¿Qué es ajuste de bias?

A la hora de cambiar las válvulas de un amplificador de bias fijo es necesario ajustar la corriente que circulará por ellas en reposo. Este procedimiento se llama ajuste de bias y es un concepto con el que todo guitarrista o audiófilo estará familiarizado.

El ajuste de bias consiste en establecer una corriente de reposo a través de las válvulas, tal que el amplificador desarrolle la máxima potencia de salida con la mínima distorsión. Esta corriente se regula mediante una tensión negativa en la rejilla de control denominada tensión de bias

¿Cómo se puede medir la corriente de bias?

La principal dificultad a la hora de ajustar el bias se encuentra en cómo medir está corriente ya que muchos amplificadores no llevan puntos de test. Esto se puede realizar de varias formas. Por ejemplo, soldando una resistencia de un ohmio en el cátodo de la válvula, midiendo la caída de tensión en en primario de transformador, visualizando la forma de onda de la carga en un osciloscopio o con un zócalo de bias. Este último es el método que yo utilizo y os propongo, ya que con diferencia es la forma mas cómoda y que menos conocimientos requiere.

En este tutorial os cuento como yo construyo mis propios zócalos de medición de bias para válvulas octales, tipo 6L6, EL34, 6V6, KT88, etc… Es un método sencillo y entretenido con el que podréis fabricar vuestros propios zócalos por poco dinero. ¡vamos allá!

Preparación de la placa de circuito impreso

Antes de nada es necesaria la preparación de la placa de circuito impreso que irá en el interior del zócalo de bias. Esta placa servirá como conexión del zócalo cerámico donde irá metida la válvula a comprobar y la base de baquelita que pincharemos en nuestro amplificador.

Serán necesarios unos pequeños ajustes para que encajen las piezas: En primer lugar con un a broca fina se han de repasar los orificios exteriores de la plaquita. Esto hay que hacerlo ya que estos tienen una medida ligeramente inferior a los pines del zócalo cerámico. Con una broca de 1,5mm es suficiente. En segundo lugar hay que reducir el diámetro de la placa para que encaje dentro de la base de baquelita. Esto se puede hacer de una manera sencilla con la ayuda de una lija, un tornillo y una tuerca que encaje, tal y como se indica en el paso 2.

Una vez que nos aseguremos que encaja dentro de la base (paso 3), podemos pasar al siguiente paso que cosiste en cortar la pista que conecta los dos pad del pin 8. Este es el pin del cátodo de la válvula por el que mediremos la corriente y donde soldaremos los cables que irán al tester. Para abrir la pista de circuito yo he utilizado una Dremel como se puede ver en el paso 4, sin embargo esto también puede hacerse con un cúter. La PCB tiene doble cara por lo que deberemos repetir la operación por el otro lado. Sobre todo acordaros de esto por que es fácil despistarse y olvidarse de la cara opuesta (os lo dice uno que ya ha tenido que desmontar algún zócalo ?).

Ensamblaje de las piezas

Bien, llegados a este punto ya tenemos preparado el circuito impreso que nos servirá como nexo de todas las piezas.

El siguiente paso es soldar el zócalo cerámico. Esto no tiene ninguna complejidad, solo hay que fijarse que la muesca que indica el pin 1 en ambas piezas coincida. Hecho esto pasaremos a soldar los alambres que comunicarán el circuito impreso con la base. Yo en este caso he utilizado patas de resistencias por que es lo que mas tengo por el taller y cuestan muy poco, pero se puede utilizar cualquier alambre de cobre o aleación que se pueda soldar. Con una longitud de 3 o 4 centímetros será suficiente. Estas resistencias se deben soldar en los orificios internos. Fijaos que en el pin 6 no he soldado resistencia ya que este este pin no tiene ninguna función en las válvulas que probaremos, aunque si lo queréis soldar por no liaros tampoco pasa nada.

A continuación deberéis cortar las resistencias a ras de cuerpo y soldar los dos terminales del cable en el pin 8 como se indica en la imagen (paso 7). Como veis cada cable va a cada pad del pin 8. De esta forma la corriente de la válvula pasará a través del tester. Si preferís medir la corriente en el tester en forma de caída de tensión, tendréis que soldar una resistencia de 1 Ohmio entre ambos pad. En mi caso lo he dejado sin resistencia ya que yo utilizo un «bias tester» con amperímetro.

