На сегодняшний день существует и доступен достаточно широкий ассортимент
приемно-усилительных и маломощных генераторных лучевых тетродов и пентодов,
пригодных для построения выходных каскадов усилителей мощностью 20…50 Вт. В
частности, это 6L6 и ее разновидности (5881, 6L6G, 6L6GB, 6L6GC, 807 и др., в т.ч.
отечественные аналоги), КТ66…КТ99, 6550 и ее версии, 6F6, EL12, EL31, EL34, EL37,
EL81…84, генераторные LS50, 829, 832, 837, ГУ19, ГУ42, строчные телевизионные EL50х
с аналогами и клонами и многие другие. Столь обширный выбор вариантов выходных
ламп заставляет ввести дополнительные критерии отбора кандидатов. Во-первых, это
нелинейность проходной характеристики. По изучении справочных данных на
перечисленные и ряд других ламп, я отказался от применения генераторных ламп,
предназначенных для работы в каскадах усилителей ВЧ в режимах В2 и С2, т.к. их
проходные характеристики сильно нелинейны (типы 829, 832, 837, LS50, ГУ19, ГУ42 и
подобные) и ламп для выходных каскадов строчной развертки (EL500…509 и их аналоги,
6П13, 6П31), ввиду больших рабочих токов, значительной нелинейности и большой
мощности, потребляемой цепью накала, а также субъективно грубого звука каскадов на
основе подобных приборов.
Таким образом, из всего многообразия пентодов и лучевых тетродов, которые могут
быть использованы в выходных каскадах УЗЧ, реальных кандидатур, с учетом их
доставаемости, остается примерно десяток – полтора. Эти приборы явственно
разделяются на три группы, существенно отличающиеся между собой по свойствам:
1) 6L6- подобные лучевые тетроды, как-то: 6L6, 6L6G (6П3С), 6L6GA, 6L6GB,
6L6GC, 6V6, 6V6-GT (6П6С), 5516, 5871, 5881 (6П3С-Е), 7868, 6П7С, 807 (Г807), КТ66. К
этой же группе по своим свойствам тяготеют пентоды 6F6 (6Ф6С) и очень интересные
пальчиковые лучевые тетроды (по непонятным причинам именуемые пентодами) 6П43П
2) EL12 – подобные пентоды: EL12, EL31, EL34, EL37, 6CA7 (6П27С), EL82 (6П18П),
EL84 (6П14П), EL86 (6П33П); в какой-то мере сюда можно отнести и мощные пентоды
для видеоусилителей 6AG7 (6П9), EL81, 6П15П и аналогичные.
3) Выходные пентоды и лучевые тетроды с повышенной мощностью рассеяния анода,
многие типы оптимизированы для работы в ультралинейном включении. К этой группе
можно отнести лампы типа 6550, 6550В, 6550С (6П46С), 7027, EL151, EL152, KT77, KT88,
KT90, KT99.
Хотя лампы внутри каждой из указанных групп могут существенно отличаться по
параметрам предельных режимов, им свойственна схожесть нормированных выходных и
проходных характеристик, спектров продуктов искажений и в значительной степени
характера звучания. Последнее утверждение не означает, что лампы внутри одной группы
звучат одинаково, просто различия в звучании между приборами одной группы заметно
меньше, чем между приборами из разных групп.
Лампы из группы №2, на мой слух, наименее предпочтительны, при всех своих
достоинствах, таких, как надежность, высокая чувствительность по управляющей сетке,
не очень большие искажения, их «рыхлое» и «несобранное» звучание явно не относится к
сильным сторонам этих приборов. Проходная характеристика большинства ламп данной
группы имеет явно выраженную S – образность, что, в свою очередь, определяет
преобладание нечетных гармоник в спектре искажений. В трактах среднего и низкого
уровня такой звук может быть воспринят, как мягкость и глубина, но при работе с
акустикой и источниками высокого разрешения такой звук уже не может быть признан
удовлетворительным. Часто характер звучания называют «ЕЛовым» или «ЕЛковым»,
подчеркивая специфичность такого звука для ламп EL34, 37, 84. В наименьшей степени
таковым обладают мощные пентоды видеоусилителей 6AG7.
Тетроды и пентоды группы №3 в основном являются порождением времен заката
ламповой эры, они разрабатывались в 50…60 – е годы прошлого века, к этому времени
выходные каскады строились, как правило, по ультралинейным (различных видов)
схемам, от них требовалось получение выходной мощности в 50…100 Вт при
минимальном количестве ламп и достаточно низком интегральном уровне искажений, а
субъективные свойства звучания и тонкий анализ искажений в таких каскадах стояли
далеко не во главе угла. Звучание ламп этой группы отличает напористость, некоторая
грубость и агрессивность. Спектр искажений каскадов на таких лампах широкий,
слабоспадающий, во многом напоминает спектр искажений полупроводниковых
усилителей. Явного превалирования нечетных гармоник нет, поскольку проходная
характеристика, хотя и S-образна, но верхний загиб выражен слабо. В разных случаях и в
разных трактах такие свойства могут восприниматься по-разному, в частности, усилители
с выходным каскадом на рассматриваемых приборах довольно хорошо сочетаются с
акустическими системами KEF моделей 70-х…80-х годов. В наибольшей степени
указанные свойства проявляются у ламп 6550, в наименьшей – у ламп КТ88.
