Western Electric 300B | |
---|---|
Geometriset mitat ja tapit [1] [2] | |
Tehokas matalataajuinen suoraan lämmitetty triodi | |
Prototyyppi | 300A |
Kehittäjä | länsimainen sähkö |
Julkaisun alku | 1938 |
Rakenteellinen suunnittelu | Lasi, ST-19 |
Lämmitysjännite | 5,0 V |
Hehkulangan virta | 1,2 A |
Keskimääräiset lasketut raja-arvot [3] | |
Anodin jännite | 400 V |
Anodivirta | 100 mA |
Anodin haihduttama teho | 36 W |
Yksitahti ULF:n nimellistila [3] | |
Anodin jännite | 350 V |
Ohjaa verkon jännitettä | -74 V |
Anodivirta | 60 mA |
Saada | 3.9 |
Kaltevuus | 5,0 mA/V |
Sisäinen vastus | 790 ohmia |
Kuormituskestävyys | 4000 ohmia |
lähtöteho | 7 W |
THD | 5 % |
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa |
Western Electric 300B ( WE 300B tai yksinkertaisesti 300B ) on tyhjiöputki , tehokas matalataajuinen suoraan lämmitetty tyhjiötriodi . Aito 300V valmistettiin vuosina 1938-1988 Western Electricillä käytettäväksi korkealaatuisissa ammattimaisissa matalataajuisissa vahvistimissa (VLF) ja erityisen luotettavissa lineaarisissa jännitteensäätimissä . 300V oli viimeinen, tehokkain ja teknisesti edistynein suorapolttoisten matalataajuisten triodien luokan edustaja. Siinä yhdistyi alhainen epälineaarinen vääristymä , kyky toimia suhteellisen alhaisilla syöttöjännitteillä (300 ... 450 V) ja poikkeuksellisen korkea luotettavuus ja kestävyys.
Korkeiden tuotantokustannusten vuoksi 300B:tä ei käytetty sarjakotitalouslaitteissa ja se oli käytännössä [k. 1] on tuntematon lampun aikakauden amatöörisuunnittelijoille. Vasta 1960-luvulla 300B kiinnitti ranskalaisten putkiäänen asiantuntijoiden huomion . 1970-luvulla Japanissa syntyi kiire harvinaisen, koskaan massatuotannon lampun hankkimiseen . 1990-luvulla audiofiilit Koreasta , Taiwanista ja Yhdysvalloista liittyivät japanilaisiin . Kysyntä synnytti tarjonnan: vuosi Western Electric -tehtaan sulkemisen jälkeen 300B:n tuotanto aloitettiin uudelleen ensin Yhdysvalloissa, sitten Kiinassa (1992), Tšekin tasavallassa (1994), Venäjällä (1990-luku), Slovakia , Japani ja Saksa (2015).
1920-luvun alussa ainoa suuritehoisten matalataajuisten radioputkien kuluttaja oli lankapuhelin [5] . Radioviestintä tapahtui yksinomaan lennätintilassa, eikä se vaatinut äänitaajuuksien vahvistamista [5] . FDC-tekniikkaa kokeilevat puhelinyhtiöt eivät tarvinneet vain suuritehoisia putkia, vaan suuritehoisia putkia, joilla on pieni epälineaarinen särö (niin alhainen, että harmoninen särö, joka väistämättä tunkeutuu taajuudella multipleksoidulta kanavalta toiselle, ei ollut havaittavissa korvalle ). Varhainen esimerkki tällaisista puhelinkäyttöön kehitetyistä triodeista oli British Type 25 [5] . Vuoden 1923 tienoilla, kun DC AM - lähetykset tulivat, kotiradioille syntyi mahdollisesti valtavat markkinat , ja tehokkaille ja edullisille vastaanotin- vahvistinputkille syntyi tarve [5] . BBC :n tarpeisiin mukautetusta Triode 25:stä tuli matalataajuinen LS5A (LS englanniksi kaiutin , kaiutin ) [5] . Yhdysvalloissa AT&T - puhelinmonopolin hallitsema Western Electric aloitti matalataajuisen triodityypin 225 tuotannon, joka on muunnelma VT2- radiotaajuustriodista , joka kehitettiin jo vuonna 1917 [5] . Vuoteen 1925 mennessä suuritehoisten triodien kehityspuu oli jakautunut kahteen haaraan - putkiin radiotaajuuksien tuottamiseen ja modulointiin sekä putkiin äänitaajuuksien vahvistamiseen [6] . RF-triodit voisivat myös vahvistaa äänitaajuuksia, mutta vaativat korkeita syöttöjännitteitä ja suhteellisen kalliita , monimutkaisia lähtömuuntajia . Matalataajuisissa triodeissa, jotka erosivat radiotaajuisista harvinaisella ohjausverkon käämityksellä ja siten pienemmällä sisäisellä resistanssilla , ei ollut näitä puutteita [6] [7] . Pienen sisäisen resistanssin kääntöpuoli oli erittäin alhainen jännitevahvistus (μ=2…5) ja sen seurauksena lisääntyneet vaatimukset esipäätevahvistusasteelle [7] .
