Cómo sesgar tus tubos

Nuestro muy querido excolumnista Jeff Bober regresa para explicar cómo verificar y restablecer el sesgo de los tubos de salida de su amplificador, y brinda algunas advertencias potencialmente impactantes sobre algunas técnicas comunes pero peligrosas.

¡Hola de nuevo, lectores de Premier Guitar! Es tu viejo amigo Jeff, autor de la columna Ask Amp Man, una vez popular. El director editorial Ted Drozdowski me preguntó si estaría interesado en escribir sobre prejuicios y, por supuesto, le dije: "¡Claro, sé un par de cosas sobre eso!". Así que aquí estoy, regresando temporalmente a estas páginas. Ahora, comencemos.

¿Qué es exactamente el sesgo? El sesgo es un prejuicio a favor o en contra... oh espera, tipo de sesgo equivocado. Creo que quería que escribiera sobre la polarización en un amplificador de válvulas, que es mucho menos polarizante.

La polarización, como se define en el Manual de diseñadores de RCA Radiotron, es "voltaje aplicado a la rejilla [de un tubo] para obtener un punto de operación deseado". Bueno, esa es la explicación más básica, pero en su mayor parte es lo suficientemente buena y pertenece a la mayoría de las etapas de salida de válvulas en nuestros amplificadores de guitarra de válvulas favoritos.

Sin embargo, además de "aplicar" un voltaje a un tubo de vacío, la polarización también puede ocurrir de otra manera. Hay bastantes amplificadores, como Vox AC15 y AC30, cualquiera de mis diseños Budda y EAST, e incluso la mayoría de los primeros amplificadores de bajo voltaje de la era tweed que usan lo que se conoce como un diseño de "sesgo de cátodo". Aquí es donde la corriente que fluye a través del tubo (que alcanza el "punto de funcionamiento deseado" mencionado anteriormente) no se establece mediante el voltaje "aplicado" a la rejilla del tubo, sino que se establece mediante la resistencia en la pata del cátodo del tubo. . Es un poco más complicado que eso, pero el resultado es un amplificador cuya etapa de salida es "autopolarizada".

La mayoría de los dispositivos de amplificación, incluidos los transistores e incluso las válvulas de preamplificador, deben estar "parcializados" para funcionar correctamente, pero este tipo de polarización está fijado en los parámetros de diseño del circuito. En el caso de las válvulas del preamplificador de su amplificador de guitarra, la polarización se basa, entre otras cosas, en el valor de la resistencia del cátodo. Pero eso es suficiente teoría del diseño por hoy. Volvamos a la tarea central de polarizar las válvulas de salida en la mayoría de los amplificadores de guitarra.

En primer lugar, los voltajes de polarización que ve en muchos esquemas, como 52 V en un Fender Twin Reverb de panel negro o 51 V en un esquema Marshall 100 W Super Lead, son meras aproximaciones de los voltajes que se deben esperar en esa área del circuito. Establecer los controles de ajuste de polarización en estos voltajes enumerados de ninguna manera garantiza que su amplificador esté correctamente polarizado. La polarización del tubo también depende del alto voltaje (o B+) aplicado a la placa del tubo de salida, que puede variar dentro de las tolerancias de los transformadores, así como en el voltaje de la línea de CA que alimenta al amplificador. (Esta es la razón por la cual los amplificadores a veces pueden sonar mejor en una habitación o club que en otras).

¡Pero aún más importante de entender es que los tubos producidos en diferentes fábricas en todo el mundo se sesgarán de manera diferente! Lo que quiero decir con esto es que si polariza correctamente un conjunto de tubos de salida, digamos 6L6 fabricados en Rusia, y luego los cambia por un conjunto fabricado en China, en el mismo amplificador sin cambiar la configuración del control de polarización, el resultado final casi siempre será una lectura de sesgo diferente. Esta es la razón por la que siempre es mejor haber verificado y reiniciado el sesgo cada vez que se reemplazan los tubos de salida. Ahora, ¿cómo hacemos eso?

