Nastavení předpětí u koncových lamp v zesilovači
Slávek, 22. Červenec, 2009, sekce Tips & Trixx
V kdysi dobrém fóru na hudebnik.cz se před nedávnem diskutovalo nastavení pracovních bodů elektronek v koncovém stupni s elektronkami EL34 nebo 6L6 v rezimu A/B. Jelikož mám na nastavování takový svůj názor, zkusím ho alespoň částečně sepsat – a současně se tam bude neustále proplétat pár informací od mého oblíbeného dodavatele elektronek, tedy od výborného tube-town.de.
Proč vlastně musíme nastavovat předpětí?
Každý zesilovač potřebuje svůj klidový proud, aby neměl velké zkreslení při přechodu ze stavu bez signálu do stavu se signálem či vůbec při průchodu signálu nulou. U zesilovačů s katodovým předpětím, většinou se ne zcela přesně označují jako zesilovače ve třídě A, je vlastně klidový proud roven maximálnímu, díky tomu mají tyto zesilovače (nejčastěji s elektronkami EL84, například Vox) svůj osobitý zvuk. Nejčastěji se ale s takovým řešením setkáte u zesilovačů s nižším výkonem, protože musíte dodržet řadu omezení, například nižší velikost anodového napětí, musíte zajistit, aby elektronky nebyly v tomto režimu přetížené aj. U výkonnějších zesilovačů, třeba Marshall s EL34, se pracuje v režimu A/B, kdy výkonový zesilovač má trvale malý klidový proud koncovými lampami a následně se odběr zvyšuje při každým signálu. Tento klidový proud se nastavuje trimrem, který přivádí na mřížku koncových elektronek záporné předpětí. Velikost tohoto proudu koncovými elektronkami je zcela zásadní pro zvuk. Příliš malý proud znamená jedovatý neživý zvuk (já říkám kyselý, někdo zase, že zvuk nemá „headroom“), příliš velký znamená nebezpečí pro lampy, snížení spolehlivosti a poškození drahých lamp či zesilovače.
Jakými technikami lze nastavovat klidový proud?
V podstatě máme jen málo metod. Ty první dvě uvedu jen tak pro úplnost, podstatné je to níže. Pokud máte v ruce lampy a žádný měřák, musíte se pokusit nastavit předpětí jak to jen jde – typicky se jedná o situaci na koncertě, kde chcete alespoň nějak odehrát. Čili dáte nové lampy (párované) a trimrem pro předpětí nastavujete až se elektronka začne víc červenat (zjednodušeně uvidíte lehce se červeně rozsvěcet opěrné destičky,ktere kryjí většinu systému uvnitř baňky elektronky). V tom případě jste daleko za vhodným bodem a otáčejte trimrem lehce zpět, až rudá záře nad Kladnem s naprostou jistotou pohasne a ještě o malou rezervičku zpět. Jistě nemusím říkat, že tento brutální způsob je vhodný maximálně v nouzových chvílích, kdy vám nezbývá příliš mnoho jiných variant…
Předchozí variantu sice můžete ještě vylepšit o kontrolu pomocí osciloskopu, kdy musíte respektovat jednak maximální proud (a rudou záři za všemi hranicemi), pomocí signálového generátoru nastavujete pracovní body tak, aby sinusovka neměla žádné známky poškození ani při vysokém výkonu, ale ani zesilovač a jeho elektronky nehořely. Samozřejmě připomínám, že MUSÍTE mít při všech provozních testech zapojenu zátěž – reproduktor nebo odporovou zátěž, která vydrží požadovaný výkon, jinak hrozí, že si odpálíte výstupní trafo! Toto je sice také možnost, ale zdaleka ne dokonalá a ne nejvhodnější – vlastně nevíte, jaký proud elektronkou jste nastavili a jste pořád na vodě. Takže také nic moc.
Tak a zbývá ta skoro nejlepší – měřit skutečně tekoucí proudy na bočníku voltmetrem. Elektronkové zesilovače mají vysoké anodové napětí, měřit proud přímo na přívodu k anodě je dosti nepraktické. Mnohem vhodnější je měřit proud, který prochází mezi katodou a zemí, kde je již malé napětí a i řada výrobců do tohoto místa zapojuje malý odpor (bočník), na kterém můžete přímo napětí měřit. Úbytek na tomto odporu nám tak může poskytnout přímo údaj v miliampérech – tedy kdy údaj na měřáku přesně odpovídá hodnotě protékajícího proudu katodou v miliampérech. Některé zesilovače tedy tento odpor již mají z výroby, ale některé ne – a to je to, proč to celé píši. Pokud máte trochu elektrotechnických znalostí, můžete si slušně předpětí zesilovačem nastavit sami.
Upozorňuji, že pokud jediné, co z elektroniky znáte, je že se do zásuvky nestrkají prsty, nebude to asi pro vás. V zesilovači je skutečně životu nebezpečné napětí a pokud se v něm budete hrabat, riskujete zdraví a možná i život. Musíte přesně vědět, co děláte, než do něj začnete hrabat. A pokud něco uděláte sobě nebo zesilovači, nikdo (ani já) vám nic nedá. Je to jen na vaše riziko!
Měřící sonda z Tube-townu
Tato sonda, resp. její stavebnice, stojí pár Euro a umožní vám měřit proud jakýmkoliv zesilovačem s EL34/6L6 tak jednoduše, jak je to jen možné – nahradí vám onen katodový měřící odpor, který nemá každý zesilovač. Pokud se staráte o pár zesilovačů, je to značná úspora nervů a času. Já jsem si jí také pořídil – umožňuje mi velmi rychle nastavit proud i ve zkušebně, aniž bych tam vozil hromadu přístrojů nebo se zesilovačem příliš složitě manipulovat a přidávat měřící odpory přímo do něj. Prostě dostanete pár součástek v pytlíčku z Německa, během chvilky si jí spájíte dohromady, zapojíte mezi elektronku a patici (tedy s ní podložíte elektronku) a vývody zapojíte do měřáku. Zapnete zesilovač a měříte.
