Triodo de un solo extremo

Un triodo de un solo extremo ( SET ) es un amplificador electrónico de tubo de vacío que utiliza un solo triodo para producir una salida, en contraste con un amplificador push-pull que utiliza un par de dispositivos con entradas antifase para generar una salida con las señales deseadas agregadas y los componentes de distorsión restados. Los amplificadores de un solo extremo normalmente operan en la Clase A ; los amplificadores push-pull también pueden operar en las Clases AB o B ^{[ cita requerida ]} sin una distorsión neta excesiva, debido a la cancelación.

El término amplificador de triodo de un solo extremo se utiliza principalmente para las etapas de salida de los amplificadores de potencia de audio . La frase amplificador de triodo de un solo extremo con calentamiento directo (abreviado como DHT SET ) se utiliza cuando se utilizan triodos con calentamiento directo .

También hay amplificadores de tetrodo de un solo extremo , tetrodo de haz /tubo de potencia de haz/tetrodo sin torsión y pentodo con la misma funcionalidad y circuitos similares; por ejemplo, este diseño de Mullard . ^[1]

Un amplificador de potencia de audio de triodo típico tendrá un controlador que proporciona ganancia de voltaje, acoplado a un triodo (como 2A3 y 300B ) o un pentodo o tetrodo sin torsión como EL34 o KT88 conectado como un triodo, conectado al altavoz a través de un transformador de audio en una disposición de cátodo común . El triodo se polariza para operación de Clase A aplicando un voltaje de polarización negativo adecuado a su rejilla de control de entrada (ver diagrama), o elevando el potencial del cátodo con componentes de polarización.

En un amplificador SET tradicional, la corriente continua del triodo de salida (de 30 mA para el 6V6 con triodo a 250 mA para el 6C33C) fluye continuamente a través del devanado primario de un transformador. Esto requiere insertar un espacio en el núcleo del transformador para evitar la saturación del núcleo por la corriente continua; agregar un espacio disminuye la inductancia primaria y limita la respuesta de graves; la inductancia y la respuesta de graves se pueden restaurar utilizando un transformador más grande que si no hubiera corriente continua.

Un esquema alternativo, el amplificador de parafeed, resuelve el problema del ancho de banda al bloquear la corriente continua del transformador de salida (que no necesita estar separado, mejorando así su respuesta de graves). La fuente de alimentación se reconfigura en una fuente de corriente constante , generalmente con un estrangulador de ánodo masivo de alta inductancia ( inductor separado ), por lo que hay poco, si es que hay alguno, aumento en el costo y el peso de los componentes magnéticos.

Un diseño estéreo de clase A de un solo extremo con tetrodos sin torceduras KT88 que produce 15 W de potencia de salida por canal y 5 W cuando se conecta mediante triodo, es el Antique Sound Lab MG-SI15DT. ^[2] En comparación, un par de los mismos tubos en push-pull de clase AB afirman producir alrededor de 50 W con una distorsión del 1 % (se citan potencias más altas con alta distorsión para amplificadores de guitarra ).

• Sencillez. Un amplificador de audio no puede ser más sencillo que un amplificador de clase A de un solo extremo.
• Distorsión armónica general baja con señales pequeñas. Por naturaleza, los amplificadores de clase A no sufren distorsión de cruce.
• Un pequeño movimiento de la corriente de polarización del ánodo no provoca nada catastrófico.

• Baja eficiencia. Todos los amplificadores de clase A consumen toda la potencia independientemente de la amplitud de la señal.
• La distorsión de segundo armónico a niveles altos de señal es una característica normal de los amplificadores de un solo extremo. (No todos consideran que esto sea un inconveniente. Algunos entusiastas del audio encuentran que incluso los armónicos de orden superior son agradables al oído y tienen un sonido más natural).
• En comparación con la baja potencia del amplificador, el transformador de salida es pesado y costoso.

Históricamente, la retroalimentación negativa en los amplificadores de pentodo de un solo extremo era bastante común (por ejemplo, el diseño Mullard 3-3 construido alrededor de EL84 ^[1] ). Hoy en día, la retroalimentación negativa es menos popular con los amplificadores SET, y muchos no tienen un bucle de retroalimentación general. Su respuesta de frecuencia, limitada por la banda de paso del transformador , se modula entonces por irregularidades en la impedancia del altavoz . Esto, y los niveles de potencia alcanzables muy bajos (3 vatios para 2A3 a 20 vatios para 6C33C), requieren una adaptación cuidadosa del amplificador a los altavoces; la selección suele limitarse a altavoces de alta eficiencia con una sensibilidad superior a 90 dB / vatio.