Suhteellisen pienitehoisista UX-112:sta (oksidikatodilla [8] ) ja UX-171:stä (toraattikatodilla [8] ) tuli tämän luokan ensimmäiset laajamittaiset lamput ; niitä seurasi vuonna 1928 UX-250 (tyyppi 50 [k. 2] ), ensimmäinen todella tehokas suoralämmitteinen triodi [6] , joka pystyy tuottamaan jopa 4,6 wattia lähtötehoa A-tilassa [9] . Kuitenkin kykyjensä toteuttamiseksi UX-250 vaati 450 V:n syöttöjännitteen, joka oli kohtuuttoman korkea kotitalouslaitteille; kohtalaisen korkeilla 250 ... 300 V jännitteillä UX-250 antoi vain 1,5 ... 2,4 W kuormaan [9] [10] . Tästä syystä UX-250:tä käytettiin suhteellisen harvoin, ja pienjännitteistä kahden watin UX-245:tä (tyyppi 45) [10] [6] [k. 3] . Kaikki nämä putket on suunnitellut Westinghouse, ja suurimman osan niiden tuotannosta tuotti RCA , joka kontrolloi Westinghousea [6] . Suurten valmistajien välisen patenttisopimuksen ansiosta yhdysvaltalaiset radiotehtaat tuottivat samantyyppisiä lamppuja, ja näiden tyyppien valikoima oli rajallinen [11] [12] . Vuosien 1929–1930 rakenneuudistus, joka yhdisti RCA:n, General Electricin , Victorin ja Westinghousen pääomat David Sarnoffin määräysvallassa olevaksi osakkeeksi , vahvisti lopulta alan [12] . Euroopan teollisuus päinvastoin oli pirstoutunut, ja eurooppalainen lamppunimikkeistö on täynnä synonyymejä nimityksiä ja läheisiä analogeja [11] . Eurooppalaiset olivat kolme vuotta Amerikkaa edellä suojattujen lamppujen kehittämisessä [k. 4] , mutta ensimmäinen eurooppalainen voimakas triodi - brittiläinen PX4 - otettiin tuotantoon vasta lokakuussa 1929, amerikkalaisen UX-245:n [14] jälkeen . Japanilaiset, jotka kopioivat amerikkalaisia uutuuksia yhden tai kahden vuoden viiveellä, rajoittivat itsensä UX-245:n ja UX-250:n lisensoitujen kopioiden julkaisemiseen [15] .
Vuonna 1930 Western Electric vastasi kilpailijoille RCA:lta vapauttamalla 252A triodin, joka on UX-250:n läheinen analogi, jonka ilmoitettu lähtöteho oli jopa 8 W, mikä vaati myös korkean (450 V) syöttöjännitteen [16 ] . Western Electricin ammattikäyttöön tarkoitetussa kaksitahtisessa ULF:ssä kaksi 252A:ta toimitti 12 W kuormaan [16] . Tätä lamppua, 300B:n suoraa edeltäjää, valmistettiin vain muutaman vuoden ajan, ja siitä tuli erittäin harvinaista 1990-luvulla [16] . Vuonna 1932 Western Electric julkaisi tehokkaan epäsuorasti lämmitetyn triodin 271A, jonka lähtöteho oli jopa 2,8 wattia. Uutuus ei onnistunut, ja Western Electric palasi aikatestattujen suoraviivaisten katodien käyttöön [16] . Samana vuonna 1932 271A korvattiin suoraan lämmitetyllä triodilla 275A - läheinen analogi tunnetummalle lampulle 2A3 , jota käytettiin Western Electricin elokuvalaitteistoissa vuosina 1932-1934 [16] . Tarkat kopiot UX-245:stä valmistettiin myös Western Electricillä - mutta vain sotilastilauksesta [16] .
Vuonna 1933 Western Electric tuotti vielä tehokkaamman 300 A lampun, joka korvasi 252 A [16] . Maksimitehohäviö anodilla nousi 40 W:iin 6 W:n lämmitysteholla, mikä vaati pallon geometrisen koon lisäämisen 16,5 cm:iin (jalustan kanssa) ja 6,2 cm:iin halkaisijaltaan [1] . 300A käytettiin pääasiassa patentoidun Mirrophonic- järjestelmän elokuvaäänijärjestelmissä [17] . Peruskokoonpanossa tällaisen asennuksen vahvistuskanava koostui yksipäisestä mallin 91 vahvistimesta [k. 5] lähtöteholla 8 W, kuormitettuna kaksisuuntaiseen torvi - akustiseen järjestelmään Scherer - kaavion [17] mukaisesti . Tasoa korkeampi oli 15 watin push-pull-malli 86 [18] .