Figura 1

Hay varias formas diferentes de medir la corriente de polarización del tubo de salida en reposo. El método más seguro es usar lo que comúnmente se llama una sonda de sesgo (Figura 1 ). Este es un dispositivo que se inserta entre un tubo de salida y su enchufe. (Por lo general, hago mis propias sondas de polarización, pero si simplemente busca "sonda de polarización" en línea, encontrará muchas opciones para elegir. Si ya posee un multímetro, simplemente puede comprar las sondas, pero también hay opciones para comprar un sistema completo con un medidor digital o analógico, en caso de que lo necesite.) Este dispositivo rompe la conexión entre el cátodo (que es el electrodo metálico desde el cual se emiten electrones en el tubo) del tubo y su conexión a tierra, e inserta una resistencia de pequeño valor en el medio. Luego permite que se lea el voltaje a través de la resistencia. La resistencia es típicamente de 1 ohm y la caída de voltaje resultante es en milivoltios (mV), por lo que no hay posibilidad de descarga aquí. Esto proporciona una medida verdadera y precisa de la corriente real que fluye a través de un tubo. Luego, configuras tu bias y ¡listo!

¡Ay, pero espera! ¿Cómo estableces tu sesgo? Aprendamos un poco más. La mayoría de los amplificadores de válvulas, si no son diseños con polarización catódica, tienen alguna forma de ajustar la polarización de las válvulas de salida. Una antigua excepción a esto son la mayoría de los amplificadores Mesa/Boogie. El voltaje de polarización en estos amplificadores no es ajustable, razón por la cual Mesa sugiere comprar solo sus válvulas para sus amplificadores, porque están diseñados para estar dentro del rango de polarización aceptable para sus amplificadores. Esto agrega un cierto grado de confianza para el servicio del propietario, aunque, por supuesto, limita sus opciones.

Sin embargo, echemos un vistazo a un control de polarización típico de Fender o Marshall. La mayoría de los Fender más antiguos tienen un potenciómetro con una ranura para un destornillador montado en el chasis en el área del transformador de alimentación o de red, mientras que la mayoría de los Marshall más antiguos tienen su potenciómetro de polarización montado en la placa de circuito. (Es posible que desee conectarse en línea para ver los esquemas de su amplificador para ayudarlo a encontrarlo). De cualquier manera, aquí es donde hará su ajuste.

Figura 2

Para comenzar, lo más probable es que necesite tirar del chasis y colocarlo en un entorno de trabajo estable. Inserte el dispositivo de sonda de polarización entre uno de los tubos y el casquillo (Figura 2). Asegúrate de que todos los controles de volumen estén en cero, enciende el amplificador y deja que las válvulas se calienten. También es bueno tratar de tener una carga en el conector del altavoz, ya sea un altavoz o una resistencia o caja de carga apropiada. Esto no es 100 por ciento necesario solo para establecer el sesgo en un número en particular, pero la verificación de sonido es una de las formas en que me gusta hacer los ajustes finales, por lo que poder conectar el altavoz al chasis mientras está en el banco es sin duda un necesidad para mi.

Ahora, ¿dónde poner los números? Ciertamente, hay más de unas pocas opiniones flotando en las redes sobre cuáles son las configuraciones óptimas de sesgo. Algunos tipos de ingeniería promocionarán una disipación de placa máxima del 50 por ciento o una disipación máxima del 70 por ciento, y si bien puede verse bien o tener sentido en el papel, he escuchado el resultado de los amplificadores de guitarra diseñados por el libro con especificaciones óptimas ... y para mí suenan , bueno, menos que óptimo. Puede funcionar en el mundo de la alta fidelidad, donde el objetivo es la reproducción perfecta del sonido, pero los amplificadores de guitarra están en el negocio de la producción de sonido, por lo que es un poco diferente. (En los términos más básicos, la disipación máxima de la placa es la cantidad de energía que la placa del tubo está diseñada para entregar).