Los amplificadores de triodo de un solo extremo (SET) se consideran un diseño clásico entre ciertos audiófilos y han alcanzado un estatus de culto debido a su supuesto excelente rendimiento de banda media (se dice que es la parte más importante del espectro de audio en la reproducción de música), su "musicalidad" y su "directividad". Esta alta calidad de sonido percibida se atribuye principalmente a la simplicidad y al enfoque minimalista de los circuitos involucrados y a los tubos amplificadores de triodo que se utilizan habitualmente. ^{[ cita requerida ]}

Por otra parte, se debate la legitimidad de calificar a los amplificadores de triodo de un solo extremo como adecuados para fines de alta fidelidad, ya que desde un punto de vista técnico, se considera que los amplificadores SET son generalmente muy inferiores a los diseños de válvulas push-pull posteriores (y más comunes) o a los amplificadores de estado sólido: ^[3] Los diseños SET requieren transformadores de salida que puedan hacer frente a un fuerte componente de CC en la señal, lo que hace que tengan un peor rendimiento en lo que respecta a la respuesta de frecuencia, la distorsión y la eficiencia (aunque esto último no suele ser una prioridad para la mayoría de los entusiastas de los SET, o los audiófilos en general). Además, como los amplificadores SET tienen una impedancia de salida relativamente alta, es difícil acoplarlos de forma efectiva a un altavoz que no haya sido diseñado especialmente para ser accionado por un amplificador de alta impedancia de salida, ya que esto hará que el amplificador sea mucho más sensible a las características de impedancia del altavoz en todo el espectro, lo que dará como resultado coloración.

En general, la configuración normalmente proporcionará un rendimiento de distorsión medida más alto en comparación con los amplificadores de alta retroalimentación. ^[3] Esta distorsión es predominantemente de segundo armónico, lo que no es desagradable para el oído (el segundo armónico para un A en la escala musical a 440 Hz es 880 Hz, que es, obviamente, también un A, es decir, la misma nota solo una octava más alta) ^{[ cita requerida ]} , pero por definición sus altas cifras de THD hacen que los amplificadores SET sean inexactos. En un amplificador push pull, esta distorsión de segundo armónico se cancela en el transformador de salida. Un porcentaje de THD no es inusual a plena potencia de salida, pero será mucho menor a niveles de música normales. Algunos constructores y usuarios han llegado a la conclusión de que, si bien la retroalimentación global reduce la distorsión en todo el rango armónico, también reduce la dinámica dramática asociada con un amplificador SET y el altavoz altamente eficiente necesario para disfrutar de un amplificador de baja potencia, pero esto también es muy debatido.

Aparte del campo de la amplificación de alta fidelidad, los amplificadores SET son bien considerados por algunos en el mundo de la guitarra precisamente debido a sus características de distorsión, que pueden considerarse deseables en el contexto de la amplificación de instrumentos musicales, ya que su objetivo no es la precisión sino la expresividad y la complejidad armónica. ^[4]

En la clase A, para producir una onda sinusoidal completa, el tubo debe estar exactamente a la mitad. Por lo tanto, la oscilación máxima de corriente es de +/- 50 %. Ningún amplificador real logrará esto jamás.

Obtenga los siguientes parámetros:

• Pa (o P[a+g2] para pentodos) (en vatios).
• Rp en triodo (en ohmios),
• resistencia de carga (Rl) (en ohmios) (que puede variar según el diseño).

Calcule la potencia teórica máxima de salida mediante P[ot] = Pa / 2.

Si bien la válvula se puede accionar hasta el final de su recorrido con bastante facilidad, la corriente máxima estará limitada por la resistencia interna de la válvula, ya que la rejilla alcanza el voltaje del cátodo y no impide el flujo de electrones. Por este motivo, las válvulas que tienen un Rp bajo pueden producir más potencia en la clase A1 que otras válvulas con valores Pa similares.

A continuación, calcule P[o] = P[ot] * (1 - Rp/Rl) para obtener una estimación de la potencia de salida máxima obtenible.

Reste un 10% de esta cifra para tener en cuenta la distorsión relativamente fuerte que se produce cuando la válvula se acerca al corte.

Los amplificadores de clase A2 pueden superar un Rp alto al hacer que la rejilla sea positiva con respecto al cátodo. Como esto hace que la rejilla sea un ánodo secundario, también extraerá corriente del cátodo mientras acelera los electrones restantes hacia la placa. Las corrientes de la rejilla pueden imponer exigencias extremas a los circuitos de excitación, que a veces requieren una entrada de hasta 8 vatios para tubos más grandes, como el 211.

• Sonido de válvula
• Audio de alta gama
• Lista de tubos de vacío

• Deckert, Steve. "Por qué funcionan el sistema SET y el sistema de altavoces eficiente". Enjoythemusic.com . Consultado el 21 de septiembre de 2013 .
• Harley, Robert (septiembre de 1995). "El amplificador de un solo extremo: Dennis Had de Cary". Stereophile . Consultado el 21 de septiembre de 2013 .

• www.pmillett.com Un depósito de dominio público para diversos diseños y proyectos de audio, incluidos tubos y SET.