Группа №1 представлена, в основном, версиями родоначальника лучевых тетродов,
6L6, разработанного в 1936 г. инженером фирмы RCA O. H. Schade [1]. Лампа, по
совокупности свойств, оказалась настолько удачной, что серийно (!) выпускается как в
виде близких к оригинальной конструкции версий, так и в виде модификаций уже в
течение 70 лет. За это время было выпущено более миллиарда экземпляров 6L6 и ее
клонов. Ни одна другая выходная электронная лампа в мире не производилась в массовых
количествах столь длительный срок. В чем же причина столь долгой и успешной жизни
этой лампы? Внимательное изучение материала «Beam Power Tubes» [2] позволяет
частично ответить на этот вопрос. Во-первых, это уникальное сочетание электрических
параметров. Лампа имеет достаточно большую мощность рассеяния анода (20вт) и
большой ток эмиссии (до 250…300 мА при положительном потенциале на управляющей
сетке) при очень экономичной цепи накала (всего 5.7 Вт). То есть коэффициент
термионной эмиссионной эффективности (отношение допустимой мощности рассеяния
анода совместно со второй сеткой к мощности, потребляемой цепью накала),
составляющий ETE =3.86 для оригинальной версии лампы, был и по сей день остается
очень высоким для ламп косвенного накала. Более того, версия 6L6GC с увеличенной
мощностью рассеяния на аноде и второй сетке, обладает величиной ETE = 6.14, по сей
день не превзойденной ни в одной из выходных приемно-усилительных ламп косвенного
накала.
Проходная характеристика лампы имеет очень слабый верхний загиб, это определяет
низкий уровень нечетных гармоник в спектре искажений каскадов на 6L6 (в режиме
оптимальной нагрузки вторая гармоника примерно вчетверо выше третьей и в 12 раз
выше пятой [2]). Это свойство делает 6L6 очень привлекательной для построения
двухтактных усилителей, в которых происходит подавление четных гармоник. Кроме
того, спектр гармоник 6L6 и ее версий быстро спадающий, в отличие от большинства
других выходных пентодов и лучевых тетродов, это же определяет и низкий порядок
комбинационных составляющих при усилении многочастотных сигналов [3].
Спустя несколько лет с момента начала производства 6L6 выяснилось, что прибор
обладает хорошими высокочастотными свойствами и может быть использован для
усиления и генерации сигналов на частотах до 100…150 МГц. Надежные конструкции
управляющей и экранной сетки допускали значительные тепловые нагрузки и,
соответственно, возможность работы в режимах С и ВС c токами управляющей сетки.
Была разработана и специальная высокочастотная версия лампы, отличающаяся
улучшенной изоляцией анода, его выводом наверх баллона и более глубоким вакуумом,
что позволило поднять рабочее напряжение на аноде до 600В. Эта версия получила статус
генераторной лампы и собственное название – 807 [4].
Надежность 6L6 оказалась очень высокой, даже в режимах близким к предельным и в
условиях механических воздействий лампы работали значительно дольше, чем их
собратья-пентоды 6F6 и 837. Уже на 4-й год производства была освоена версия лампы с
3000- часовым
90% -м ресурсом, а впоследствии – и с 10000-часовым (5881). Довольно слабый
микрофонный эффект сделал 6L6 чрезвычайно популярной лампой для усилителей
электроакустических агрегатов, в которых громкоговоритель и усилитель располагались в
одном корпусе. Нынешние представители таких устройств – гитарные усилители –
«комбики» по сей день во многих случаях выполняются с применением в оконечном
каскаде ламп 6L6 и их версий, их используют такие монстры промышленности
музыкальных инструментов, как Fender и Gibson. Еще одна причина любви музыкантов к
этой лампе – это возможность работы, как в линейном режиме, с очень низкими
искажениями, так и в режиме перегрузки, «овердрайва», когда искажения резко растут, но
сама перегрузка не представляет опасности для лампы.
Существует и «уменьшенная» версия 6L6, как бы ее половинка,- лучевой тетрод 6V6.
Сохраняя многие положительные качества «старшей сестры», 6V6 при вдвое меньшей
допустимой мощности рассеяния на аноде, обладает меньшими междуэлектродными
емкостями и лучше работает в высокочастотных и импульсных устройствах, когда не
требуется значительной отдаваемой мощности.
После Второй Мировой войны ряд фирм разработали модернизированные варианты
6L6, отличающиеся предельными параметрами, механическим исполнением и
надежностью. Наиболее удачной из всех следует признать лампу 6L6GC (RCA, 1951 г.),
полностью сохранившую все характеристики 6L6, в том числе и междуэлектродные
емкости, но допускающую в полтора раза большую мощность рассеяния на аноде (30 Вт
против 20 Вт у 6L6) и вдвое большую – на экранной сетке (5 Вт против 2.5 Вт).
Сеточные характеристики ламп 6L6 имеют значительный раскрыв (в чем-то схожи с
удлиненными характеристиками пентодов для каскадов с регулируемым усилением) и
отсечки анодного тока не происходит даже при значительных отрицательных потенциалах
на управляющей сетке. Это означает, что в двухтактном каскаде не будет происходить
резкой отсечки анодных токов плеч, что благоприятно для работы выходного
трансформатора с точки зрения нелинейных искажений, обусловленных нестационарными
процессами в выходном трансформаторе при наличии отсечки