Una vez soldado el cable tendréis que hacer un agujero en la base de baquelita y pasarlo. En mi caso utilicé una broca de 3mm pero dependerá del grosor de vuestro cable.

El siguiente paso será introducir los alambres a través de los pines de la base y soldar por la punta de las patas. En este paso es importantísimo que os fijéis que cada pin va donde debe, es decir, el 1 con el 1, el 2 con el 2, etc… Os señalo este tipo de cosas por que es precisamente donde yo he metido la pata alguna vez por ir deprisa. Esto es mas un ejercicio de atención que de habilidad.

¡Por último queda la guinda!, soldar el conector. En mi caso he puesto un RCA ya que como os digo es para mi «bias tester», sin embargo muchos de vosotros prefiráis ponerle dos bananas para conectarlo a vuestro multímetro. Para ello deberéis usar un cable paralelo que podáis separar en «Y» para soldar las dos bananas.

Comprobación del zócalo y toques finales

Una vez terminado solo queda comprobarlo. Para ello, deberéis medir continuidad entre cada pin del zócalo y las patas de la base, en el pin 8 no os tiene que dar continuidad, a no ser que le halláis puesto una resistencia en serie de 1 Ohmio. También es muy recomendable medir continuidad entre patas contiguas para aseguraros de que no hay cortocircuitos.

Si habéis elegido un alambre de grosor suficiente, el zócalo os quedará suficiente robusto y ya lo podríais dejar así. Sin embargo si queréis hacerlo a prueba de bombas podéis meter por el orificio central del zócalo un poco de pegamento epoxi de dos componentes (yo uso Araldite de secado lento, manías mías…). No os excedáis para no taponar el orificio, es mejor pecar de poca cantidad, este pegamento es muy fuerte.

Con esto doy finalizado este tutorial. Espero que os haya gustado e inspirado. Si os animáis a montar vuestros propios zócalos hacérmelo saber en los comentarios y contadme vuestras experiencias, dudas y dificultades si las hay. ¡Nos vemos en próximos tutoriales!

La entrada Construye tu propio zócalo de bias se publicó primero en Arteaudio.

¿Por que fallan las válvulas?

Para entrar en contexto vamos a ver por que una válvula dice «hasta aquí hemos llegado».

Desde el primer momento que se pone a trabajar una válvula hay una serie de desgastes o deformaciones. Una de las partes que mas se deteriora es el cátodo. Este es el electrodo que se encarga de emitir los electrones que son atraídos por la placa o ánodo. El cátodo tiene un recubrimiento que facilita la emisión a la vez que lo aísla del filamento de caldeo. Sin embargo, con el tiempo este se va degradando reduciendo la emisión o incluso llegando a producir un cortocircuito con el filamento. Uno de los factores de ruptura de este recubrimiento son los ciclos de enfriamiento y calentamiento de la válvula. Esto provoca una dilatación y contracción que con el tiempo fragmenta el aislante.

Otra de las consecuencias de los ciclos de calor es la deformación del cátodo y el resto de electrodos, lo cual conduce a holguras internas y microfonías además de modificar las curvas de transconductancia. Una holgura extrema puede llevar incluso a la formación de un arco eléctrico que provoque una sobrecorriente por la válvula.

Otra causa de fallo es la acumulación de gas en el interior de la válvula. Para su correcto funcionamiento, la válvula de vacío, debe de tener en su interior eso mismo: ¡vacío!. En el momento que aparecen moléculas de gas en su interior los electrones chocan contra ellas, formando iones positivos. Estos son atraídos por la rejilla de control debido a su potencial negativo y se acumulan en la misma, provocando una circulación de corriente por esta rejilla. Finalmente esta corriente es derivada a masa a través de la resistencia de entrada creando una caída de tensión en la misma, y con ello llevando a una polarización de la rejilla incorrecta.

Por último, en casos menos comunes, se puede dar una ruptura del filamento de caldeo. El calentamiento de este nunca es uniforme a lo largo del filamento por lo que se forman puntos calientes que pueden llegar a la ruptura del mismo si el estrés térmico es suficiente. De esta forma, si no hay caldeo, no hay emisión catódica… y la válvula esta muerta.

¿Que provoca el acortamiento de vida de las válvulas?

La duración de una válvula puede ser muy variable y depende de factores internos y externos. Por un lado la calidad de la válvula dice mucho. Por experiencia puedo decir que estas calidades han caído drasticamente desde los años 70′ en occidente y los 80′ en Rusia y China.

