Trans.vahvistimissa on kaiutinkuorman ohmiluku oltava aina yhtä suuri (voi olla suurempikin) kuin vahvarin ulostulokuormaksi on suunniteltu. Jos kajarin ohmit on pienemmät, niin pääteaste kärsii.
Miten on putkivahvistimissa? Meneekö samalla tavalla? Onko se jotenkin tarkempi kaiutinkuorman päälle?
Miten on putkivahvistimissa? Meneekö samalla tavalla? Onko se jotenkin tarkempi kaiutinkuorman päälle?
Vastaukset 20
Vanhimmat
Transistorivahvistimessa kuormitusimpedanssin on oltava vähintään kertaluokkaa suurempi kuin vahvistimen lähtöimpedanssi.
Yllätys, yllätys, putkivahvistimella on aivan sama ominaisuus.
Esimerkiksi pentodiputken ominaiskäyrät muistuttavat jokseenkin tarkasti transistorin ominaiskäyriä. Pentodin anodivirta ei riipu anodijännitteestä. Transistorin kollektorivirta ei riipu kollektorijännitteestä jne...
Ensinnäkin transistorivahvistimessa (ja myös putkivahvistimessa) puhutaan liitäntäimpedanssista ja vahvistimen sisäisestä impedanssista = lähtöimpedanssi (ja myös vaimennuskertoimesta, joka kertoo, kuinka monta kertaa pienempi sisäinen impedanssi on verrattuna liitäntäimpedanssiin.) Tällä suureella on merkitystä bassotoiston kiinteyteen.
Transistorivahvistimessa vaimennuskerroin on yleensä luokkaa 100, eli vahvistimen lähtöimpedanssi on tyypillisesti noin sadasosa liitäntäimpedanssista. Putkivahvistimella tuo luku on pienempi.
Sitten itse kysymykseen. Jos putkivahvistimeen kytkee erilaisen kuorman, mitä suositellaan, se saattaa vaikuttaa jonkinverran toistoalueeseen bassoalueen ala- ja diskattialueen yläpäässä, koska päätemuuntajan speksit (ensiöinduktanssi ja hajainduktanssit käämin kapsitanssit) on laskettu nimellisimpedanssille.
Liian pieniohmista kaiutinta ei pidä laittaa putkivahvistimelle, koska pääteputket kuormittuu liikaa (sama myös transistorivahvistimessa) suuremmilla tehoilla. Suuremmasta kaiuttimen impedanssista (= ohmimäärästä) ei ole yleensä muuta haittaa, kuin nuo edelläkerrotut mahdolliset toistoalueen muutokset. Voihan putkivahvistinta kuunnella myös kuulokkeilla, jolloin kuulokeliitännän jännitteenjakovastukset muodostavat pienen kuorman = suuren ohmimäärän kaiutinliitäntään...
että kaiuttimen impedanssi vaikuttaa tietysti myös vahvistimesta saatavaan lähtötehoon...
Liian suuri kuormitusimpedanssi on ainakin muuntajalähtöiselle putkivahvistimelle epäterveellistä. Tällöin ensiökäämiin vaikuttava itseinduktio voi synnyttää niin suuria jännitehuippuja, että pääteputkessa syntyy plasmapurkauksia. Sitä tietä putkesta loppuu emissio hyvinkin pian.
Tuo asia ei nyt ole ihan niinkään. Jos on kunnolla tehty putkivahvistin, niin vastakytkentä kyllä pitää huolen, ettei mitään ylijännitteitä esiinny putkien anodeilla. Enintään pientä ylitysvärähtelyä suorakulma-aallolla. Saattaa tietysti olla ongelma jonkun propelihatun tekemässä vahvistimessa, mutta syy on silloin suunnittelussa.
Esim. minulla on Köykän "Voima"-vahvistin. Kuulokekuuntelussa "kaiutin"-kuormana 4 ohmin lähdössä on kuulokkeiden sarjavastus 270 ohmia. Mitään ongelmaa ei ole. Tämä on tarkastettu oskilloskoopilla ja sakara-aallolla ilman mitään kuormaa. Pientä ylitysvärähtelyä on täydellä ohjauksella, ei mitään muuta.
Eli, jos sinun putkivahvistimessa on kyseinen ongelma ilman kuormaa, on kyllä suunnitteluvikaa...