Teknisesti täydellisiä, kalliita laitteita ei ollut kysyntää markkinoilla [18] . Suuri lama jatkui maassa , ja teatterinomistajat, jotka olivat asentaneet ensimmäisen sukupolven äänen vasta muutama vuosi sitten , eivät olleet valmiita investoimaan uuteen järjestelmään [20] . Yritys pystyi valmistamaan ja vuokraamaan vain neljä tuhatta Mirrophonic-laitetta [17] . Vuonna 1935 Western Electricin kerran kannattava palvelujaosto teki tappiota ensimmäistä kertaa; vuotta myöhemmin suuret elokuvastudiot luopuivat sopimuksestaan Western Electricin kanssa uusimman RCA -järjestelmän hyväksi , ja vuonna 1937 yritys rajoitti aktiivista toimintaansa elokuvateatterissa [21] . Sen jälkeen Western Electric on huoltanut vain aiemmin asennettuja äänijärjestelmiä [21] .
Vuonna 1938 Western Electric vaihtoi 300 A:n pinoutin yhdistäen sen edellisen sukupolven lamppuihin [22] [23] . Uutta lamppua, joka sai merkinnän 300B, käytettiin myös yksinomaan ammattilaitteissa - elokuva- ja televisiolähetysten ULF-laitteissa sekä 27A lentokoneen radiolähettimessä [24] [23] . Western Electric ei periaatteessa harjoittanut lamppujen massatuotantoa eikä yrittänyt päästä kuluttajamarkkinoille: yrityksen tärkeimmät prioriteetit olivat luotettavuus ja kestävyys [5] . 300A ja 300B valmistettiin aikansa parasta teknologiaa ja materiaaleja käyttäen [25] . Lampun polttimo puhallettiin "pehmeästä", sulavasta lasista, jolla oli huomattava sähkönjohtavuus (joka myötävaikuttaa loissähkövarauksen valumiseen ) , ja polttimon pohja tehtiin tulenkestävästä, eristävästä silikaattilasista [25] . Lampun sisäosat tehtiin puhtaasta nikkelistä , anodit hiilivetyväliaineessa hiilellä mustetusta nikkelistä , katodit nikkeliteipistä, joka oli päällystetty kolminkertaisella bariumkarbonaattikerroksella [26] . Ristikot tehtiin molybdeenilangasta nikkelipoikkipinnoilla, lampun johdot tehtiin kuparista , joka oli päällystetty platinakerroksella [27] . Katodin ja verkon välinen etäisyys on vain puolet verkon ja anodin välisestä etäisyydestä - siksi 300 V: n virta-jännite-ominaisuudet ovat paljon lähempänä kolmen sekunnin lain määräämää ihannetta kuin lamppujen ominaisuudet. seuraavat sukupolvet [28] .
300B:stä tuli matalataajuisten suorapolttoisten triodien kehityksen huippu [14] . Lamppu erottui alhaisesta epälineaarisen vääristymisen tasosta, poikkeuksellisesta kestävyydestä (arvioitu käyttöikä 40 tuhatta tuntia) ja oli luokkansa tehokkain [24] (valmistajan mukaan yhden lampun suurin lähtöteho). päättyi ULF 300 V:lla saavutti 17,8 W [29] , käytännössä 300 V kehitti tehon noin 8 ... 10 W [24] ). Vertailukelpoisella, mutta hieman pienemmällä teholla oli vain suoralämmitteinen eurooppalaisen mallin PX25 triodi ( Marconi-Osram Valve , 1932) ja brittiläinen kopio 300 V:sta, STC :n valmistama nimikkeellä 4300B [30] . Matalataajuisten suoraan lämmitettyjen triodien edelleen parantaminen osoittautui tarpeettomaksi: 1930-luvun lopulla ne korvattiin tehokkailla suojatuilla lampuilla - pentodeilla ja sädetetrodeilla [31] . Triodit hylättiin ja julistettiin "vanhentuneiksi" jo ennen toisen maailmansodan puhkeamista , ja suojatut putket hallitsivat VLF-piirejä putkien aikakauden loppuun asti huonoimmasta äänenlaadusta huolimatta [32] [33] .
Toisen maailmansodan jälkeen 300B:tä käytettiin uusissa ULF-malleissa vain kerran, Brook 10C -mallissa ja vain vaihtoehtona suunnittelijoiden ja käyttäjien päävalinnalle - 2A3 [17] . Lamppu oli liian kallis käytettäväksi kodinkoneissa [17] . Sen pääasiallinen sovellusalue sodan jälkeisellä kaudella oli erittäin luotettavat jännitteen stabilisaattorit Yhdysvaltain sotilasavaruusteollisuudelle [34] . Valtion tilaus tuki arkaaisen suoralankatriodin tuotantoa puolen vuosisadan ajan: Western Electric -yhtiö lakkasi olemasta vuonna 1984 [35] , ja sen tehdas Kansas Cityssä [n. 6] , jonka Lucent otti haltuunsa , tuotti 300B:tä vuoteen 1988 asti [17] [23] . Jatkuvan tehon suhteen 300B oli toiseksi vain 215A triodi, jota valmistettiin vuodesta 1918 1970-luvun puoliväliin [23] .
