Svaki majstor ima svoju metodu biasovanja i kune se u nju. E sad, većina rasprava o tome koja je najbolja zapravo je rasprava o tome koja ti dosad nije zeznula pojačalo.

Ja idem preko otpornosti izlaznog transformatora, i hoću ovde ozbiljno da je odbranim. Ne zato što je pametna. Zato što ti daje baš onaj broj koji tražiš, a da nikad ne staviš multimetar u seriju sa 450 volti.

To nije sitnica. Šant metoda radi, nema tu spora. Ali traži da prekineš vod anode na upaljenom pojačalu i provučeš celu struju anode kroz svoj merač i svoje sonde. Video sam šta se desi kad neko to uradi dok mu je merač i dalje na voltima. Radije ću napisati ceo ovaj tekst nego da ponovo prolazim kroz taj razgovor.

Kratka Verzija

Izmeri DC otpornost svake polovine primara izlaznog transformatora, od srednjeg izvoda do voda anode — pojačalo isključeno, kondenzatori ispražnjeni.
Izmeri pad DC napona preko iste polovine, od srednjeg izvoda do voda anode — pojačalo upaljeno i uhodano.
Omov zakon ti daje struju. Podeli sa brojem lampi na toj strani. Pomnoži sa naponom anode i imaš disipaciju.
Struja koju dobiješ je prava struja anode — ekranske mrežice se napajaju sa drugog čvora, i njihova struja nikad ne prolazi kroz primar. Ovo je najveća prednost cele metode, i baš to većina tekstova o njoj pogrešno predstavi.
Ciljaj negde na 60 do 70% maksimalne disipacije anode pri mirovanju, za gitarsko pojačalo sa fiksnim bias-om u Class AB.
Merač ti nikad ne ulazi u putanju struje visokog napona. Volti dok je pojačalo živo, omi samo dok je mrtvo.

Pažnja — Pročitaj Ovo Prvo

Lampaška pojačala rade na smrtonosnim naponima. Anoda i B+ šina sede negde između 300 V kod malog pojačala i 550 V i više kod velikog, a filterski kondenzatori drže taj napon i pošto pojačalo izvučeš iz struje. Ovo nije situacija "pazi da te ne strese". Ovo je situacija "ovo ti može zaustaviti srce".

Uvek isključi pojačalo iz struje pre nego što ga otvoriš. Gašenje prekidačem nije isto.
Isprazni filterske kondenzatore kroz odgovarajući otpornik za pražnjenje, pa proveri multimetrom da je B+ zaista pao na bezbedan napon. Ne veruj da je otpornik sam odradio posao.
Drži jednu ruku iza leđa dok si sa sondama u živom kolu. Razlog je konkretan — sprečava da struja kvara pređe preko grudi.
Koristi izolovane sonde, i štipaljke gde god možeš. Zakači štipaljku dok je pojačalo isključeno, pa tek onda upali. Prsti ne treba da budu blizu visokog napona dok je pojačalo živo.
Uvek imaj povezan zvučnik ili pravi veštački teret dok je pojačalo upaljeno. Upaljen lampaš bez tereta može napraviti luk na izlaznom transformatoru i uništiti ga.

Ako te ova lista više uznemirila nego zamorila, to je korisna informacija. Odnesi pojačalo nekom ko ovo radi svaki dan.

Šta Ti Treba

Skoro ništa, i to je drugi razlog zašto volim ovu metodu.

Digitalni multimetar koji čita otpornost i DC volte do bar 600 V — proveri CAT ocenu i ocenu sondi, ne samo opseg na displeju.
Izolovani kukičasti kablovi ili štipaljke.
Izolovan odvijač za bias trimer.
Deklaracija tvojih izlaznih lampi, ili bar podatak o maksimalnoj disipaciji anode.

Merač sa funkcijom relativno / REL / nula vredi potražiti baš za ovo. Merićeš otpornosti u desetinama oma, a običan par testnih kablova sam po sebi doda 0,2–0.5 Ω. Na namotaju od 70 Ω to ti je i do 0,7% greške pre nego što si uopšte nešto izmerio. Spoji sonde, pritisni REL, i greška nestane.

Korak 1 — Izmeri Otpornost Primara Izlaznog Transformatora

Pojačalo isključeno. Izvučeno iz struje. Kondenzatori ispražnjeni i provereni.

Primar push-pull izlaznog transformatora ima tri veze koje su bitne: srednji izvod (CT), napojen sa visokonaponskog napajanja, i dva kraja koji idu ka anodama "leve" i "desne" grupe lampi. Primar je, u suštini, samo dugačka bakarna žica, pa svaka polovina ima malu, ali sasvim merljivu DC otpornost.