Los diferentes tipos de válvulas de salida tienen su propio rango aceptable de corriente de polarización. Hay tantas variables en juego que no hay un número "correcto". El voltaje de la placa en el amplificador, la impedancia primaria del transformador de salida y el país de origen de un tubo son factores que influyen en cómo interactúa con el voltaje y el transformador de salida para definir cuál será la corriente de polarización óptima. A continuación se muestran los rangos promedio para algunos tubos de salida octal típicos:

• 6L6: 25–35 mA

• EL34: 30–40mA

• 6V6: 18–25 mA

• 6550: 35–45 mA

• KT66: 30–40 mA

Fig. 3

Estos deberían ser los rangos en los que estos tubos funcionarán y sonarán mejor, y se pueden medir con precisión con un multímetro digital. ¡La mejor manera de decidir qué ajuste es mejor para usted es una combinación de la lectura del medidor y sus oídos! Usando el control de sesgo, establezca el sesgo en algún lugar dentro de los rangos dados anteriormente (Fig. 3 ) y toque el amplificador. Nota: Algunos amplificadores actuarán de manera extraña y desarrollarán ruidos horribles (oscilaciones parásitas) cuando se coloca una sonda de polarización mientras se reproduce el amplificador. Si este es el caso, deberá quitar la sonda de polarización cada vez que toque el amplificador).

Mueva la configuración un par de mA en una dirección u otra y vuelva a reproducir. No espere cambios extremos; eso no es lo que estamos buscando. Escuche las diferencias sutiles. ¿Un ajuste es un poco más o menos duro? ¿El extremo inferior es demasiado blando o esponjoso? ¿Está el amplificador tan limpio como quieres? ¡A veces estas pequeñas sutilezas son las que hacen que un amplificador suene y se sienta mejor que otro!

Además, debe hacer esto al volumen que normalmente usaría en el escenario o en el estudio. Es posible que no note muchos cambios si su volumen está en 1, pero desea optimizar el amplificador para la forma en que lo usará.

Figura 4

Conocer los números de polarización aproximados es bueno, y agregar tus oídos es aún mejor, pero también me gusta ver lo que estoy escuchando, así que siempre incorporo un osciloscopio cuando configuro la polarización en un amplificador. Mencioné la distorsión cruzada anteriormente, y cuando se trata de configurar amplificadores para los músicos hambrientos de pedales de hoy en día, encuentro que establecer el sesgo donde hay solo una pizca de distorsión cruzada a máxima potencia es lo que funciona mejor.Figura 4 es lo que parece en el osciloscopio. Esto mantiene el amplificador muy limpio y hace felices a la mayoría de los usuarios de pedales.

Por cierto, aquí hay una mini introducción a la distorsión cruzada. En una etapa de salida push-pull, que se encuentra en la mayoría de los amplificadores con dos o más válvulas de salida, cada válvula (o par de válvulas) es responsable de amplificar al menos la mitad de la señal de audio. Si los tubos no están correctamente polarizados, un tubo (o par) dejará de amplificar antes de que el otro tubo (o par) comience a amplificar. Esto creará una distorsión cruzada. La polarización adecuada permitirá que las dos mitades interactúen correctamente. Es como un buen apretón de manos firme entre ambas mitades.

Veamos un par de métodos populares que no recomiendo, pero que vale la pena discutir porque, sin embargo, son comunes. La primera es: con el amplificador apagado y las válvulas de salida quitadas, use un multímetro para medir la resistencia de cada mitad del lado primario del transformador de salida. Esto normalmente sería desde la derivación central hasta cada lado del devanado primario.