1960-luvulla, kun koko maailma vaihtoi putkista transistoreihin , Japanissa syntyi erityinen kansallinen putkihiiren koulukunta [ 10] . Japanilaiset harrastajat ovat kehittäneet makua yksipäisiin 2A3 -triodivahvistimiin ja erittäin herkkään torviakustiikkaan, jotka pystyvät vapauttamaan tällaisten pienitehoisten vahvistimien ominaisuudet [10] . Sitten 1960-luvulla muutama ranskalainen audiofiili "löysi" aiemmin tuntemattoman 300B:n; vuosina 1972-1973 ranskalais-japanilaisen suunnittelijan Jean Hiragin julkaisujen ansiosta ranskalaiset ideat tunkeutuivat Japaniin [17] . Useiden vuosien ajan japanilaisten audiofiilien ja sitten vain varakkaiden ihmisten keskuudessa syntyi irrationaalinen Western Electricin kultti, jota ulkomaalaiset eivät ymmärrä [17] . Tämän (ja vain tämän) merkin tuotteista on tullut haluttu statustuote [ 17] . Erityisen onnelliset keräilijät asensivat kotiin täysimittaiset Mirrophonic-äänijärjestelmät, jotka on tarkoitettu suuriin elokuvasaleihin [17] . Suosituimman ULF Western Electricin hinnat nousivat 1,5...3 miljoonaan jeniin ; legendaarisen yrityksen nimellä merkittyjä kondensaattoreita, vastuksia, johtimia myytiin jälleen epätavallisen korkeaan hintaan [36] .
Jännitys Japanissa osui samaan aikaan amerikkalaisten elokuvateatteriverkkojen teknisen laitteiston uusimisen kanssa [17] . Ensimmäisen aallon japanilaiset keräilijät onnistuivat ostamaan ja viemään pois Yhdysvalloista siellä säilyneet Mirrophonic-vahvistimet ja -kaiuttimet; Japanilaiset jälleenmyyjät kirjaimellisesti kampasivat metalliromun vuoret, jotka amerikkalaiset lähettivät uudelleensulatettavaksi Taiwaniin [17] . 1980-luvun ensimmäisellä puoliskolla tämä antiikkilähde loppui: koko aitojen Western Electric -vahvistimien laivasto asettui ulkomaisiin "rahastoihin". Vastauksena japanilaiset yritykset aloittivat yksinkertaistettujen kopioiden massatuotannon, mikä vain lisäsi 300B:n kysyntää [17] . Ainoa vakaa 300B:n lähde oli Kansas Cityn tehdas, joka työskenteli vientiä varten Japaniin. Japanin tilaukset lämmittivät jatkuvasti lamppujen hintoja Yhdysvalloissa, mutta amerikkalaiset itse eivät olleet kiinnostuneita arkaaisista triodeista [17] . Tuolloin Amerikan hi-End-markkinoita hallitsivat tehokkaat push-pull- tetrodivahvistimet , jotka oli rakennettu 1950-luvun reseptien mukaan [17] .
Alkuperäisen Western Electric 300B:n viimeisenä tuotantovuonna uusien lamppujen hinta oli 125 dollaria kappaleelta [17] . Vuonna 1990 viimeinen tehtaan varasto myytiin loppuun ja markkinahinta nousi 300 dollariin [17] . Ulkomaalaiset ja varovaiset amerikkalaiset ostivat kaikki avoimille markkinoille ilmestyneet 300 V, vaikka itse USA:ssa suoralämmitteisten triodien kysyntäbuumi ei ollut vielä alkanut [17] . 300B tuli muotiin Yhdysvalloissa vasta 1990-luvun puolivälissä, kun alkuperäisten lamppujen varastot loppuivat [37] [17] . Pian, vuosien 1997–1998 kriisin alkaessa , jännitys Japanissa laantui, mutta siihen mennessä Korea ja Taiwan olivat vakavasti kiinnostuneita lamppuantiikkiesineistä [36] .
Niukan hyödykkeen kysyntä loi tarjonnan. Vuonna 1989 Richardson Electronics , joka on erikoistunut tyhjiölaitteiden toimittamiseen ja pienimuotoiseen tuotantoon, aloitti uudelleen 300B:n tuotannon Cetron -tavaramerkillä [38] [24] . Suurin osa näistä lampuista vietiin Aasiaan [24] . Vuonna 1992, kun aitojen WE 300B:iden hinnat nousivat 1 200 dollariin, Shuguangin kiinalaiset 300B:t tulivat Yhdysvaltain markkinoille 50 dollarilla kappaleelta [38] [39] . Seuraavien vuosien aikana Shuguang ja sen sisaryhtiö Fullmusic-lamppuja jaettiin useilla eri merkeillä (Sofia, Princess, PS Vane ja muut) [40] . Vuonna 1994 Alyosha Vaish (tavaramerkit Vaic ja AVVT) käynnisti "tekijän" parannetun version 300V - Vaic VV30B tuotannon Tšekin tasavallassa, ja amerikkalaisen Sovtek-tuotemerkin omistajat aloittivat 300V:n tuotannon Reflectorin tehtaalla vuonna Saratov [38] . Kesällä 1997 SV300B:n toimitukset alkoivat Svetlanan tehtaalta Malaya Visherassa [41] . Vuonna 2001 Weisch-yritys lakkasi olemasta, mutta hänen suunnitelmansa kopioivat ja toistivat ensin Ricardo Kron ( KR Audio ) ja sitten Charles Whitener (Westrex) [42] .
