VALVULAS VS. TRANSISTORES

Que es mejor un ampli a valvulas o a transistores...

Yo lo prefiero a valvulas, aunque puede ser que no quieras complicarte la vida y te decidas por un ampli a transistores con la ultima tecnologia de modulacion.Te explicamos por que....

VALVULAS:

 (Tubos, Tubos de Vacio, Triodo, Pentodo, etc)

Las valvulas funcionan por emision termoionica de electrones desde un filamento o catodo, controlado por una rejilla y recogiendose en una placa. Algunas valvulas tiene mas de una rejilla, Algunas tienen dos elementos amplificadores separados en una envoltura de vidrio. Estas dobles valvula suelen funcionar peor.

Las caracteristicas de las valvulas varian ampliamente dependiendo del modelo seleccionado. En general, las valvulas son mayores, mas fragiles, bonitas, funcionan calientes, y necesitan varios segundos antes de funcionar. Las valvulas tienen una ganancia relativamente baja, alta impedancia de entrada, baja capacidad de entrada, y la capacidad de aguantar abusos momentaneos.

Las valvulas se saturan (clip) suavemente y se recuperan de la sobracarga rapida y suavemente.

Los circuitos que no usan valvulas se llaman a transistores (o de estado solido), porque no usan dispositivos que contienen gas (o liquido).

Las caracteristicas de las valvulas tienden a cambiar con el uso (edad). Son mas susceptibles a las vibraciones (llamadas "microfonicas") que los dispositivos de transistores. Las valvulas incluso sufren de ruido cuando se usan con filamentos en corriente alterna.

Las valvulas son capaces de trabajar a mayores voltajes que cualquier otro dispositivo, pero las alvulas de alta corriente son raras y caras. Esto quiere decir que la mayoria de los amplificadores a valvulas usan un transformador de salida. A pesar de no ser caracteristica especifica de las valvulas, los transformadores de salida añaden distorsion del segundo armonico y presentan una caida gradual en la respuesta a altas frecuencias que es dificil de duplicar con circuitos a transistores.

TRANSISTORES:

 (BJT, Bipolares, PNP, NPN, Darlington, etc)

Los transistores operan con portadores minoritarios inyectados desde el emisor a la base que hace que fluyan a traves de la base hacia el colector, controlando la corriente de la base.

Los transistores estan disponibles como dispositivos PNP y NPN, permitiendo que uno tire de la señal de salida. Los transistores estan tambien disponibles en pares emparejados y empaquetados, pares seguidores de emisor, arrays de transistores multiples e incluso en complejos "circuitos integrados", donde estan combinados con resistencias y condensadores para conseguir

funciones de circuitos complejos.

Como las valvulas, hay muchas clases de BTJs disponibles. Algunos tienen una alta ganancia de corriente, mientras que otros tienen menor ganancia. Algunos son rapidos, y otros lentos.

Algunos manejan altas corrientes mientras que otros tienen capacidades de entrada bajas. Algunos tienen menos ruido que otros. En general, los transistores son estables, duran casi indefinidamente, tienen alta ganacia, requieren alguna corriente de entrada, tienen baja resistencia de entrada, tienen capacidad de mayores entradas, saturan rapidamente, y son lentos de recuperarse de la sobrecarga (saturacion). Los transistores tienen un amplio margen antes de la saturacion.

Los transistores estan sujetos a un modo de fallo llamado segunda avalancha, que sucede cuandoel dispositivo esta trabajando a alto voltaje y alta corriente. 

La segunda avalancha puede evitarse con un diseño prudente, lo cual le dio a los primeros amplificadores de transistores una mala reputacion de fiabilidad. 

Los transistores son tambien susceptibles de descontrolarse con la temperatura cuando se usan incorrectamente. Sin embargo, los diseños prudentes evitan el segunda avalancha y el embalamiento termico.

MOSFET: (VMOS, TMOS, DMOS, NMOS, PMOS, IGFET, etc)

Los transistores de efecto de campo semiconductor metal-oxido usan una puerta aislada para modular el flujo de la corriente portadora principal de la fuente al drenaje con el campo electrico creado por la puerta. 