En los términos más básicos, un transformador es un montón de cables enrollados alrededor de un núcleo de acero. En el lado primario de un transformador de salida, la derivación central es el "medio" eléctrico de este largo cable. Esto es típicamente donde se aplica el alto voltaje. Los extremos de este tramo de cable están conectados a las placas del tubo, aplicando así el alto voltaje a los tubos. Como ejemplo, normalmente en la mayoría de los amplificadores Fender, la derivación central es roja y los extremos de los devanados primarios son azules y marrones.

Figura 5

A continuación, instale las válvulas de salida, encienda el amplificador y mida la caída de tensión en cada mitad del transformador de salida con el amplificador en reposo en modo operativo (Figura 5) . El voltaje dividido por la resistencia le dará la corriente continua a través de los tubos. Por ejemplo, 1,17 V/15,8 R = 0,074 o 74 mA. Los números que usé aquí fueron medidas reales en un lado (la mitad) de un amplificador de 100 W usando cuatro tubos de salida (dos por lado). Entonces, divida los 74 mA entre dos y obtendrá un promedio de 37 mA por tubo.

A continuación, puede probar el método de derivación. Esto requiere un multímetro que pueda leer la corriente continua en miliamperios (mA). Conecte un cable del medidor a la derivación central del transformador de salida y el otro cable al lado primario del transformador de salida. Por lo general, en la mayoría de los amplificadores que usan válvulas octales (6L6, 6V6, EL34, 6550, KT88, etc.), este será el pin 3 en cualquier conector de válvula de salida. Encienda el amplificador y, en el modo de operación al ralentí (es decir, sin volumen), mida la corriente a través de esa mitad del transformador de salida. Por ejemplo, si su medida es de 72 mA y es un amplificador que utiliza cuatro tubos de salida, la corriente medida es para dos de esos tubos, así que una vez más divida por dos para llegar a 36 mA por tubo.

Ambos métodos son de la vieja escuela y todavía están en práctica, pero no los usaría por dos razones: 1) no creo que sean muy precisos y 2) ¡son peligrosos! Está probando dentro del área de alto voltaje del amplificador, y un desliz sacará un fusible, sacará un tubo, sacará su medidor o, en el peor de los casos, ¡le hará saber exactamente cómo se siente 450 V CC! Entonces, aunque se usan estos métodos, digamos que no aquí.

También me gustaría agregar un poco de experiencia personal a este procedimiento, basado en décadas en el negocio. En el pasado, cuando comencé a reparar y modificar equipos, los guitarristas tocaban regularmente amplificadores de 50 y 100 vatios. (Todos me miraban como si tuviera tres cabezas cuando saqué el Budda Twinmaster de 18 vatios, pero esa es otra historia). Había algunos pedales de overdrive y distorsión (ahora todo vintage), pero ciertamente no la proliferación de pedales. tenemos ahora, así que los jugadores eran más o menos guitarra, cable, amplificador... ¡vamos! En estas situaciones, la mayoría de las veces haría funcionar las válvulas con un sesgo bastante fuerte para que el amplificador fuera más grueso y se saturara un poco antes y más fácilmente, ya que un porcentaje decente de la saturación se desarrolló empujando las válvulas de salida. A medida que pasó el tiempo, los atenuadores de salida se hicieron más populares, por lo que los amplificadores se podían empujar con fuerza, pero a niveles de volumen más manejables. Ese seguía siendo un buen escenario para un sesgo más caliente de los tubos de salida en amplificadores de alta potencia. Eventualmente, los músicos comenzaron a tocar amplificadores de menor potencia, para poder abrirlos y obtener una gran distorsión de válvulas de salida a volúmenes menores. El problema es que los amplificadores de baja potencia con mayor polarización tienden a volverse blandos y tienen menos definición cuando se los presiona con fuerza, por lo que aquí se prefiere una configuración de polarización más moderada, lo suficiente para que no haya distorsión cruzada. Pase al escenario de hoy y encontrará que casi todo el overdrive y/o la distorsión generalmente provienen de un pedal. En ese caso, un amplificador no es más que un dispositivo de amplificación para pedales.