Nađi primarne vodove. CT obično ide od transformatora do prvog filterskog kondenzatora B+. Dva voda anode idu do anoda izlaznih lampi — pin 3 na oktal soklu, pin 7 na devetopinskoj EL84.
Postavi merač na ome, spoji sonde, izuluj kablove.
Izmeri CT do voda anode A. To je $R_A$ .
Izmeri CT do voda anode B. To je $R_B$ .

Mala razlika između njih dve je sasvim normalna, nije kvar. Jedna polovina je namotana bliže jezgru, pa joj treba malo kraća žica. Očekuj par procenata razlike.

Za tipično pojačalo od 50 W možeš dobiti nešto ovako:

R_A = 70\ \Omega \qquad R_B = 72\ \Omega

Zapiši oba broja. Cela metoda stoji na njima, pa ako ti merač daje nestabilno očitavanje, reši to odmah, ne posle.

Korak 2 — Izmeri Padove Napona

Sad se pojačalo pali.

Poveži zvučnik ili veštački teret.
Proveri da je svaka izlazna lampa u svom soklu.
Zakači crnu sondu na srednji izvod izlaznog transformatora pre nego što upališ pojačalo.
Upali, i pusti da se uhoda bar pet minuta. Mirna struja luta dok se sve zagreva — biasuješ hladno pojačalo, dobiješ toplo pojačalo dvadeset minuta kasnije.
Postavi merač na DC volte, na opseg koji pokriva tvoj B+.

Onda meri direktno preko svake polovine primara:

Crna sonda na CT, crvena na vod anode A → to je $V_{\text{dropA}}$ .
Crna sonda ostaje na CT, crvena ide na vod anode B → to je $V_{\text{dropB}}$ .

Ovo "direktno" je bitnije nego što deluje. Očigledna alternativa je meriti CT-prema-masi i anoda-prema-masi pa oduzeti, ali onda oduzimaš dva broja od po 450 V da bi našao razliku od 5 V. Svaka greška merača u oba očitavanja slegne se baš u tu razliku, a B+ se ionako malo pomera dok podešavaš bias. Izmeri preko namotaja i cela ta greška nestane.

Dok si tu, zabeleži i napone anoda prema masi, $V_{PA}$ i $V_{PB}$ . Trebaće ti za disipaciju za koji trenutak.

Korak 3 — Izračunaj Struju u Svakoj Polovini

Omov zakon, ništa više.

I_A = \frac{V_{\text{dropA}}}{R_A} \qquad I_B = \frac{V_{\text{dropB}}}{R_B}

Ubaci brojeve od malopre, sa padovima od 5 V i 4 V:

I_A = \frac{5\ \text{V}}{70\ \Omega} \approx 71\ \text{mA}

I_B = \frac{4\ \text{V}}{72\ \Omega} \approx 56\ \text{mA}

$I_A$ je ukupna struja koju vuku sve lampe na strani A. $I_B$ isto, za stranu B.

Zašto ovo čita pravu struju anode

Evo dela oko kog hoću da dignem malo buke. Većina opisa ove metode — i ranija verzija baš ovog teksta — ogradi se rečenicom "zanemarujući malu struju ekranske mrežice". Ta ograda je pogrešna.

U normalnom pentodnom ili beam-tetrode izlaznom stepenu, ekranska mrežica se napaja sa sopstvenog čvora, nizvodno od otpornika koji spušta napon sa B+. To je zasebna grana. Struja ekranske mrežice izlazi iz tog čvora, prolazi kroz lampu, i vraća se na masu preko katode. Primara izlaznog transformatora se nikad i ne dotakne.

Znači, struja koju si upravo izračunao kroz primar je struja anode, i ništa drugo. Baš to ti treba za disipaciju anode, i baš to alternativne metode zamute:

Katodni otpornik od 1 Ω meri $I_p + I_{g2}$ zajedno, jer se obe struje vraćaju kroz katodu. Pri mirovanju je struja ekranske mrežice mala — ali ta reč "mala" ovde nosi pravu težinu. Kod nekih lampi je par procenata, kod drugih više, i raste kako lampa stari.
Šant metoda takođe meri struju anode, ali po ceni da ti merač sedi u putanji visokog napona.

Metoda preko izlaznog transformatora ti da čist broj, a merač drži van opasnosti. To ti je ceo argument.

Jedan izuzetak vredan pažnje: u ultralinearnom izlaznom stepenu ekranske mrežice su zakačene direktno na primar izlaznog transformatora. U toj topologiji struja ekranske mrežice zaista prolazi kroz deo namotaja, i ovu metodu treba prilagoditi. Gitarska pojačala retko su ultralinearna, ali hi-fi pojačala često jesu — proveri pre nego što pretpostaviš.

Korak 4 — Podeli Sa Brojem Lampi

Kako podeliš struju strane zavisi od toga koliko lampi deli svaku polovinu primara.

