מגבר מנורות

מגבר, מעצם הגדרתו, הוא מכשיר היוצר הגברה של אות חשמלי, במקרה של מגבר לאודיו, הוא מגביר את האות הנכנס אליו ממכשיר הקומפקט דיסק / פטיפון / טייפ / טיונר וכ"ו.

ההגברה מתבצעת עבור שני פרמטרים פיזיקליים - זרם ומתח - שמכפלתם היא ההספק - כאשר, באופן סכמתי, חלק מהמעגלים של המגבר מגביר את המתח, וחלק אחר שלהם את הזרם.

הרכיב האלקטרוני המבצע את ההגברה היה, החל מתחילת המאה העשרים ועד אמצעיתה, אלמנט הנקרא מנורת ווקום. בשנות השישים החל להחליף אלמנט הגברה זה הטרנזיסטור, וזהו היום, בגרסאותיו השונות, רכיב ההגברה המקובל.

מגבר מנורות הוא מגבר שכל רכיבי ההגברה שלו הן מנורות ווקום. מגבר טרנזיסטורי הוא מגבר שכל רכיבי ההגברה שלו הם טרנזיסטורים. מגבר היברידי משתמש לחלק מהמעגלים במנורות, ולחלק אחר בטרנזיסטורים.



היסטוריה קצרה של מגברי המנורות

מגברי המנורות היו המגברים היחידים שהיו קיימים עד הופעת הטרנזיסטור. בשלב זה, בשל העדיפות הטכנית של הטרנזיסטור (מתחמם פחות, אמין יותר, זול יותר, עם אחוז עיוות והספק גדולים יותר) עבר שוק האודיו באופן כמעט מוחלט לשימוש בטרנזיסטורים למטרות הגברה.

בשנות השבעים החלו יצרנים שהשתמשו גם באוזניהם ולא רק באוסצילוסקופ שלהם, להבין, שהמעגלים הטרנזיסטוריים אינם מספקים את התוצאות הראויות מבחינת הצליל שנראה להם נכון, וחזרו ליצר מגברי מנורות. בעשרים - שלושים השנים מאז, למרות השיפור המשמעותי שחל במעגלים הטרנזיסטוריים המודרניים, גדל והלך מספר היצרנים של מגברי המנורות והפך להיות משמעותי ואולי אף דומיננטי בפלח השוק
שיש האוהבים לכנות "HIGH END".

יתרונות וחסרונות טכניים של מגברי מנורות

מנורת ווקום הוא אלמנט לינארי בתחום עבודה גדול יותר מאשר טרנזיסטור. אי לכך, המעגלים של מגבר מנורות פשוטים יותר מהמעגלים של מגברים טרנזיסטוריים. מכיון שהסיגנל נשאר קרוב יותר לצורתו המקורית ככל שהוא עובר פחות רכיבים אלקטרוניים, יש בכך יתרון משמעותי אם אנו רוצים לשחזר את הסיגנל המקורי.

בנוסף, הפשטות היחסית של המעגל, מאפשרת שימוש בחיווט ידני בחלק ממגברי המנורות - שיפור משמעותי ביחס ל - PCB שהוא הפתרון היחיד הנמצא במגבר טרנזיסטורי. חיווט ידני מאפשר קונפיגורציה תלת מימדית של הרכיבים וע"י כך קיצור מסלול הסיגנל, הורדת קיבול והשראות פרזיטיים, מגע טוב בהרבה של הרכיב למוליך (מה שמקטין, בתורו, את ההתנגדויות האומית והקיבולית בנקודת המגע).

חיווט ידני ברמה גבוהה הוא תהליך יקר מאוד, ומיעוט של היצרנים עושה בו שימוש למרות יתרונותיו הברורים.

ולבסוף, הכמות הקטנה יחסית של הרכיבים במעגלים של מגבר מנורות מאפשר בחירה קפדנית שלהם ושימוש ברכיבים יקרים ואיכותיים במידה ויצרן המגבר אכן מעניין בכך.