Yrittäjä ja audiofiili Charles Whitener osti oikeudet Westrex-tavaramerkkiin (Western Electric Exports) ja valmistaa 300 V:tä alkuperäisten Western Electricin eritelmien mukaisesti AT&T:ltä lokakuussa 1994 [39] . Toinen vuosi kului rahoituksen etsimiseen ja Kansas Cityn radiotehtaan jäljellä olevan tilan vuokraamiseen [39] . Hänen sanojensa mukaan Whitener ei vain onnistunut käynnistämään uudelleen historiallista tuotantoa, vaan myös palasi palvelukseen kaksitoista käsityöläistä, jotka kerran valmistivat aitoa 300 V:tä [24] . Tuotanto aloitettiin elokuussa 1996, mutta ensimmäiset kaksi tuhatta lamppua hylättiin, ja tekniikan virheenkorjaus kesti vielä vuoden [39] . Vuoden 1997 toisella puoliskolla Whitener onnistui valmistamaan ja myymään kymmenen tuhatta hyvää lamppua [39] . Puolet niistä vietiin Aasiaan; Yhdysvalloissa Whitener-lamppuja myytiin 800 dollarilla parilta [39] [24] . Vuonna 2013 sanomalehdet raportoivat Western Electric -putkien valmistuksen elpymisestä Rossvillessä, Georgiassa [35] . Uuden yrityksen, jolla oli vanha, kuuluisa nimi, takana oli sama Whitener - tällä kertaa hän osti oikeudet Western Electric -tavaramerkkiin AT&T:ltä ja ilmoitti ottavansa käyttöön täysimittaisen sähköisen tyhjiötuotannon "tyhjästä" [35] .
Jak van der Wallen mukaan vuosina 1989-2016 valmistettiin "remake" 300V:tä kolmetoista tehtaalla seitsemässä maassa ( Saksa , Kiina , Venäjä , Slovakia , USA , Tšekin tasavalta ja Japani ) [40] . Jotkut näistä lampuista sijoitettiin jäljennöksiksi 300B:stä, jotka on valmistettu historiallisilla Western Electric -laitteilla, toiset edullisiksi korvaajiksi alkuperäiselle, ja toiset sen parannetuiksi, parannetuiksi johdannaisiksi. Vuodesta 2015 valmistetussa saksalaisen ELROG-yhtiön lampussa ei ole oksidia , vaan toriaattikatodia - mikä van der Wallen mukaan ei salli sitä luokitella 300 V perheeksi [40] . 1990-luvun kiinalaisille lampuille oli ominaista kohtuuttoman lyhyt käyttöikä, noin 500 tuntia, ja Saratov "Reflectorin" lampuilla oli poikkeavia virta-jännite-ominaisuuksia, jotka eivät ole ominaisia suoraviivaisille triodeille, ja liiallisilla epälineaarisilla vääristymillä [43] . Uusien lamppujen ominaisuuksien hajonta on niin suuri, että on aiheellista puhua ei "kopioista 300B", vaan koko perheestä modernin muotoilun lamppuja käyttämällä legendaarisen lampun nimeä [43] .
Suurin osa kaupallisista 300B-laitteista on yksipäisiä audiotehovahvistimia [45] . 1900-luvun lopun vahvistimet olivat pääsääntöisesti primitiivisiä, piiriteknisesti yksinkertaisimpia malleja [38] . Tämän sukupolven tyypillisen ULF:n lähtötriodi on kuormitettu resistanssilla alueella 2,5 ... 3,5 kOhm; automaattinen (katodi) esijännite stabiloi 300 V:n lepovirran noin 60 mA:iin [38] . Triodiverkkoa ohjaa kaksi kapasitiivisesti kytkettyä esivahvistinastetta. Yhteisen negatiivisen takaisinkytkennän puuttuminen tekee tällaisesta vahvistimesta erittäin herkän lähtötriodin lineaarisuuden ja lähtömuuntajan laadulle [38] .
Suoralangaisia triodeja 2A3 ja 300B käytetään toisinaan VLF-esilähtöasteena (ajureina) erityisen tehokkaissa triodeissa [46] . Esimerkiksi sarjassa yksitahtisessa ULF Audio Note Ankorussa (1990-luvun puolivälissä) esilähtö 300B, joka on ladattu välimuuntajalla, heilauttaa kahden rinnakkain kytketyn lähetystriodin verkkoja 845 [46] . Vahvistimen suunnittelija aikoi käyttää 2A3 -triodia ajurina, mutta ei onnistunut hillitsemään uudelle 2A3:lle ominaisia satunnaisia virranvaihteluita [46] . Ainoa massatuotantona valmistettu vaihtoehto oli 300B [46] .