Ukupno dve lampe (tipično 50 W). Jedna po strani, pa je struja strane jednaka struji lampe:

I_{\text{tubeA}} = I_A \qquad I_{\text{tubeB}} = I_B

Ukupno četiri lampe (klasičnih 100 W). Dve paralelno po strani. Ako pretpostaviš da su razumno uparene:

I_{\text{tubeA}} \approx \frac{I_A}{2}

Znači, $I_A$ od 120 mA je oko 60 mA po lampi, a $I_B$ od 116 mA je oko 58 mA po lampi.

Ukupno šest lampi. Tri po strani — podeli sa tri.

Ta reč pretpostaviš nosi svu težinu. Ova metoda ti kaže šta vuče strana, ne šta vuče pojedinačna lampa unutar te strane. Dve lampe na jednoj strani, jedna na 80 mA i jedna na 40 mA, izgledaju identično kao dve lepo uparene lampe na po 60 mA. Ako imaš i najmanju sumnju u uparenost, izmeri struju katode po lampi kao proveru, ili prosto zameni lampe mesto pa vidi da li neravnoteža ide za lampom ili ostaje uz sokl.

Korak 5 — Izračunaj Disipaciju Anode

Disipacija anode pri mirovanju je napon anode puta struja anode:

P_{\text{tube}} = V_{\text{plate}} \times I_{\text{tube}}

Strogo uzevši, $V_{\text{plate}}$ znači napon anoda–katoda. Kod pojačala sa fiksnim bias-om katoda sedi na masi, pa je očitavanje anoda-prema-masi koje već imaš pravi broj. Kod katodno biasovanog pojačala nije — moraš da oduzmeš napon katode, koji kod sklopa u Vox stilu ume da bude 10 V ili više.

Maksimalna disipacija anode stoji u deklaraciji. Uobičajene vrednosti:

EL84 / 6BQ5 — 12 W
6V6GT — 14 W
EL34 — 25 W
6L6GC — 30 W
6550 — 35 W
KT88 — 42 W

Biranje cilja

Kod gitarskih pojačala sa fiksnim bias-om u Class AB, radna konvencija je mirovanje na oko 60 do 70% maksimalne disipacije anode. Taj opseg dolazi iz radova Randalla Aikena na ovu temu, i otad je podrazumevan kod tehničara za pojačala.

I_{\text{target}} = \frac{k \cdot P_{\text{max}}}{V_{\text{plate}}}

Za 6L6GC na 450 V, sa ciljem od 70%:

P_{\text{target}} = 0.7 \times 30\ \text{W} = 21\ \text{W}

I_{\text{target}} = \frac{21\ \text{W}}{450\ \text{V}} \approx 47\ \text{mA}

Pravilo palca: Hladnije (50 do 60%) kupuje vek lampe i hedrum. Toplije (ka 70%) smanjuje crossover distorziju i zadeblja srednje frekvencije. Preko 70% uglavnom kupuješ crvene anode.

Konvencija ne pokriva dve stvari. Važi za fiksni bias, Class AB — katodno biasovano pojačalo po dizajnu miruje mnogo bliže svom maksimumu, i ovo procentualno pravilo se ne prenosi na njega. I pretpostavlja da lampa radi na svom nazivnom naponu anode ili ispod njega — 6V6 na 450 V u sklopu Bassman stila je već van deklaracije pre nego što uopšte počneš.

Korak 6 — Podesi, Pa Ponovo Izmeri

Sad kreće petlja.

Nađi bias trimer. Prvo potvrdi njegov opseg — izmeri negativan napon mrežice na kontrolnim mrežicama izlaznih lampi. Tipično je to negde između −30 V i −60 V za oktal lampe, i oko −10 do −15 V za EL84.
Pomeri trimer za mali korak.
Ponovo izmeri $V_{\text{dropA}}$ i $V_{\text{dropB}}$ , i napone anoda.
Ponovo izračunaj struju, pa disipaciju.
Ponavljaj dok ne dođeš do cilja.

Korak 3 je onaj koji ljudi preskoče, i baš zato im se bias nikad ne slegne kako treba. Oba člana u jednačini disipacije se pomeraju zajedno. Biasuješ toplije, dodatna struja povuče napajanje nadole, B+ propadne, napon anode padne. Biasuješ hladnije, B+ raste. Ako struju postaviš prema svežem očitavanju, a disipaciju izračunaš sa naponom anode koji si zapisao pre deset minuta — promašićeš. I uvek u pravcu vožnje toplije nego što misliš.

Kad si zadovoljan brojem, pusti pojačalo da miruje još pet do deset minuta i proveri da je ostao tu.

