2A3 (синонимы: VT-95, CV1831) — мощный вакуумный триод прямого накала , разработанный компанией RCA в 1932 году для использования в высококачественных усилителях низкой частоты (УНЧ) и широко применявшийся в качестве проходного вентиля в ламповых стабилизаторах напряжения . Однотактный УНЧ на одной лампе 2А3 способен отдать в согласованную по мощности нагрузку до 3,5 Вт , двухтактный УНЧ в режиме AB1 — до 15 Вт.

Оригинальные 2A3 выпускались в двух вариантах: одноанодный с катодом из параллельных нитей (1933—1936) и двуханодный вариант (с 1936) — фактически двойной триод с традиционными W-образными катодами. Ближайшими аналогами 2A3 были европейские лампы , и разработанная Western Electric 275А — предшественница 300B . Непосредственным развитием двуханодного 2A3 были электрически идентичные триоды повышенной надёжности 5930, триоды с напряжением накала 6,3 В серий 6A3 и 6B4G (советский аналог — 6C4C ) и лампа гибридного накала 6A5G. 2A3, выпускавшиеся в 1990-е и 2000-е годы в России и Китае , как правило, одноанодные с W-образным катодом.

Разработка, производство, основные варианты

Около 1930 года в американской радиоэлектронной промышленности возник спрос на мощные вакуумные триоды, способные отдать в нагрузку в двухтактном включении не менее 10 Вт выходной мощности в режиме А . Этот уровень считался оптимальным для бытовых радиоприёмников высшего класса . По соображениям себестоимости и безопасности напряжение питания такого усилителя не должно было превышать 300 В . Наиболее распространённые в то время для этой задачи были слишком слабы: десятиваттному усилителю требовалось четыре или шесть таких ламп . Мощные триоды серий 50 и 10 требовали запретительно высокого анодного напряжения и дорогих выходных трансформаторов . Недавно изобретённые пентоды генерировали слишком много искажений , а применение обратной связи для их снижения ещё не вошло в практику .

Решением проблемы должна была стать перспективная разработка RCA под кодовым обозначением A181C — триод прямого накала с низким рабочим напряжением анода и удвоенной по сравнению с лампой 45 мощностью . Новая лампа имела уникальную конструкцию катода — 24 тонкие параллельные нити, натянутые на поперечины подвеса . Электростатическое поле такой структуры было намного ближе к полю идеальной эквипотенциально плоскости , чем поле четырёх нитей традиционного W-oбразного катода . На практике производство 24-нитевого катода оказалось столь трудоёмким, что разработчикам пришлось уменьшить число нитей до двадцати . 10 января 1933 года этот упрощённый вариант пошёл в серию под обозначением 2A3 . К этому времени компания, никогда до того не занимавшаяся мощными низкочастотными триодами, потеряла к ним интерес: рекламный отдел RCA сосредоточился на продвижении новейших мощных пентодов, а сбытом 2А3 занялись независимые дистрибуторы и производители-конкуренты .

За 1933—1936 годы RCA выпустила как минимум три различные версии первого поколения 2А3, различавшиеся устройством несущих . В 1936 году на смену первому поколению 2А3 пришла другая лампа под тем же обозначением . 2А3 второго поколения фактически представляла собой двойной триод — два триода серии 45, соединённые в параллель внутри баллона . Вместо дорогих двадцатинитевых катодов использовались обычные, W-образные . Этот двуханодный вариант стал для RCA основным . Конкуренты из Raytheon запустили в серию трёханодную 2А3, но вскоре вернулись к проверенному двуханодному варианту . Конкуренты из Western Electric ещё в 1932 году выпустили собственную разработку — лампу 275A . Эта лампа с напряжением накала 5 В, конструктивно близкая к одноанодной 2А3, выпускалась лишь несколько лет и использовалась лишь в кинематографических звукоустановках Western Electric . Другой близкий аналог, разработанный независимо от RCA, — европейский одноанодный триод с напряжением накала 4 В ( Philips , 1935) .

В середине 1930-х промышленность перешла на унифицированное напряжение накала 6,3 В . Следуя новому стандарту, RCA выпустила 6А3 — модификацию 2А3 под напряжение накала 6,3 В, а в конце 1930-х годов появился её октальный вариант 6B4G, совместимый на уровне цоколёвки с лучевыми тетродами 6L6 в триодном включении . Копия 6B4G, выпускавшаяся в СССР , вначале маркировалась 6B4, а с 1950 года 6С4С . Выпускались в СССР, но намного ме́ньшими сериями, и получившие обозначения 2С6 и 6С6 точные копии копии 2А3 и 6А3 ). Все лампы с шестивольтовым накалом отличались от 2A3 бо́льшим уровнем сетевого фона, особенно в однотактных схемах . RCA попыталась решить эту проблему выпуском 6A5G — модификации 6B4G с катодом гибридного накала . Нити накала этой лампы, традиционной W-образной конфигурации, были «одеты» в трубчатые катоды; четыре катода электрически соединялись со средней точкой нити накала и отдельным штырём цоколя . 6A5G оказалась слишком дорогой и не имела успеха на рынке . Последним конструктивным вариантом 2A3 американской разработки стала лампа повышенной надёжности 2A3W, или 5930, выпущенная в 1948 году компанией по заказу Пентагона .

В конце XX и в начале XXI века мелкосерийное производство 2А3 и её вариантов повышенной мощности (2A3S, 2A3-40 и тому подобное) было возобновлено компаниями , (EML) и в Чехии , компанией в Словакии , компаниями Sovtek и в России и компанией в Китае .