Ja vaikka vastakytkentää vahvistimessa ei olisikaan, muuntajan ensiöinduktanssin rinnalle kytkeytyy putkien sisäinen impedanssi (ja kaiutinkuorman resistiivinen osa) vaimentamaan mahdollisia jännitepiikkejä. Eli jos tosiaan on kunnolla suunniteltu vehje, päätemuuntaja laadukas (pieni hajainduktanssi) audiosignaalissa ei ole niin suuria nousunopeuksia, että mainittavaa ylijännitettä syntyisi kohtuullisen pienilläkään (= suuri-impedanssisilla) kaiutinkuormilla. Jos syntyy, niin äänenlaadussa on muitakin puutteita, joten parempi olis upottaa moinen laite jorpakkoon.
Ajattelepa nyt, mitä sinä todellisuudessa puhut. Esim. jos pääteputkien anodilla pitäisi olla 400Vpp ja siellä onkin 1200Vpp ilman kuormaa tai suuriohmisen kuorman kanssa, niin säröhuiput ovat kolmenkertaisia, eli 300%, puhumattakaan, mitä nuo puhumasi "plasmapurkaukset" aiheuttavat!
Eli kysymys nro 1:
Minkälainen puukorva on kyseessä, joka ei tuollaista säröä kuule?
Kysymys nro 2:
Mitä tekee tuollaisella vahvistimella, jossa on noin mahtavat säröt, eikä se pysty seuraamaan sisäänmenosignaalia?
Olen kyllä huomannut, että hifialalla on kaikenäköistä uskomusta ja myyttiä. Tietysti on myös huonosti suunniteltuja laitteita. Mutta hyvin suunniteltu ja kunnollisista osista tehty putkivahvistin soi hyvin ja ilman ongelmia myös ilman kuormaa.
Onko siis näin, että suuriohmisen kajarin voi kytkeä, EIKÄ SE MISSÄÄN TAPAUKSESSA RIKO MITÄÄN, mutta aiheuttaa vaan taajuuskaistan kapenemista?
Ymmärtääkseni ei siksi voi hajottaa mitään, koska mitä suuriohmisempi kajari, niin sitä pienempi virta (teho) menee pääteasteen läpi.
Taas jos kytkee liian suuren kuorman (pieniohmisen kajarin) niin sen kautta voi helposti ylikuormittaa (suuri virta, koska pieni vastus).
Olenko oikeassa?
Nöyrimmät anteeksipyyntöni asiaan puuttumiseni johdosta! Minun vanha anodimuuntajalla varustettu putkivahvistimeni oli varmaankin kovin huonosti suunniteltu kun päätelamput kämähtivät kaiutinpiuhojen salakavalasti irrotessa fortekohdassa. Se olikin jotain vanhempaa, mitä lie köykkä-tuotantoa.
Myös vanhojen Philips-merkkisten putkiradioiden kanssa on joskus käynyt samalla tavalla. Mutta nyt huomaan ilmeisesti kuvitelleeni em. havainnot, totta kai minun on uskottava täällä esiintyvien pätevien asiantuntijoiden mielipiteitä.
Heissan, en vaivaa enää!
TKK:n pojatkin ovat kerettiläisiä......
http://www.tkk.fi/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio video/vahvistin.html :
"Liian suuri kaiutinimpedanssi ei ole koskaan ongelma. Normaali hifivahvistin sietää vaikka kuinka suuri-impedanssisia kaiutinkuormia, vaikka nimellisimpedanssiltaan yli 8-ohmisia kaiuttimia ei käytännössä juurikaan ole. Normaaleja vahvistimia voi käyttää jopa ilman kaiuttimia, jolloin impedanssi on teoriassa äärettömän suuri. Poikkeuksena tästä ovat jotkut putkivahvistimet, joita ei pidä käyttää ilman kuormaa."
Lainauksessasi paino sanalla: "jotkut"
"Poikkeuksena tästä ovat jotkut putkivahvistimet, joita ei pidä käyttää ilman kuormaa."
Kyllä minä sanoisin edelleen, että on huonosti tehty putkivahvistin, jos ei voi ajaa ilman kuormaa, eli päätteeseen ei voi esim. kytkeä kuulokkeita.
Olen mitannut esim. Köykän MS-3K ja OP-3:n vahvistimen käyttäytymisen ilman kuormaa pahimmalla mahdollisella ohjauksella, eli sakara-aallolla ja tulokset jo kerroin. Vain pientä ylitysvärähtelyä, joka johtuu muuntajan hajasuureitten resonanssista, joka aiheuttaa pientä viivettä vastakytkentään. Missään tapauksessa ei mitään ylijännitteitä eikä plasmapurkauksia, joista sinä kerroit!