החסרון הטכני העיקרי של מנורת הווקום הוא עובדת היותה מקור מתח, ולא מקור זרם. עובדה זו מאלצת את המתכנן, בדרך כלל, להשתמש בטרנספורמר מוצא לחלק ההספק של המגבר. טרנספורמר כזה הוא אלמנט שקשה מאוד לתכנן כראוי (זו היא ה"אומנות השחורה" של רוב מתכנני המגברים המצליחים"), ואם עושים אותו כראוי - העלות שלו גבוהה למדי, מה שגורם למחיר המגבר עצמו להיות גבוה יותר מאשר מגבר טרנזיסטורי עם נתוני הספק דומים.

כמו כן, יש לזכור את עלות האחזקה של מגבר המנורות (מנורות יש להחליף כל כמה שנים), את הסיכוי לתקלות קטנות ( מנורה שהחליטה להתקלקל ואולי שרפה איתה נגד הספק) והצורך בתמיכה טכנית (לכוון BIAS במכשירים שיש צורך בכך, לייעוץ כללי), החום, הגודל הפיזי (בדרך כלל אבל לא בהכרח) וכ"ו.

להספקים גבוהים באמת ולרמקולים בעייתיים מבחינת רגישות ובעיקר אימפדנס, מעגל ההגברה דורש מנורות מוצא בכמות רבה יותר, עניין בעייתי כשמדובר במנורות היוצרות חום, דורשות החלפה פעם בכמה שנים, ותופסות שטח גדול על המדף.

כפי שראינו, כל חסרונותיו של מגבר המנורות נובעות מעובדת היותו של מגבר זה מבוסס על אלמנט הגברה המגביר מתח ומסוגל לספק זרם נמוך, יחסית. אי לכך, שימוש במנורות בקדם מגבר - המגביר בעיקר מתח, ולא זרם, הוא נטול בעיות טכניות ופרקטיות לחלוטין, ושומר על כל היתרונות הטכניים של מנורת הווקום כאלמנט הגברה.

ה"צליל" של מגברי מנורות

ככלל, לרוב מגברי המנורות הישנים (לא לכולם) היה כמעט תמיד צליל מלא מאוד, דינמי, עם גוון חם, אבל לא מפורט במיוחד, לא נקי במיוחד, עם טרבל שעבר הנחתה (אטניואציה) ועם יכולת הפרדה שהשאירה הרבה מקום לשיפור. בשל כך, דעה קדומה נפוצה היא שצליל זה מאפיין מגברים בכלל, כולל מגברי מנורות מודרניים.

ובכן, זה אינו המצב. מגברי מנורות חדישים יכולים להישמע בכל גוון ואופי - בדומה למגברים טרנזיסטוריים. הם יכולים להישמע, אכן, דמויי המגברים הישנים (אם המתכנן מעוניין בכך), הם יכולים להישמע נייטראליים מאוד עם גוון חם מעט, הם יכולים להישמע נייטראליים מאוד עם גוון קר מעט והם יכולים להישמע חדים ובהירים.

היתרון, של מגברי מנורות הוא אחר לגמרי: יכולתם (בתכנון נכון) להשמע טבעיים מאוד, יכולתם לשמור מצוין על התוכן ההרמוני של התווים, המיקרו - דינמיקה המצוינת שלהם, תמונת הסטריאו המצוינת שלהם וכ"ו.

לעומת זאת, מגבר טרנזיסטורי יכול (בתכנון נכון) לרדת נמוך יותר בבאס ולהיות עם "פאנץ' " טוב יותר בתחום זה, וכן להיות עדיף במקרו - דינמיקה.

על החולשה (היחסית) בתחומים הנ"ל ניתן להתגבר על ידי בחירת רמקול קל מאוד לדחיפה, מה שהופך את נקודות התורפה הסוניות של מגברי המנורות לזניחות לגמרי.

סוגים שונים של מגברי מנורות

קיימות אופציות רבות לבניית מגברי מנורות, כמה מהן מופיעות להלן:


מגבר TRIODE: במגבר זה המנורות עובדות בשיטת ה - TRIODE, שהיא שיטת הפעלה פשוטה יחסית של המנורה. בהשוואה לשיטות האחרות (PENTODE, ULTRA LINEAR) ההספק הוא נמוך יחסית (בפקטור חצי בערך) אבל הצליל טוב יותר, במידה והרמקול עובד ללא בעיה עם ההספק הנמוך. חלק ממגברי המנורות מאפשרים מעבר בין TRIODE ו - ULTRA LINEAR (למשל) ע"י הזזת מתג - בשיטה זו ניתן ליהנות מכל העולמות: עם רמקול קשה קצת יותר ניתן לעבוד במוזיקה פשוטה יחסית במצב TRIODE ולמוזיקה עמוסה בכלים ועם שיאים דינמיים לעבור למצב ULTRA LINEAR.
מגברי OTL: במגברים אלה אין שימוש בטרנספורמר מוצא. הויתור על הטרנספורמר מאפשר יתרונות סוניים מסוימים, אבל יגרום, בדרך כלל, לחוסר יכולת לעבוד עם כל רמקול שהאימפדנס שלו אינו 8 אום יציבים מאוד (כלומר 8 אום לאורך כל גרף האימפדנס / תדירות). כדי לעבוד עם רמקולים "סבירים", מגבר OTL זקוק להרבה מאוד מנורות במוצא, עניין יקר (החלפת מנורות מוצא אינו זול) הגורם גם לפשרה מסוימת באיכות הצליל (ריבוי אלמנטים במוצא גורם איבוד פירוט ויוצר מריחה בצליל).
מגברי SINGLE ENDED: בשיטת הגברה זו כל האות המוזיקלי עובר דרך אלמנט הגברה בודד, זאת בניגוד למגברי PUSH PULL בהם האות מפוצל בכניסה למגבר לחלק חיובי ולחלק שלילי, כאשר כל אחד מחלקים אלה מוגבר בנפרד ע"י אלמנט (או אלמנטי) הגברה שונים. היתרון של מגברי SINGLE ENDED מבחינת הצליל הוא משמעותי, אך חסרונותיהם משמעותיים גם כן - הספק נמוך מאוד, בדרך כלל, הדורש התאמה זהירה מאוד של רמקולים, לרוב עם אימפדנס ונצילות גבוהים מאוד.
CLASS A / CLASS AB שתי שיטות הפעלה של המנורות במוצא, אשר כמו במגברים טרנזיסטוריים משפיעות הן על הצליל של המגבר והן על עלות הייצור שלו.

סוגי מנורות

קיימים סוגי מנורות רבים, ולכל מגבר מנורות סוג המנורות המתאים לו. במקרים מסוימים ניתן להחליף בין כמה סוגי מנורות מוצא במגבר מסוים - למשל בין KT88 ו - 6550.

לחלק מסוגי המנורות כמה שמות שונים וניתן להחליף ביניהם ללא חשש - 5881 למשל היא הגרסה הצבאית של EL34 ושתי מנורות אלו זהות מבחינת מתחי הפעלה ותפקוד במעגל. לכל מנורת מוצא הצליל האופייני לה, כך שהבחירה בין כמה מנורות כאלו הוא עניין של טעם / התאמה לרמקול / אמינות / עלות וכ"ו.

מנורות שונות מאותו סוג

לכל מנורה הצליל שלה, גם אם מדובר באותו דגם. דגם זהה, למשל B300, המיוצר ע"י GOLDEN DRAGON בסין, CETRON בארה"ב או WESTERN ELECTRIC בארה"ב ישמע ויתומחר באופן שונה לחלוטין עבור כל יצרן ויצרן.

ברדיפה אחר ה"מנורה המושלמת" הפכו מנורות ישנות מאוד למצרך מבוקש, בשל איכות הבניה שלהן שהיא, במקרים מסוימים, גבוהה יותר מאיכות הבניה של מנורות חדישות. איכות בניה כזו עשויה להיתרגם לצליל טוב יותר. כמובן שמנורות ישנות שעבדו שנים רבות יהיו במצב רע ולא ישמעו טוב - ולכן מי שמחפש מנורות כאלו יקנה אותן רק ב"מצב חדש" - כלומר מנורות שזמן העבודה שלהן הוא קטן מאוד, או שלא עבדו כלל. מנורות שלא עבדו כלל משנתונים ישנים נקראות NOS או OLD NEW STOCK ועקב המצאי הקטן יחסית שלהן מחיריהן עשויים להיות גבוהים ואף גבוהים מאוד.

סיכום

למגברי מנורות יש יתרונות וחסרונות יחסית למגברים טרנזיסטוריים, אולם מהיתרונות והחסרונות הטכניים שלהם לא ניתן להתעלם.