Como los bipolares, los MOSFETs estan disponibles en P y N. Tambien como los transistores, los MOSFEt estan disponibles en pares y circuitos integrados. Los MOSFET emparejados no se

acoplan tan bien como los pares de transistores bipolares, pero se emparejan mejor que las valvulas.

Los MOSFETs estan tambien disponibles en muchos tipos. Sin embargo, todos tienen baja corriente de entrada y bastante baja capacidad de entrada. Los MOSFET tienen menor ganancia, se saturan moderadamente y se recuperan rapidamente de la saturacion. 

A pesar de que los MOSFETs de potencia no tienen puerta en DC, la capacidad de entrada finita quiere decir que los MOSFET de potencia tienen una puerta finita de corriente AC. Los MOSFET son estables y robustos. No son susceptibles de embalamiento termico ni segunda avalancha. Sin embargo, los MOSFETs no pueden soportar abusos tan bien como las valvulas.

JFET:

Transistores de efecto de union de campo operan exactamente igual que los MOSFET, pero no tienen una puerta aislada.

Los JFETs comparten la mayoria de las caracteristicas de los MOSFETs, incluyendo parejas disponibles, tipos P y N, y circuitos integrados.

Los JFETs no estan disponibles normalmente como dispositivos de potencia. Ellos hacen excelentes preamplificadores de bajo ruido. 

La union de la puerta da a los JFETs mayor capacidad de entrada que los MOSFETs e incluso les previene de ser usados en modo de acumulacion o enriquecimiento. 

Los JFETs unicamente se usan como circuitos de deplexion o empobrecimiento.

Los JFETs estan disponibles tambien como parejas y se emparejan casi tan bien como los transistores bipolares. IGBT: (o IGT)

Transistores bipolares de puerta aislada son una combinacion de un MOSFET y un transistor bipolar. La parte MOSFET del dispositivo sirve como dispositivo de entrada y el bipolar como la salida.

Los IGBTs estan solo disponibles hoy como dispositivos tipo N, pero los dispositivos P son posiblesen teoria. Los IGBTs son mas lentos que otros dispositivos pero ofrecen un bajo costo, la alta capacidad de corriente de los transistores bipolares con la baja corriente de entrada y la baja capacidad de entrada de los MOSFETs.

Sufren de saturacion tanto o mas que los transistores bipolares, e incluso sufren de segunda avalancha Raramente se usan en audio High-end, pero a veces se usan para amplificadores de extremadamente alta potencia.

Ahora la pregunta real: Puedes pensar que si estos diversos dispositivos son tan diferentes entre ellos, alguno sera el mejor. 

En la practica, cada uno tiene sus puntos fuertes y debiles. Incluso porque cada tipo de dispositivo esta disponible en tantas formas diferentes, la mayoria de los tipos puede usarse en la mayoria de los sitios con exito.

Las valvulas son prohibitivamente caras para amplificadores de muy alta potencia. La mayoria de los amplificadores a valvulas dan menos de 50 watts por canal.

Los JFETs son a veces un dispositivo ideal de entrada porque tienen bajo ruido, baja capacidad de entrada y buen acoplamiento.

Sin embargo, los transitores bipolares tiene incluso mejor emparejamiento y mayor ganancia,  asi que para fuentes de baja impedancia, los dispositivos bipolares son incluso mejores.

Aun las valvulas y los MOSFETs tienen incluso menor capacidad de entrada, lo mismo para muy alta resistencia de salida, podrian ser mejores.

Los transistores bipolares tiene la mas baja resistencia de salida, asi pues son buenos dispositivos de salida. Sin embargo, la segunda avalancha y una alevada carga almacenada pesa en su contra cuando se les compara con los MOSFET. Un buen diseño BJT necesita tener en ceunta las debilidades de los BJTs mientras que un buen diseño MOSFET necesita controlar las desventajas de

los MOSFETs Los transistores de salida bipolares requieren proteccion de segunda avalancha y embalamiento termico y esta proteccion requiere circuiteria adicional y esfuerzo de diseño. En algunos amplificadores, la calidad de sonido se daña con la proteccion.