Kad Brojevi Izgledaju Pogrešno

Primer od malopre je dobar baš zato što je loš rezultat. Pogledaj ponovo:

I_A \approx 71\ \text{mA} \qquad I_B \approx 56\ \text{mA}

To je 27% neravnoteže između dve strane, i to nije nešto što slegneš ramenima. Skoro svako gitarsko pojačalo ima jedno bias podešavanje za sve lampe zajedno, pa to ne možeš da istrimuješ — okretanje potenciometra pomera obe strane odjednom, i jedna od njih će uvek biti pogrešna.

Par stvari koje ovo obično znači:

Loše uparene izlazne lampe. Ubedljivo najčešći uzrok. Zameni lampe između strana. Ako visoko očitavanje ide za lampom, imaš odgovor.
Lampa koja gubi vakuum ili otkazuje. Lampa koja na istom naponu mrežice vuče mnogo više od svog partnera je često na izlazu.
Kvar u bias napajanju. Ako mrežica jedne strane sedi na drugačijem naponu od druge, izmeri obe mrežice direktno. Bias mreže sa odvojenim otpornicima po strani znaju da razviju baš ovaj problem.
Kondenzator za spregu koji propušta, iz fazno-invertujućeg stepena, stavi pozitivan DC na jednu mrežicu i ugreje tu lampu. Ovo proveri rano — zna da uništi lampu, a možda i izlazni transformator.

Neravnoteža ispod 5% je normalna, ne juri je. Iznad 10%, saznaj zašto pre nego što podesiš bias.

Drugo očitavanje koje treba da te zaustavi: pad napona koji se ne smiruje dok ga gledaš, ili koji stalno raste. To je lampa koja beži, i pravilan odgovor je da ugasiš pojačalo, ne da nastaviš da podešavaš.

Cela Stvar na Jednoj Strani

Pojačalo isključeno, izvučeno iz struje, kondenzatori ispražnjeni i provereni. Izuluj kablove merača.
Izmeri otpornost CT-prema-anodi na svakoj strani: $R_A$ , $R_B$ .
Pojačalo upaljeno, opterećeno, uhodano pet minuta. Izmeri pad napona CT-prema-anodi na svakoj strani: $V_{\text{dropA}}$ , $V_{\text{dropB}}$ . Zabeleži napone anoda.
Struje strana:
$I_A = \frac{V_{\text{dropA}}}{R_A}, \qquad I_B = \frac{V_{\text{dropB}}}{R_B}$
Podeli sa brojem lampi po strani — 1, 2 ili 3.
Disipacija po lampi:
$P_{\text{tube}} = V_{\text{plate}} \times I_{\text{tube}}$
Cilj negde na 60 do 70% od $P_{\text{max}}$ .
Podesi trimer, pa ponovo izmeri i napon i struju, i ponavljaj.

Probaj Odmah

Koraci 3 do 6 su čista aritmetika, a aritmetika je tačno ono što pukne na kraju dugog dana, kad ti je pojačalo otvoreno i živo ispred nosa. Zato sam napravio Bias Bench: ubaciš otpornosti svog transformatora, padove napona, tip lampe i broj lampi, a on ti izračuna struju, podelu po lampi, disipaciju i procenat maksimuma — uključujući ponašanje struje ekranske mrežice i sag napajanja, koje ručna metoda samo prećuti.

Koristi ga kao drugo mišljenje, ne kao zamenu. Ručno to odradiš jednom, i tako naučiš kako izgleda pogrešan broj.

Ako te zanima šta ta mirna struja radi zvuku, ne lampi, srodan tekst je Feedback Lab — bias postavlja gde na prenosnoj krivi lampe sede, a povratna sprega odlučuje koliko je to bitno ostatku pojačala. A za ono što se dešava kad prestaneš da miruješ i počneš da klipuješ, tu je kako se zapravo meri izlazna snaga pojačala.

Izvori

Vrednosti maksimalne disipacije anode dolaze sa deklaracija proizvođača. Koristi deklaraciju za lampu koju stvarno imaš — moderna proizvodnja klasičnog tipa se ne poklapa uvek sa originalnim ocenama.
Konvencija od 60 do 70% maksimalne disipacije za fiksni bias u Class AB prati objavljeni rad Randalla Aikena o podešavanju bias-a, odakle je najveći deo struke to i preuzeo.
Tvrdnja da struja ekranske mrežice ne prolazi kroz primar izlaznog transformatora važi za konvencionalne pentodne i beam-tetrode izlazne stepene, gde se ekranske mrežice napajaju sa odvojenog čvora. Ne važi za ultralinearne stepene, gde se ekranske mrežice kače direktno na primar.
Padovi napona i otpornosti u odrađenim primerima su reprezentativni za tipično pojačalo od 50 W, birani da aritmetika bude čitljiva. Izmeri svoje — ne računaj po mojim.

Nadam se da je ovo bilo korisno. Hvala na čitanju, i čuvaj se na radnom stolu.

Marko, Slightly Technical

Sledeći članak

Ukroti Blues Junior: Preobražaj U Blackface Duhu

Sve tech stranice →