יחד עם זאת, מגבר מנורות הוא מוצר מודרני, בעל איכות יחודית, שאינו דורש בהכרח שום מאמץ מיוחד מצד המשתמש, אך כן מאפשר לו, במידה וירצה, ורסטיליות רבה ב"תפירה" של הצליל המתאים לו, לחדר שלו, ולמערכת שלו.

לגמרי במקרה, נגעת בתחום בו יש לי נסיון מועט. הנסיון שלי נובע בעיקר מגילי המופלג, ומהעובדה שלמדתי בתיכון אלקטרוניקה. או אז, עדיין לימדו תכנון בעזרת מגברי שפורפרות וואקום. לא רק שכך, אף אני בעצמי, תכננתי ובניתי, במסגרת מעבדה בתיכון, מגבר שפורפרתי. בנוסף לכך, אף למדתי בטכניון, הנדסת חשמל, ורק לאחר מכן, עשיתי הסבה להנדסת מחשבים. כל זה היה מאוחר מספיק (שנה ג), כך שהספקתי ללמוד מספר נושאים, המשיקים לתחום הנ"ל.

רוצה לדייק מספר מונחים. לפני שאדייק, אודה ולא אבוש, שיש רבים וטובים מאד בתחום הסאונד, שאכן נוהגים לעשות שימוש באמירות שלך, וניכר שאתה אכן מעורה בתחום ובז'ארגון המקצועי הנהוג, בין האולד פאשן אוהבי מגברי השפורפרות.

האמת, שגם היו ברשותי מגברים שפורפרתיים, ואכן ניכר לכל שומע, הצליל השונה שלהם, מה שקוראים עמוק, ביחס למגברי טרנסיסטורים.

אכן, לשפורפרת, יש תחום עבודה יותר רחב מטרנסיסטור, אך לא רק בכך יתרונה. הייתרון העיקרי שלה, הוא בהענות שלה בתחום התדר, שנובע מאימפדנס גבוה בין הכניסה ליציאה, אפילו כמעט אינסופי, ברוב תחום התדרים של השמע. בניגוד לטרנסיסטור, שבו, עקב שיטחו הקטן, בין היתר, יש קיבולים די גבוהים, בין הקולקטור לבסיס, שגורמים לעיוות תדרים רציני.

כדי להתגבר על ההפרש בתחום הליניארי, פשוט שמים יותר טרנסיסטורים. כלומר כדי להשוות הגברה ליניארית, עדיין מבלי להתייחס לתחום התדר, משתמשים, בכ- 10-20 טרנסיסטורים במקום שמגבר שפורפרתי הסתפק בכ- 6 שפורפרות.

כדי לפתור את בעיית הקיבוליות בין קולקטור לבסיס בטרנסיסטורים, משתמשים בשיטה של משוב שלילי. בעזרת שיטה זו, מורידים במכוון את הגבר המגבר, על ידי אספקת משוב שלילי לכניסה, היוצר הנחתה, אך גם יציבות תדר טובה לאין שיעור, כמו גם הגבר הרבה יותר יציב.

אחד האתגרים שניצבו מולם בתכנון של מגברי טרנסיסטורים, היתה להגיע להספקים גבוהים. לצורך כך משתמשים היום במוספטים, בניגוד לטרנסיסטורים NPN ו- PNP על פיסת סיליקון. מוספטים, מצליחים להגיע להספקים הרבה יותר גבוהים, אך תחום העבודה הלינארי שלהם מאד מוגבל. מה שמחייב תכנון מאד קפדני של מתכנן המגבר. רוב המגברים המקצועיים היום, מיוצרים בעזרת מוספטים, שמועטות החברות שמצליחות להגיע בעזרתם לרמה גבוהה של סאונד.

עדיין קיימים מגברים בשוק, שלא מגיעים להספקים גבוהים מאד, שעושים שימוש בטרנסיטורי סיליקון, כדוגמת ה- 3055, וה- 2955, שבעזרת צלעות קירור אימתניות, מסוגלים בתצורת מגבר קומפלמנטרי, לדחוף מעל 100W.

והרי, לדעתי לפחות, 100W RMS יציב ואמיתי, הוא מעל ומעבר לצרכים ביתיים, הייתי בוחר במגבר שכזה, ומקבל תוצאות סאונד מעולות.