Применение

Внешние изображения

В середине 1930-х 2A3 использовалась в выходных каскадах большинства американских радиоприёмников высшего класса . предпочитал включать 2А3 в режиме В , а — исключительно в классе А . В двухтактном выходном каскаде 48-лампового приёмника Quaranta Скотт применил двенадцать 2A3 . Не столь экстравагантные, но практичные каскады на двойках 2А3 работали во множестве музыкальных автоматов и , а в органах Хаммонда 1935—1940 годов использовались четвёрки 2А3 . Однако в конце 1930-х рынок выходных ламп захватили лучевые тетроды 6L6, и применение 2А3 в бытовой технике прекратилось .

Другой областью применения 2А3 стали ламповые стабилизаторы напряжения . Во время Второй мировой войны , несмотря на существование специализированных мощных триодов , именно 2А3 была наиболее распространённой проходной (регулирующей) лампой американских стабилизаторов . поддерживал производство архаичных прямонакальных ламп и после войны, поставки 2А3 на военные склады продолжались до середины 1980-х годов .

В гражданской электронике первых послевоенных десятилетий 2А3 использовалась лишь эпизодически — в УНЧ производства Brook и Capehart . На рынках США и Европы доминировали вначале лучевые тетроды довоенной разработки, с середины 1950-х — разработанные в Европе новейшие пентоды EL84 и , а в 1960-е годы на смену лампам пришли транзисторы . Традиция звукоусиления на прямонакальных триодах не прервалась лишь в Японии , где ещё в 1960-е годы сложилась особая школа «японского Hi-End » . Типичная для этой школы конфигурация — однотактный УНЧ на 2А3, желательно одноанодной (первого поколения), нагруженный на высокочувствительный рупор или на однополосный динамик . Другая локальная школа, связанная с японской через посредничество франко-японского конструктора УНЧ , развивалась в 1960-е годы во Франции .

В США возрождение интереса к ламповому звуку в 1980-е годы обошло прямонакальные триоды стороной: американцы предпочитали мощные двухтактные усилители на лучевых тетродах 6550 . Прямонакальные триоды (прежде всего 300B, и во вторую очередь 2А3 и её аналоги) «вернулись» на американский рынок лишь в первую половину 1990-х годов . В 1992—1993 годы в аудиофильских журналах началась дискуссия о достоинствах и недостатках триодного и пентодного звука, тогда же — в 1992 году — начались поставки дешёвых (14 долларов США за штуку) китайских 2А3 производства Shuguang . Чуть позже на рынке США появились 2А3 российского производства . Парадоксально, но приток дешёвых аналогов лишь разогнал цены на лампы 1930-х годов, особенно первого, одноанодного поколения .

Электрические характеристики

Рекомендованные разработчиками режимы для работы в однотактном (напряжение анода 250 В, ток анода 60 мА) и в двухтактном каскаде (300 В, 40 мА) существенно различаются . Номинальные режимы двухтактного каскада обеспечивают отсутствие тока сетки в течение бо́льшей части (но не всего) периода колебаний сигнала и практически полное вычитание вторых гармоник сигнала, генерируемых двумя плечами каскада . Максимальная мощность достигает при амплитудах управляющего напряжения от ±45 В (однотактный каскад) до ±78 В (двухтактный каскад с автоматическим смещением) . Приведённые в таблице значения сопротивления нагрузки были оптимизированы на максимум выходной мощности и не оптимальны с точки зрения нелинейных искажений и неравномерности АЧХ . Для уменьшения искажений сопротивление нагрузки повышают, например, в однотактном варианте — с 2,5 до 8 кОм . Падение максимальной выходной мощности при такой замене относительно невелико .

Связь сеток 2А3 с предоконечным каскадом, по мнению разработчиков, — предпочтительно трансформаторная или дроссельная . Высокая крутизна характеристики (5,25 мА/В), по мнению разработчиков, предполагает раздельную регулировку смещения в каждой лампе многолампового каскада — либо по цепям сеток, либо по цепям катодов (что требует отдельной накальной обмотки для каждой лампы) .

Условия безопасной работы, приведённые в документации RCA разных лет выпуска, заметно различаются. В справочнике 1934 года максимально допустимое сопротивление в цепи сетки при фиксированном смещении — всего 10 кОм , в справочнике 1948 года — 50 кОм . Справочник 1934 года допускал вертикальное и горизонтальное расположение лампы как равноправные варианты ; в справочнике 1948 года вертикальное положение — основное, а горизонтальное — лишь допустимое . В обоих вариантах горизонтальная установка допустима лишь тогда, когда плоскость катода ориентирована вертикальна (иначе возможно провисание нитей катода и сетки, вплоть до короткого замыкания).

Примечания

Источники

• Barbour, E. 2A3: The Mother of High Fidelity // Vacuum Tube Valley. — 1999. — № 12. — P. 4—7.
• Barbour, E. History of the WE300B and its relatives // Vacuum Tube Valley. — 1996. — № 3. — P. 8—12, 32—34.
• RCA Radiotron Cunningham Receiving Tube Manual. — Harrison, New Jersey : RCA Manufacturing Company, 1934. — Вып. RC-12. — (Radiotron Technical Series).
• RCA Receiving Tube Manual. — Harrison, New Jersey : Radio Corporation of America, 1948. — Вып. RC-15. — (Radiotron Technical Series).