Como ya se dijo, hay mas diferencias entre diseños individuales, sean valvulas y transistores, que hay entre diseños generales entre valvulas y transistores. Puedes hacer un buen amplificador

de ambos, y puedes hacer un amplificador cutre tambien.

A pesar de que los transistores y valvulas se saturan diferente, la saturacion sera rara o inexistente en un buen amplificador, asi que esta diferencia no debe tenerse en cuenta.

Alguna gente dice que las valvulas requieren una realimentacion menor o nula mientras que los transistores requieren bastante realimentacion. En la practica, todos los amplificadores requieren alguna realimentacion, sea total, local, o unicamente "degeneracion". 

La realimentacion es esencial en los amplificadores porque hace al amplificador

estable con las variaciones de temperatura y fabricable a pesar de las variaciones de los componentes.

La realimentacion tiene una mala reputacion debido a que un sistema de realimentacion mal diseñado puede pasarse o oscilar dramaticamente. Algunos diseños viejos usaban excesiva realimentacion para compensar las no linealidades de circuitos cutres. Los amplificadores con realimentaciones bien diseñadas son estables y tienen un muy pequeño sobreimpulso.

Cuando salieron los primeros amplificadores de transistores, eran peores que los mejores amplificadores de valvulas de aquellos dias. Los diseñadores cometieron muchos errores con las nuevas

tecnologias conforme aprendian. Hoy en dia, los diseñadores son mucho mas expertos y sofisticados que en aquellos dias de 1960.

Debido a las bajas capacidades internas, los amplificadores a valvulas tienen unas caracteristicas de entrada muy lineales.

Esto hace a los amplificadores a valvulas faciles de alimentar y tolerantes a fuentes de altas impedancias de salida, tales como otros circuitos a valvulas y controles de volumen de

alta-impedancia. 

Los amplificadores de transistores podrian tener un alto acoplamiento entre la entrada y la salida y podrian tener una impedancia de entrada menor. Sin embargo, algunas tecnicas de circuitos reducen estos efectos. Incluso, algunos amplificadores de transistores evitan totalmente estos problemas usando buenos JFET como circuitos de entrada. Hay muchas exageraciones, errores asi como muchas leyendas sobre el tema. En efecto, un buen diseñador FET puede hacer un buen amplificador FET. Un buen diseñador de valvulas puede hacer un buen amplificador a valvulas, y un bue diseñador de transistores puede hacer un amplificador a transistores muy bueno. Muchos diseñadores mezclan componentes para usarlos en aquello en que son mejores.

Al igual que con todas las disciplinas de ingenieria, los buenos diseños de amplificadores requieren un amplio conocimiento de las caracteristicas de los componentes, los fallos de diseño de amplificadores, las caracteristicas de la fuente de señal, las caracteristicas de las cargas, y las caracteristicas de la señal misma.

Otro tema aparte es que carecemos de un buen conjunto de medidas para calificar la calidad de un amplificador. 

La respuesta en frecuencia, distorsion y relacion señal-ruido dan claves, pero por ellas mismas son insuficientes para calificar el sonido.

Mucha gente jura que las valvulas suenan mas "a valvulas" y los transistores suenan mas "a transistores". Alguna gente añade un circuito a valvulas a sus circuitos de transistores para darles

algo de sonido a "valvulas". Alguna gente dice que han medido y distingen diferencias

entre las caracteristicas de distorsion de los amplificadores de valvulas y los de transistores. 

Esto podria ser causado por el transformador de salida, la funcion de transferencia de las valvulas, o la eleccion de la topologia del amplificador.

Los amplificadores de valvulas raramente tienen respuesta en frecuencia tan plana como los mas planos amplificadores de transistores, debido al transformador de salida. Sin embargo, la respuesta en frecuencia de buenos amplificadores a valvulas es extremadamente buena.

link de rerferencia: http://www1.dragonet.es/users/musicasa/musicasa.net/valvulas_vs__transistores.htm