כמובן שבהגברה מקצועית, בה נדרש הרבה יותר, מאשר 100W, אין מנוס מלהשתמש במוספטים, אבל גם בתחום הזה, יש מתכננים שעושים פלאות בתיכנון שלהם, ומגיעים לתוצאות מעולות. כמובן תמורת תשלום נאות, עבור התוצר המעולה שלהם.

סאונד טוב, זה יאמי לגמרי.

אם למדת בטכניון ודאי אתה מכיר את העסק .
אני לומד היום במכון הטכנולוגי בחולון הנדסת חשמל ואלקטרוניקה.

נחזור לעיניינו.תראה אתה צודק שמערכות הגברה לא עושים במנורות כי זה תופס המון מקום אם היית עושה מגבר בעל הספק 1000 וואט.

צ'יטה בצורה שגיטריסטים עובדים מה שהם עושים הם לוקחים מגברי מנורות שמים על הבמה ומצמידים מיקרופון מיוחד ומישם זה עובר למערכת ההגברה לקהל.

אומנם בודאי שאם גם מערכת ההגברה היתה עשוייה מימנורוות הסאונד היה הרבה יותר טוב.
תאכלס מגבר מנורות זה לא סאונד של פעם.זה טעות לחשוב כך.
הסיבה לכך שבעבר היה רמקולים בעלי טווח תדרים קטן יותר,והיום שאתה שם על מגבר מנורות אפקט חדיש זה עובד מעבר לזה שיש מגברי מנורות חדשים ומחירם זה טרוף.הזול ביותר היום זה 3,800 ש''ח ויש גם 10,000 ויותר.
מה באמת הרעיון שהרי אין דבר כזה ואתה יודע יותר טוב מימני מגבר דיגיטלי.

זו טעות שנפוצה בארץ.
הרסיבר החדיש יש לו כיוונון דיגיטלי זה כן ויש לו מפענח של סראונד אבל בסוף יש
מגבר אנלוגי שיכול להיות או טרנזיסטור או מנורות ויוצא לרמקולים.
יש מגברי קולנוע ביתי מנורות .

נחזור לעיניין הגיטריסטים זה לא כול מה שישן טוב כי אפקטים של פעם אני שונא.
אפקטים אני אוהב דיגיטלים שזה אפקטים כמו ריוורב או דילי שאלו אפקטים שמגדילים
את הסאונד במימד שלו.

סאונד גיטרה בנוי משתי צורות בוא זמנית סאונד טיבעי מה שיוצא מהגיטרה עם דיסטורשן או בלי.
סאונד שיוצא ונכנס לפרוססור ואז מולבש אפקט דיגיטלי.

הסאונד הטיבעי שזה הסאונד הבסיסי רק מגבר מנורות מסוגל לעשות את זה ברמה גבוהה.
הסיבה לכך שאתה מנגן בזמן אמת שזה לא דיסק אז הרבה יותר קשה להוציא סאונד טוב.
מגבר טרנזיסטור לעולם לא נעים בגבוהים,גם אם זה מגבר טרנזיסטור גדול עם בוקסה גדולה הסאונד הוא קר.
זה לא אומר שאי אפשר לנגן אפשר אך לעולם הוא לא יחליף את המגבר מנורות.
אני אומר את זה מנסיון אישי כי יש לי שלושה מגברי גיטרה שניים טרנזיסטורים ואחד מנורות.
למנורות יש סאונד מדהים אך החזקתו לא זולה,ויש לו הרבה יותר חסרונות מהטרנזיסטור לא בסאונד אלא בדברים מיסביב.
לגבי החלק השני שאמרתי זה אפקטים לשלוח אות של גיטרה למכשיר אפקט ולהוציא אפקט מרמקולים צדדים שלא קשורים למגבר גיטרה באותו זמן.
מה שיוצא שהסאונד של הגיטרה יוצא רק מהמגבר והסאונד של האפקט יוצא מהצד ברמקולים מוגברים או משהו כזה.

הנה תמונה של המגבר המנורות שלי החלק העליון זה הראש ולמטה שתי בוקסות שאני בניתי כדי לחסוך כסף.
המגבר בעל הספק 120 וואט RMS אמיתי ,שזה ווליום מפחיד.יש לו סאונד מאוד גדול עם בסים יפים אך אני משלם מחיר לא קטן בישביל התענוג הזה.