Antes de la transición al transistor parte de la inversión de las fábricas procedían de los gobiernos, ya que buena parte de su producción era para fines militares, donde las especificaciones eran muy estrictas. Los últimos países en hacer la transición fueron la antigua URSS y los países aliados, cuyos modelos económicos habían dificultado el desarrollo de las nuevas tecnologías.

En las válvulas actuales los costes se han optimizado y los controles de calidad se han reducido. Debido a esto, por norma general las válvulas de nueva producción tienen mayores tolerancias y desviaciones, así como una menor duración que las antiguas.

Por otro lado el circuito donde va montado la válvula es el segundo condicionante. La vida de la válvula va a venir determinada por la polarización de bias, la tensión y corriente de placa, los ciclos de calentamiento y las vibraciones del equipo. No obstante el datasheet de la válvula puede dar un número de horas orientativo en la mayor parte de situaciones.

Cómo comprobar una válvula sin tener instrumentación

Aquí viene la parte interesante y que seguramente estáis esperando. Soy consciente que el 99,9% de vosotros no teneis un comprobador de válvulas en casa. Sin embargo no está todo perdido. Existen una serie de trucos para detectar fallos fácilmente, sin mas ayuda que vuestro propio amplificador y en algunos casos una válvula de reserva. Os voy a compartir los que, bajo mi experiencia, son los mas efectivos y me han ayudo la mayoría de las veces a detectar problemas de válvulas en amplificadores .

Válvulas gaseosas

La primera prueba de todas es muy sencilla. Se trata de la prueba de gas, y no teneis mas que observar el aspecto de la válvula para realizarla.

Normalmente las válvulas tienen una superficie plateada en la parte superior o en un lateral del cristal. Esta mancha es creada el la fabricación de la válvula por la vaporización de los metales presentes en el getter. Este proceso es necesario para la absorción de las moléculas de gas que quedan en la válvula después de ser sellada. Si esta mancha plateada se vuelve blanquecina quiere decir que la válvula a perdido el vacío completamente y ha entrado gas. Así mismo una acumulación de gas parcial hará que esta mancha se comience a poner blanca por los bordes. Sin embargo puede haber minúsculas acumulaciones que no podremos detectar de esta forma, para ello no nos quedará otro remedio que utilizar un comprobador como veremos mas adelante.

Filamento fundido

La siguiente comprobación es la mas famosa y que mas de uno la habréis hecho alguna vez… ¡ver si calienta!. Con esto detectaremos roturas en el filamento. Al hacer esta prueba debéis de tener en cuenta que la válvula no es una bombilla, la misión del filamento es dar calor, no luz. El filamento se ilumina de forma tenue y normalmente queda escondido detrás de las placas por lo que hay que en alguna válvulas hay que encontrar el mejor angulo para llegar a verlo. Otra opción, es acercar la mano a la válvula para comprobar si está caliente. Eso si, cuidado de no tocar una válvula de potencia si lleva una rato caldeando, de lo contrario os acordareis de mi…

Prueba de microfonía

Siguiente truco para la comprobación de válvulas: prueba de microfonía y arcos. Consiste en darle golpecitos a las válvulas mientras el amplificador está funcionando con los volúmenes subidos. Esto se puede hacer con la superficie de la uña o con un objeto, por ejemplo un lapicero. Una válvula microfónica reproducirá el golpe por el altavoz. Si la microfonía es grave puede incluso producirse un arco eléctrico en el interior de la válvula y escucharse un petardeo. Hay que decir que cierta cantidad de microfonía puede ser normal. Esta se hace especialmente apreciable en la primera válvula del preamplificador ya que es la más sensible a ruidos. Si notáis «algo» de microfonía con esta válvula, no os teneis que alarmar. Si queréis saber mas sobre este tema AQUI teneis un articulo en el que lo trato.

Prueba de sustitución

Esta prueba la podéis realizar cuando observáis un ruido, petardeo, microfonía o síntoma de los que nombré, pero no sabéis que válvula lo ocasiona. Teniendo una válvula de reserva, consiste en ir sustituyendo todas las válvulas por la de repuesto una a una empezando por la V1. De este modo, si sustituís V1 y el problema persiste, debéis de volver a poner la V1 original, y reemplazar la V2. Así hasta la última. Por supuesto, esto solo se puede hacer cuando las válvulas son iguales, o con la misma configuración de pines en su defecto. Por ejemplo, una 12AT7 la podéis sustituir por una 12AX7 sin problema.