Ymmärrän, että olet vähän katkera, kun oioin käsityksiäsi. Itse olen jo vanha elektroniikan ammattilainen, joka tuntee sekä putki- että puolijohdetekniikan. En oikonut sinua vi***uillakseni, vaan kerroin vain omat mittaustulokseni ja havaintoni.
En kyllä hyväksyisi itselleni sellaista putkivahvistinta, jossa olis kertomiasi ongelmia. Kaikki laitteet voi tehdä sekä hyvin että huonosti. Jos vahvistin ei seuraa orjallisesti ohjaussignaalia myös ilman kuormaa, vaan esiintyy sellaisia ylijännitteitä, joista on haittaa pääteputkille, niin suunnittelu on epäonnistunut. Se myös tietää mahdottomia säröpiikkejä toistettavaan signaaliin. Eli mitä virkaa sellaisella vahvistimella olisi?
Tiedät kai, että netistä löytyy kaikenlaista tietoa, myös hömppää. Kaikkeen tietoon pitää suhtautua terveen kriittisesti, eikä suoralta kädeltä niellä kaikkea, mitä netistä löytyy.
Myönnetään toki, että kuorman äkillinen putoaminen putkivahvistimelta, kun vahvistinta ohjataan reilusti, saattaa olla ongelma sellaiselle putkivahvistimelle, mikä ei sisällä vastakytkentää, joka pitäisi jännitteet kurissa.
Mutta kysyjähän ei tarkoittanut tätä, vaan hän kysyi, onko haitallista ajaa putkivahvistinta esim. suurohmisella kuormalla. Nämä tapaukset ovat eri asioita ja tuo kuorman äkillinen putoaminen on vaikeampi juttu putkivahvistimelle, kuin jatkuva ajo erilaisilla kuormilla.
Kuorman putoaminen putkivahvistimella on aivan eri asia, kuin jatkuva käyttö kuormittamattomana.
Asiaa voi testata esim seuraavalla tavalla. Verkkomuuntajan ensiöön (230V käämiin) kytketään 12V tasajännite ja sitten yhtäkkiä irroitetaan tasajännitettä vievä liitosjohto. Kun virta katkeaa äkillisesti, syntyy satojen volttien jännite ja tuosta käämistä saa kunnon tällin.
Samaan ilmiöön perustuu mm. auton sytytyspuola, siinähän katkojan kärkien avautuessa syntyy sytytyskipinä. Tämä ei ole mitenkään verrannollinen siihen tilanteeseen, kun putkivahvistinta jatkuvasti soitetaan suurohmisella kuormalla tai ilman kuormaa.
Putkivahvistimen tilanteessa, jos vastakytkentää ei ole, tai vastakytkentä on epästabiili, voi syntyä kuorman äkillisessä putoamisessa vahingollisia jännitepiikkejä...
Lainaus: "Miten on putkivahvistimissa? Meneekö samalla tavalla? Onko se jotenkin tarkempi kaiutinkuorman päälle? "
Et kerro (tai en ainakaan huomannut) millaista lamppukonetta tarkoitat. Esim. kitara- ja bassovahvistimet -eli ns. instrumenttivahvistimet- ovat eri otuksia kuin hifi puolen koneet.
Kerron edellisistä, joita minulla on enemmän kokemusta. Asia ei ole niin mustavalkoinen. Pääsääntöisesti on pyrittävä tietysti käyttämään oikeata kaiutinkuormaa.
Jos on sähköisesti hyvin suunniteltu vahvistin, jota ei luukuteta järkeä vailla nupit kaakossa ja jossa hyvälaatuiset komponentit -erityisesti päätemuuntaja ja pääteputket- niin voi melkoisella varmuudella sanoa, että se kestää 50% tai jopa 100% väärän sovituksen suuntaan tai toiseen.
MUTTA -aina ei voi tietää minkä laatuinen vahvistin on. Eli lähinnä pääteputkien ja p.muuntajan käämin eristeet. Se selviää vasta kokeiltaessa. Ja kokeilu saattaa päättyä ikävästi.
Ja jotkut koneet, esim. isot bassovahvistimet (etenkin Ampeg SVT) ovat tarkkoja kaiutinkuorman suhteen. Niitä ajetaan pääteputkien speksien ylärajoilla, ja jos kaiutinimpedanssi on suurempi,nousevat jännitteet mahdollisesti liian korkeiksi-> putket ja huonossa lykyssä myös p. muuntaja ovat entiset.
Eli lyhyesti: instrumenttivahvareissa _todennäköisesti_ toimii 50% (100% ?) väärä sovitus. Ongelma on se, että kaikissa tapauksissa aivan satavarma ei asiasta voi olla.