Pro měření je dobré – ale ne nezbytné – měřit dvěma měřáky. Do jednoho mít trvale zapojené vývody ze sondy a alespoň občas si překontrolovat napájecí anodové napětí druhým měřákem. Toto napětí jednak může kolísat, jednak se mění někdy až o 10 a více procent v závislosti na zatížení. Maximální klidový proud není ale stejný pro všechny zesilovače se stejnými elektronkami. Tento proud je odvislý od velikosti anodového napětí. Proto si musíte změřit anodové napětí (druhým měřákem nebo před začátkem nastavování). Tato hodnota se nebude obvykle příliš měnit, můžete si jí třeba někam napsat, aby při příští výměně stačilo se jen podívat do tabulky s tolerancemi proudů pro daný typ elektronek. Nebo si zapište výsledek vašeho bádání – třeba „nastav pro tenhle zesilovač proud na 38 mA“. Jelikož je vždy potřeba nastavit při výměně elektronek předpětí správně, tak pro rychlou orientaci připravili v Tube-townu tabulku, kterou je dobré respektovat. Najdete jí v dokumentu zde (ona tabulka je na straně 9). Z ní vyčtete, jakou hodnotu můžete maximálně nastavit při kterém anodovém napětí pro jaký typ elektronek. V tabulce jsou vždy dvě hodnoty – minimální doporučená a maximální. Na minimálních hodnotách je zvuk takový nezáživný, na maximálních ale se děje to, co zajímá kytaristy od příchodu lampových zesilovačů.
Jelikož jsou v Tube-townu šikovní, píší vám, že tyto maximální hodnoty jsou na úrovni 70% maximálního proudu elektronky, ale že byste neměli překračovat tuto maximální hodnotu. A ukáží vám ještě dveře do třinácté komnaty – správně píší, že řada kytaristů říká, že při nastavení proudu na 80% – 90% hraje tento zesilovač lépe… Všechny tyto proudy přes 70 % ale výrazně snižují životnost elektronek. u 100 % proud dokonce drasticky. Takže hledejte kompromis mezi proudem a zvukem… Pokud půjdete přes 70%, je to o vaší chuti a vaší peněžence.
Můj postup je tedy takový, že si obvykle nastavuji proudy o něco vyšší, než je 70% (podle chuti a zesilovače). Jsem někde u 80% a zesilovač začne zpívat. Tohle kontroluji testy do umělé zátěže a poslechem. V každém okamžiku měřím proud, samozřejmě změřím také anodové napětí při plném výkonu a bez výkonu a pokud si nejsem jistý, přepnu zdroj signálu na generátor a osciloskopem kontroluji stav a průběh limitace. Nastavená hodnota je právě kompromisem, kdy se mi ještě zesilovač líbí poslechově – tedy nejnižší mnou zvukově akceptovatelná hranice.
Je jasné, že pracuji se sníženou životností elektronek, ale ten rozdíl je pro mne znatelný a tak si rád připlatím za maximální zvuk. Při nahrávání se často a rád pohybuji se zesilovači na hranici výkonu a tam je ten malý nárůst v proudu velmi znát ve vyrovnanosti a hudebnosti zkreslení koncového zesilovače.
A ještě k lampám: podstatné je, aby byly dobře spárované. Situace na trhu v Čechách je podle mne neradostná – v obchodech s elektrosoučástkami občas nakoupíte i údajný pár, který se jako párovaný nechová a v podstatě nejde nastavit. Rovněž mám u nich asi o milión procent vyšší poruchovost, než u lamp z Tubetownu, protože ty se mi tak nekazí. Sice nevím proč se mi kazí ty z českých obchodů (i když jsme jich měli docela dost na měřáku a řada z nich se dala označit pouze termínem „mimotolerantní“), ale alespoň mám jasno, kde elektronky kupuji… A teď to víte i vy. Nejlépe berte ty s označením TT-Xmatching, tedy ručně párované.
A ještě k dalším možnostem nastavování předpětí:
Občas na nás výrobci zesilovačů myslí. Behringer u svých zesilovačů Bugera použil přepínače pro snadnou volbu lamp EL-34/6L6. Prostě chcete jiný zvukový charakter? Koupíte lampy, sundáte zadní kryt, nasadíte lampy, přepnete malý přepínač a nastavíte BIAS pro nové lampy pomocí trimru. Aby bylo možné měřit napětí, jsou tam vyvedeny měřící body pro připojení multimetru. Příjemné – technik nebo technicky erudovaný kytarista může nastavit BIAS správně aniž by vyndaval zesilovač z krabice – stačí odejmout onu zadní mřížku, která chrání lampy.
Ještě dále jde firma Visual Sound. Ta u svých zesilovačů Workhorse má snadno přístupné nastavovací trimry, ale navíc u ní nepotřebujete ani ten voltmetr. Místo něj má dvojbarevné LED, které vám signalizují, jestli máte nastaveno předpětí dobře.
Stejně jako Bugera má i Visual Sound i přepínač EL-34/6L6, navíc si rovnou můžete volit, jestli budete dávat lampám větší „kouř“ a budete tak mít živější HOT zvuk, nebo jestli je pro vás lepší normální nastavení.
Celkově to má Visual Sound velmi pěkně vymyšleno…