Japanilainen suunnittelija Susumu Sakuma on toistuvasti julkaissut eksoottisia 300 V:n phono-asteita ja esivahvistimia MJ Audio Technology Magazinessa [47] . Sakuma käyttää perinteisesti muuntajakytkentää kaskadeista, suoralämmitteisten katodien syöttöä stabiloimattomalla tasavirralla ja aktiivisia lampun shuntteja (mukaan lukien 300 V triodeilla) kohinan suodattamiseen tehopiirissä [47] .
Vuodesta 2008 lähtien 300B:tä on käytetty vain kahdesti Japanin ulkopuolella valmistetuissa massatuotetuissa esivahvistimissa: hongkongilaisen Audio Spacen balansoidussa Reference 2:ssa ja amerikkalaisen Manley Laboratoriesin yksivaiheisessa Neo-Classicissa [48] . 300 V ei sovellu pienten signaalien vahvistamiseen: lampun vahvistus on liian pieni (μ ≈ 3,8), putken sisäinen kohina on liian korkea, lamppu on alttiina voimakkaalle mikrofonille ja on herkkä ulkoisille sähkömagneettisille häiriöille [48] . Siksi molemmissa näissä malleissa päävahvistuksen tarjoaa 6SL7:n tuloaste, joka on ladattu 300B-verkkoon. Audio Space -esivahvistimessa, 300B:n ja lähtöliittimen välissä, on mukana myös kolmas vaihe - katodisukuri samassa 6SL7:ssä [48] .
Indeksi | Mittayksikkö _ |
Toimintarajat [ |
Arvioidut tilat | Valmistajan suosittelemat tilat (tiedot vuodelta 1950 [3] ) | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Yksitahti ULF A1-tilassa | Push-pull ULF A1-tilassa | ||||||||
Tiedot vuodelta 1939 [49] | Tiedot vuodelta 1950 [50] | Tiedot vuodelta 1939 [49] | Tiedot vuodelta 1950 [50] | Vaihtoehto I | Vaihtoehto II | Vaihtoehto I | Vaihtoehto II | ||
Anodin jännite | AT | 450 | 400 | 300 | 350 | 300 | 350 | 300 | 350 |
Verkon esijännite | AT | -61 | −74 | -61 | −74 | -61 | −67,5 | ||
Anodivirta | mA | 70 tai 100 [k. 7] | 100 | 60 | 60 | ||||
Teho haihtui anodilla | ti | 40 | 36 | ||||||
Sisäinen vastus | Ohm | 700 | 790 | 740 | 790 | 740 | n.a. | ||
Kaltevuus | mA/V | 5.5 | 5.0 | 5.3 | 5.0 | 5.3 | n.a. | ||
Saada | 3.85 | 3.9 | 3.9 | 3.9 | 3.9 | 3.9 | |||
Kuormituskestävyys | Ohm | 3000 | 4000 | 4000 | 4000 | ||||
Verkkosignaalin jännitteen amplitudi | AT | 61 | 74 | 122 [to. kahdeksan] | 135 [n. kahdeksan] | ||||
Vaiheen lepovirta | mA | 62 | 60 | 100 | 170 | ||||
Kaskadin ottama enimmäisvirta | mA | 74 | 77 | 150 | 200 | ||||
lähtöteho | ti | kahdeksan | 6 | 7 | kymmenen | kaksikymmentä | |||
THD maksimiteholla | % | 5 | 5 | 4.5 | 2 |
Western Electricin eri julkaisuvuosien dokumentaatio antaa eri arvot suurimmista sallituista jännitteistä ja tehoista. 1930-luvulla yhdysvaltalaiset valmistajat julistivat absoluuttiset maksimiarvot ( englanniksi absoluuttiset maksimiarvot ) - toimintaparametrien raja-arvot, joita ei voitu ylittää missään olosuhteissa edes vaikeimmissa käyttöolosuhteissa [51] . Absoluuttinen maksimijännite ja tehohäviö 300 V anodilla on 1930-luvun dokumenttien mukaan 450 V ja 40 W; minkä tahansa näiden arvojen ylittäminen johtaa lampun nopeutuneeseen vanhenemiseen tai katastrofaaliseen vikaan [52] . Vuoden 1939 lopussa Yhdysvaltain teollisuus luopui absoluuttisten enimmäisarvojen ilmoittamisesta; niiden sijaan dokumentaatiossa alettiin ilmoittaa keskimääräisiä laskettuja raja-arvoja ( eng. suunnittelukeskusarvoja ) - normaalin toiminnan raja-arvoja kymmenen prosentin marginaalilla sähköverkon jännitteen todennäköisille poikkeamille . standardi [51] [53] [k. 9] . Uudessa järjestelmässä jännite ja tehohäviö 300 V anodilla rajoitettiin pienempiin arvoihin - 400 V ja 36 W, vastaavasti; itse lamput eivät ole muuttuneet [3] .