Jos minun pitäisi valita liian pienen kaiutinimpedanssin tai liian suuren välillä, niin ehdottomasti valinta olisi liian pieni. Se kuluttaisi lamppuja enemmän kuin oikea kuorma, mutta jännitteet eivät ainakaan nousisi liian korkeiksi.
Kiitti hyvistä vastauksesta.
Vielä yksi kysymys, että miksi liian suuri kaiutinimperdanssi on vaaraksi, siis mitä siellä vahvarin sisällä tapahtuu/nostaa jännitteitä/aiheuttaa jännitepiikkejä?
Kitaravahvistimessa saattaa noin ollakin, mitä kaveri kertoi. Koska siellä jo tarkoituksellisesti säröytetään ääntä, eikä sitten huomata vahvistimen yliohjautumisesta johtuvaa säröä ja mahdollisia jännitepiikkejä.
Mutta kotivahvistimessa asia ei ole nyt aivan noin. Jos siellä muodostuisi ylijännitteitä ja plasmapurkauksia, mikä merkitsee myös sitä, että ulostulojännite ei ole vahvistettu kopio sisäänmenojännitteestä ja sen kyllä huomaisi pahana särönä äänessä.
Ainoa asia, mitä tapahtuu, jos putkivahvistimessa ei ole vahvistuksen vakiona pitävää vastakytkentää, että kun kaiutin- (tai kuuloke-)kuorma on suurohminen, niin vahvistusta vahvistimessa on enemmän ja volyyminuppi saa olla pienemmällä.
Luulen, että myytti putkivahvistimen käytön vaarallisuudesta ilman kuormaa on syntynyt siitä, että ainoa todellinen vaaratilanne voi olla se, kun kovaa soitettaessa kaiutinkuorma irtoaa yllättäen. Tämä sitten on yhdistetty siihen, että ylijännitteitä syntyy myös ajettaessa vahvistinta jatkuvasti ilman kuormaa.
Vielä yksi pointti. Myös putkivahvistimet yleensä ovat varustettu kuulokeliitännällä. Tämä merkitsee sitä, että päätemuuntajan ulostulosta kuulokeliitäntään on jännitteenrajoitusvastus, ylensä noin 270 ohmia. Tähän tulee lisäksi sarjaan kuulokkeiden impedanssi.
Miksi valmistaja tekisi tällaisen "vaarallisen" lähes kuormattoman tilanteen, "jota putkivahvistin ei kestä".
Eli unohtakaa jo viimein (koti-)putkivahvistimen käytön vaarat ilman kuormaa tai suuriohmisella kuormalla ja pitäkää vain huoli, että kaiutinjohdot ovat kunnolla kiinni, eivätkä irtoa kovaa soitettaessa, niin kaikki on hyvin!
Siksi, että oletusarvoisesti kuulokkeilla ei kuunnella kuin ehkä (arviolta) desiwattiteholla(1/10W).
Sitten voi olla, että kaiuttimet ovat kiinni, mutta kuulokesyöttö otetaan aikaisemmin etusesta(valitaan kytkimellä).
Ja: ei pidä olettaa, että jos joku (hieno nimi/merkki tähän)valmistaa lamppukoneen tietäisi siitä kaiken. Putket ovat hyvin kestäviä, (naapurihan käytti niitä militarylaitteissa) mutta niiden ominaisuudet ja kestävyys ovat erilaista kuin ns.solid state osaston. Ja etenkin hivi-puolella liikkuu ihan taikausko-stooria.
Nyt kun huutoäänestys -kunniakkaan puna-armeijan tyyliin- väärän kaiutinkuorman vahingollisuudesta putkivahvistimelle on toivon mukaan loppunut, vastaan sen tiedon mukaan mitä olen vuosien myötä saanut.
Putkipääte on vakiovirtavahvistin. Jos kaiutinimpedanssia nostetaan, nousee myös jännite pääteputkien anodeilla, ja ei voi etukäteen kuin arvailla, kuinka paljon pääteputket ja -muuntaja kestävät noussutta jännitettä.
Lisäksi; jos yliohjataan päätettä (kanttiaalto) saattaa negatiivinen takaisinkytkentä muuttua jollain taajuudella pos. takaisinkytkennäksi -> hallitsematon värähtely.
Päätemuuntaja(=induktanssi) voi aiheuttaa liian suurella kaiutinimpedanssilla jännitepiikkejä (vrt. auton sytytys), ja niitä eivät ehkä pääteptket ja -muuntaja kestä.