Apertura de la cadena del sonido

Esto es especialmente efectivo cuando una válvula os esta produciendo un hum o ruido constante. Consiste en ir sacando las válvulas una a una, empezando por la V1, hasta que el ruido cese. Por ejemplo:

1º- Sacamos V1: el ruido persiste, por lo que deducimos que V1 está en buenas condiciones.

2º- Sacamos V2: el ruido persiste, por lo que deducimos que V2 está en buenas condiciones.

3º- Sacamos V3: el ruido desaparece, por lo que V3 POSIBLEMENTE esté defectuosa.

Para asegurarnos de que efectivamente está defectuosa podéis meter en ese zócalo la válvula que quitasteis de la posición V2. Si desaparece, podéis estar seguros de que V3 tiene un problema. Si persiste, quiere decir que el problema es del amplificador y os lo tiene que revisar un técnico.

El amplificador funde el fusible

En la gran mayoría de los casos cuando el amplificador os funde el fusible el problema esta en las válvulas de potencia. Mi recomendación: sacar TODAS las válvulas, y comprobar si sigue fundiendo (yo le pongo un limitador de corriente para mayor seguridad, pero para una prueba de andar por casa el fusible también os hará la función). Si no os ha fundido, poned SOLO las válvulas de previo y repetid operación. Si sigue sin fundir, no hagáis mas pruebas, sustituid las válvulas de potencia. En este caso os recomendaría primero chequear que la electrónica esta bien ya que hay ocasiones que se quema alguna resistencia de pantalla o cátodo a causa de la sobrecorriente. Nuevamente si no estáis seguros, llamad a vuestro técnico de confianza.

Utilización del comprobador de válvulas

Las pruebas anteriores son bastante efectivas para localizar problemas en válvulas cuando el amplificador tiene síntomas evidentes. Pero hay otras veces que no es tan sencillo testear una válvula «a oído», ya sea por que tiene una ligera fuga o deriva, o por que tenemos un lote entero de válvulas a comprobar. En este último caso, además estamos poniendo en peligro nuestro amplificador.

Otra escena habitual que me llega al taller es el típico amplificador comprado de segunda mano, que aparentemente funciona bien pero no se conoce la vida que llevan las válvulas.

En estos casos la mejor opción es utilizar un comprobador de válvulas. Estos dispositivos normalmente admiten distintos tipos de test, algunos ya mencionados anteriormente. Las válvulas se comprueban una a una. Para ello los comprobadores cuentan con distintos tipos de zócalos donde se colocan las válvulas a testear y a continuación se calibra el aparato. Para esta operación el fabricante suele proporcionar una tabla con centenares de modelos de válvulas y la configuración de los conmutadores del equipo para cada una.

A continuación explico las pruebas mas comunes que se suelen hacer junto con un pequeño circuito de ejemplo para cada una. El orden que les he dado no es casual. Las primeras pruebas son completamente eliminatorias, por lo que es recomendable seguir el orden.

Prueba de cortocircuitos

Esta prueba tiene que ser necesariamente la primera a realizar, ya que un corto en el interior de una válvula puede provocar una avería en el aparato de medida.

El objetivo de este test es comprobar la continuidad entre los electrodos. Esta continuidad se puede presentar como cortocircuitos (unos pocos ohmios) o como fugas (varios kilohmios).

Como habíamos visto, uno de los casos mas típicos de avería es la continuidad entre el cátodo y el filamento. Esto se puede comprobar de una manera muy sencilla referenciando ambos a un mismo punto y colocando un pulsador para abrir el cátodo. Para el test se deberá aplicar tensión al ánodo y abrir el cátodo presionando el pulsador. Si existe corriente a través de la válvula querrá decir que hay un cortocircuito entre el cátodo y el filamento. En este caso la válvula actuaría como si se tratara de un tubo de caldeo directo, es decir el filamento actuaría como cátodo.

Un ejemplo de circuito comprobador de este tipo sería el de la figura 1, donde el detector es una lámpara de neón. En el ejemplo se utiliza un triodo, pero se puede probar cualquier tipo de válvula con múltiples rejillas conectando todas al ánodo. De esta forma la válvula actuará como un diodo.