Remake-lamppujen suurimmat sallitut indikaattorit voivat olla sekä korkeammat että alhaisemmat kuin alkuperäisen. Vain muutama remake on täysin vaihdettavissa WE 300B:n kanssa. Esimerkiksi erityisen tehokkaalle Emission Labs 300B-XLS -lampulle on tunnusomaista 55 W:n sallittu häviöteho anodilla ja kestävyyden kannalta optimaalinen teho ei saa ylittää 43 W [54] . Saman valmistajan "tavallisella" 300B:llä nämä luvut ovat 36 ja 33 W [55] , ja "premium" 300B-MESH:lle, jossa on punottu anodi, nämä luvut ovat vain 28 ja 22 W. Tällaista lamppua ei voi käyttää useimmissa klassisen 300B:n VLF-malleissa [56] .
Kaikki 300 V katodit vaativat 5,0 V DC- tai AC-syötön Hehkulangan virtaa ei ole standardoitu; Käytännössä se vaihtelee 1990-luvun uusien lamppujen osalta 1,07 - 1,61 A [57] . Kuuman katodin differentiaaliresistanssi on noin 5 ... 6 ohmia, kylmän katodin resistanssi on noin 1 ohm, joten alkuhehkulangan virta voi olla 6 ... 8 kertaa suurempi kuin nimellisarvo [58] . Sallittua hehkulangan jänniteväliä ei määritetty Western Electric -dokumentaatiossa; mainittiin vain, että sen "pitäisi olla mahdollisimman lähellä nimellisarvoa" [49] . Muut oksidikatodilla varustettujen suuritehoisten lamppujen valmistajat ovat yleensä säätäneet, että hehkulangan jännite poikkeaa nimellisarvosta enintään ± 5 % [59] . Näiden rajojen ylittävät poikkeamat, mutta enintään +15 % nimellisarvosta, ovat hyväksyttäviä lampun käyttöiän lyhentämisen kustannuksella (jokainen 1 % ylikuumeneminen lyhentää käyttöikää 3 %:lla [60] . Yli 15 % ylikuumeneminen johtaa katodin katastrofaaliseen tuhoutumiseen [60] .
Luotettavuuden ja kustannusten kannalta on suositeltavaa perinteisesti syöttää hehkulankaan vaihtojännite erillisestä hehkukäämistä virtuaalisella tai todellisella (tämä on Western Electricin [49] suosittelema vaihtoehto ) keskipisteellä. Muuntajan magneettipiirin sisäinen resistanssi ja epälineaarisuus rajoittavat käynnistysvirtaa; Hehkulangan "vasen" ja "oikea" varsi toimivat yhtäläisissä olosuhteissa. Klassisen piirin haittana on verkon taustan väistämätön siirtyminen vahvistimen lähtöön. Push-pull ULF:ssä tausta voidaan pienentää mitättömiin arvoihin, alle 1 mV lähtömuuntajan toisiokäämissä; yksijaksoisessa ULF:ssä noin 5 mV:n taustataso on saavutettavissa [61] [c. 10] . Pienin tausta (3 mV) erottuu uusista lampuista, joissa hehkulangan jännite syötetään kirjaimellisesti W-muotoisen katodin vasempaan ja oikeaan haaraan [61] . Alkuperäisessä WE 300B:ssä yksi hehkukäämin navoista on kytketty katodin keskipisteeseen - tämä konfiguraatio on herkempi verkon taustalle [61] .
Verkkotaustan poistamiseksi kokonaan voidaan käyttää hehkulangan tehoa toissijaisesta ultraäänitaajuuden vaihtojännitteen lähteestä tai tehoa vakiojännitteen tai virran stabilisaattorista . Häiriöiden välttämiseksi signaalipiirissä stabilisaattori tulisi kytkeä virtuaalisen keskipistekaavion mukaisesti; yhden katodiliittimen maadoitus ei ole toivottavaa. Kaikkien tasajännitteellä tai -virralla varustettujen virtalähdepiirien haittana on hehkulangan "kylmien" ja "kuumien" varsien toimintatilojen epäsymmetria, mikä lyhentää lampun käyttöikää. Mitä pienempi virranotto "kylmästä" olakkeesta, sitä nopeammin se vanhenee, joten hehkulamppujen stabilointiaineiden käyttö on perusteltua vain lampun käydessä täydellä teholla. Valinta jännitteen stabiloinnin ja virran stabiloinnin välillä on kiistanalainen, kiistanalainen aihe. Virran stabilisaattorit ovat kannattajiensa kannalta edullisia, koska ne eivät oletettavasti vaikuta signaalivirtojen virtaukseen hehkulangan läpi. Tämän lähestymistavan vastustajat, kuten tšekkiläinen valmistaja 300B Emission Labs , väittävät, että nykyisten stabilointiaineiden käyttö ei sinänsä vaikuta putken äänimerkkiin. Se kuitenkin viivästyttää katodin lämpenemistä liikaa (pahimmassa tapauksessa lamppu ei välttämättä saavuta normaalitilaa ollenkaan), mikä tekee anodin syöttöä viivästäväksi pakolliseksi ja vaatii jokaisen lampun yksilöllistä säätöä [60] .
