La storia delle valvole di potenza e come funzionano

Valvole di potenza: cosa fanno? E come influenzano il tuo tono? Tutto è spiegato proprio qui...

Le valvole del preamplificatore sono solitamente triodi, con pentodi usati occasionalmente e tetrodi non presenti affatto. Al contrario, i triodi di potenza sono usati raramente come valvole di potenza, ma tetrodi e pentodi sono comuni.

Detto questo, i triodi di potenza hanno un seguito nei circoli hi-fi dove le loro caratteristiche audio apparentemente superiori hanno la precedenza sul puro volume.

I triodi esistono dal 1906 e i tetrodi possono essere fatti risalire al lavoro di Walter Schottky sui tubi bi-griglia nel 1919.

I primi tetrodi furono concepiti per superare la risposta ad alta frequenza dei triodi, ma ebbero successo solo parzialmente, per ragioni di cui parleremo più avanti. Nel frattempo in Olanda la tecnologia dei tubi stava per fare un grande passo avanti.

Bernard DH Tellegen e Gilles Holst inventarono la valvola pentodo nel 1926, mentre lavoravano per il Laboratorio di Fisica Philips di Eindhoven. Mullard era una filiale della Phillips e il nome sarebbe poi diventato sinonimo delle migliori valvole di potenza a pentodo.

I pentodi di potenza e di preamplificazione funzionano esattamente allo stesso modo, come descritto nella nostra guida alle valvole del preamplificatore. Con una griglia soppressore caricata negativamente aggiunta per riflettere l'emissione di elettroni secondari causata dalla griglia dello schermo, i pentodi possono produrre un'amplificazione molto maggiore rispetto alle valvole di potenza a triodo e tetrodo.

Le EL34 sono diventate strettamente associate al tono rock "britannico", dove le loro potenti caratteristiche di gamma media e di break-up diventano una risorsa.

L'esempio più famoso è probabilmente l'EL34, che è stato utilizzato in vari amplificatori Marshall, Orange, Vox, Selmer e Hiwatt. Queste valvole sono diventate strettamente associate al tono rock "britannico", dove le loro potenti caratteristiche di gamma media e di break-up diventano una risorsa.

L'EL84 a potenza inferiore è un pentodo più piccolo che insolitamente si inserisce nel tipo di presa mini a nove pin solitamente utilizzata per le valvole del preamplificatore. Gli EL84 alimentavano i Vox AC4, 10, 15 e 30, nonché i modelli Marshall da 18 e 20 watt, oltre a vari amplificatori WEM di potenza inferiore. Erano presenti anche negli amplificatori Gibson con la denominazione statunitense 6BQ5.

Come abbiamo descritto l'ultima volta, la griglia dello schermo del tetrodo fa sì che gli elettroni colpiscano l'anodo così forte che dall'anodo vengono emessi più elettroni. Questo effetto di emissione secondaria si verifica entro uno specifico intervallo di tensione anodica e provoca una maggiore distorsione e una minore amplificazione. Quando la risposta tra corrente anodica e tensione anodica del tubo viene tracciata su un grafico, il calo di corrente o "piegatura" è chiaramente visibile sulla curva.

I tubi pentodici fornivano una valida alternativa, ma poiché la Phillips Corporation deteneva il brevetto, altri produttori avrebbero dovuto effettuare pagamenti di royalty. Invece, gli ingegneri elettronici hanno riprogettato il tetrodo utilizzando griglie di controllo e schermatura accuratamente allineate realizzate con bobine di filo per fornire agli elettroni un percorso senza ostacoli dal catodo all'anodo.

Hanno inoltre utilizzato piastre di confinamento del fascio caricate negativamente per dirigere gli elettroni verso l'anodo. Questo focalizza gli elettroni in modo che convergano tra la griglia dello schermo e l'anodo prima di proseguire verso l'anodo.

Quest'area di convergenza forma una griglia soppressore "virtuale" per respingere eventuali emissioni secondarie verso l'anodo ed eliminare la "piega" che caratterizza i tubi a tetrodo.

I tubi di potenza a tetrodo utilizzati negli amplificatori per chitarra sono più precisamente conosciuti come "tetrodi a fascio", "tetrodi senza attorcigliamento" o "tubi di potenza a fascio". Rispetto ai pentodi che funzionano alla stessa tensione anodica, la corrente della griglia dello schermo rimane molto bassa, quindi non c'è quasi nessuna perdita di segnale e la potenza in uscita può essere fino al 20% più alta con una distorsione della terza armonica inferiore.

L'elenco dei tetrodi a fascio utilizzati negli amplificatori per chitarra è ampio. Molti avranno familiarità con i modelli 6V6, 6L6, 5881 e 6550 utilizzati in innumerevoli amplificatori prodotti negli Stati Uniti, nonché con gli amplificatori britannici destinati al mercato statunitense.

Anche i tetrodi a fascio furono progettati e prodotti in Europa da Marconi-Osram, e esempi classici includono il KT66 utilizzato nei primi Marshall e il KT88 visto negli amplificatori Marshall, Hiwatt e Ampeg ad alta potenza.