią w takich wzmacniaczach rolę elementów aktywnych. Dominowały do początku lat 70. ubiegłego wieku. Charakteryzują się niską wydajnością, znaczną wagą oraz dużym odprowadzaniem ciepła. Ponadto lampa ustępuje innym typom urządzeń wzmacniających pod względem stabilności charakterystyk w czasie. Niemniej jednak tego typu wzmacniacz jest nadal poszukiwany wśród miłośników audio. Powodem były „zniekształcenia rurkowe”, które są subiektywnie odbierane przez ucho bardziej naturalnie niż zniekształcenia wprowadzane przez elementy czynne innego typu.

Wzmacniacze tranzystorowe

Elementami wzmacniającymi są tutaj tranzystory bipolarne lub polowe. Zaletami tego typu wzmacniaczy są zwartość, stosunkowo wysoka wydajność, niska waga, wytrzymałość i stabilność charakterystyk. Czyli wszystko, z czym lampy próżniowe mają problemy. Ponadto tranzystory są tańsze niż lampy. W efekcie na początku lat 80. ubiegłego wieku wzmacniacze tranzystorowe praktycznie wyparły lampę z rynku sprzętu AGD, pozostawiając temu ostatniemu tylko część najwyższego segmentu cenowego.

Wzmacniacze na układach scalonych

W zasadzie takie wzmacniacze są szczególnym przypadkiem poprzedniej kategorii, ponieważ układ scalony to w zasadzie zestaw tych samych tranzystorów połączonych w jedną kompaktową obudowę (stąd nazwa - zintegrowany). Niemniej jednak zwyczajowo oddziela się te typy. Główną zaletą takich wzmacniaczy jest ich kompaktowość i niska waga. Dlatego w technologii przenośnej jest to prawdopodobnie rozwiązanie optymalne.

Wzmacniacze hybrydowe

Najczęściej są to kombinacje lampy i tranzystora. Wśród tej opcji najpopularniejsza koncepcja polega na tym, że etapy wstępne są wykonywane na lampach, a stopnie wyjściowe na tranzystorach, co pozwala najlepiej wykorzystać zalety różnych typów i niwelować wady.

Wzmacniacze transformatorowe

Najczęściej w technologii lamp stosuje się dopasowanie transformatora, ponieważ konieczne jest dopasowanie dużej impedancji wyjściowej lampy do niskiej impedancji głośników. W przypadku urządzeń tranzystorowych problem ten nie jest tak krytyczny, ale nawet tutaj, w drogim segmencie, czasami można znaleźć tę opcję. Ograniczeniem jest tutaj złożoność produkcji i wysoki koszt transformatorów zdolnych do wydajnej pracy w całym paśmie częstotliwości audio.

Wzmacniacze beztransformatorowe

Stopień wyjściowy tranzystora, zbudowany na komplementarnej parze tranzystorów i pracujący w trybie przeciwsobnym, ma niską impedancję wyjściową w porównaniu z lampą, więc można obejść się bez drogiego transformatora. Ten typ wzmacniacza jest najbardziej powszechny. W lampowych modelach wzmacniaczy ten typ jest trudniejszy do znalezienia.