Uuden lampun subjektiivisesti havaittu äänimerkki ja vähäisemmässä määrin sen objektiivisesti mitattavissa olevat ominaisuudet eroavat "lämmitetyn" lampun tunnuspiirteistä ja ominaisuuksista. Alkulämpenemisaika 300 V kalsiumseostetulla katodilla ja täydellä aktivoinnilla ja sähköisellä lämpökoulutuksella valmistajalla on eri lähteiden mukaan 50 [62] - 200 [61] tuntia kuormitettuna. Tänä aikana kuumakatodin pinnalle muodostuu stabiili oksidirakenne; paikalliset päästöjen epäsäännöllisyydet vähenevät minimiin, lamppu saavuttaa "huippumuodon" [62] [63] . Sitten alkaa oksidikerroksen hidas, peruuttamaton vanheneminen [62] [63] . Jos valmistaja ei käyttänyt kalsiumseosta, lämpenemisaika pitenee merkittävästi: esimerkiksi Whitener's Western Electric suositteli vähintään 500 tunnin lämmitysjaksoa [63] . Tällaiset lamput vanhenevat paljon hitaammin kuin kalsinoidut [63] .
300B:tä käytetään yksinomaan luokan A1 vahvistinasteikoissa - verkon negatiivisilla biaseilla, pois lukien verkkovirtojen virtaus [67] . 1930-luvun Western Electric -dokumentaatiossa käsiteltiin useita kymmeniä eri toimintatapoja yksijaksoiselle VLF:lle 300 V jännitteellä anodijännitteiden alueella 200 - 450 V ja lepovirrat 30 - 80 mA [64] . Kun anodin jännitettä nostetaan jokaista 50 V:ta kohden, lähtöteho kasvaa sovitetulla kuormalla käytettäessä noin 2 W; absoluuttinen maksimilähtöteho 17,8 W saavutetaan anodijännitteellä 450 V, anodivirralla 80 mA ja kuormitusresistanssilla 2 kΩ [29] [65] . Suurin epälineaarinen vääristymä on kuitenkin ominaista maksimilähtötehon muodoille, ja siksi ne eivät ole toivottavia korkealaatuisissa laitteissa [29] [65] . THD:n pienentämiseksi enintään 5 %:n arvoon on tarpeen lisätä kuormitusvastusta noin puolella, jopa 3 ... 5 kOhm, valitusta tilasta riippuen; suurin lähtöteho pienennetään sitten 7…10 W:iin [29] [65] . Mitä suurempi lepovirta ja suurempi jännite anodilla, sitä tehokkaammin tämä toimenpide vähentää vääristymiä, erityisesti dissonantin kolmannen harmonisen tasoa [66] .
Viitetiedoissa annetut THD-arvot ovat enimmäislähtötehoa vastaavia raja-arvoja. Ohjausjännitteen amplitudin (ja vastaavasti lähtötehon) pienentyessä SOI laskee: toisen harmonisen (F 2 ) kerroin putoaa suhteessa tulosignaalin amplitudin, kolmannen harmonisen kerroin. (F 3 ) on verrannollinen neliönsä [52] . Siksi mille tahansa ohjausjännitteen arvolle, joka ei ylitä esijännitettä, nämä kertoimet voidaan laskea yksinkertaisesti jakamalla taulukon arvot F 2m ja F 3m [52] . Svetlanan vuonna 1999 tekemät todellisen 300 V:n ULF-testit vahvistavat teorian ja siihen ja Western Electricin taulukkotietoihin perustuvat PSpice -lamppumallit [68] . Lähtötehoalueella 0,2 ... 10 W SOI ULF 5 kΩ:n kuormalla kasvaa suhteessa tulosignaalin amplitudiin, noin 0,3 %:sta 3,5 %:iin [68] . 10 W:n kynnyksen yläpuolella signaali rajoittuu ja THD kasvaa jyrkästi [68] . Tällainen remake-lampun ja alkuperäisen WE 300B:n parametrien yhteensopivuus on sinänsä hyvin harvinaista [43] . 1990-luvulla valmistetut lamput eivät harvoja poikkeuksia lukuun ottamatta vastanneet alkuperäisiä sähköisiltä ominaisuuksiltaan tai edes kokonaismitoiltaan [43] . Svetlanan valmistama 300B ohitti Western Electric -lamput lähtötehon ja epälineaarisen vääristymän suhteen, kun taas Reflectorin tuottamassa 300B:ssä samat indikaattorit olivat epätyydyttävät - enintään 4 ... 5 W 5 % vääristymällä [43] .