Otra aspecto a destacar de este circuito es que la válvula está alimentada directamente al secundario de alta tensión y no a una corriente continua. Esto era algo muy común en los comprobadores para ahorrar costes. En este caso, si la válvula presenta continuidad solo circulará corriente en los semiciclos positivos, y en los negativos permanecerá en corte como si se tratara de un diodo polarizado en inversa.

Existen variables de este circuito. Por ejemplo, en algunos diseños se sustituye el neón por un amperímetro que puede estar graduado en una escala que indique «bueno», «aceptable» o «fallo».

Para comprobar cortos entre el resto de electrodos algunos comprobadores utilizan circuitos conmutados como el de la figura 2. En este caso cada conmutador está conectado a un electrodo y se prueba uno a uno (posición ON) mientras los demás permanecen en posición OFF. Normalmente esta conmutación múltiple la hace un conmutador rotativo para mayor facilidad para el usuario. En el momento que se da un corto o una fuga el neón se iluminará como en el caso anterior.

Prueba de microfonía

Esta prueba la incluyo a continuación de la prueba de ruido ya que realmente es una variante de la misma. Para realizarla basta con conectar un jack de audio en los extremos de la lámpara de neón y ¡ya esta!. Aquí podemos conectar un amplificador de audio o unos auriculares. Una vez conectado y con la prueba de cortos en marcha se deberá dar golpecitos a la válvula. Cualquier elemento suelto hará que estos golpes sean reproducidos por el altavoz.

Prueba de gas

Con la prueba de gas se puede detectar si existen moléculas de gases en el interior de la válvula que perjudiquen su rendimiento. Como vimos, el gas presente en el interior de la válvula provoca una corriente electrónica por la rejilla hacia el ánodo. Es decir, la rejilla funciona como un segundo cátodo. Esta particularidad se aprovecha para poder detectar gas con un circuito como el de la figura 3

Para realizar la prueba deberemos de comprobar si el valor de la corriente medido por el amperímetro varía al presionar el pulsador. Si hay gas presente, existirá una corriente eléctrica a través de la rejilla que circulará por la resistencia R1 creando una caída de tensión. Esta tensión se sumará a la del generador de tensión V1 y la tensión de la rejilla aumentará. Cuando se aumenta la tensión de la rejilla se produce un incremento en la corriente a través de la válvula que podremos detectar con el amperímetro. El circuito del ejemplo esta simplificado y se muestra con una fuente de corriente continua para mejorar su comprensión, pero nuevamente existen variantes alimentadas con corriente alterna como vimos en las pruebas de cortocircuitos.

Prueba de vida

En esta prueba testearemos el desgaste de cátodo para saber si la válvula ya ha cumplido con sus horas de uso. Normalmente las válvulas se diseñan para que una variación de un 10% en la tensión de los filamentos no tenga un impacto apreciable en la emisión. Para realizar la prueba de vida en primer lugar se pone a trabajar la válvula a su tensión nominal de filamento y se observa la lectura de corriente de cátodo por el amperímetro. A continuación se reduce la tensión de filamento un 10% y se vuelve a comprobar el amperímetro. Para hacer esta segunda medida hay que dejar que se estabilice la válvula, ya que la disminución de la tensión del filamento implica un enfriamiento. Una válvula en buen estado no debería dar una diferencia apreciable entre ambas lecturas.

Prueba de emisión

En esta comprobación determinaremos si la emisión del cátodo (o filamento en válvulas de caldeo directo) es aceptable. Un circuito muy generalizado en comprobadores es el de la figura 5.

En esta prueba de emisión se aprovecha la naturaleza de la válvula como rectificadora al cortocircuitar rejillas y placa entre sí. La corriente de cátodo tendrá en este caso una forma pulsante, conduciendo solo en los semiciclos positivos de la onda. De este modo, el amperímetro mostrará una lectura de corriente continua RMS.

Normalmente los comprobadores llevan un amperímetro analógico con unas franjas que indican el estado como «mala», «débil» o «normal».

La prueba de emisión puede darnos una idea del estado de la válvula, pero no es para nada concluyente, salvo que queramos comprobar una válvula rectificadora. El objetivo de los triodos, tetrodos, pentodos, etc, es controlar una corriente a través de una tensión de mando (rejilla de control). Esto no es posible en la prueba de emisión ya que las rejillas quedan anuladas.

Prueba de transconductancia

Para solucionar los problemas anteriormente citados se utilizan los comprobadores de transconductancia. Este método comprueba el efecto de la tensión aplicada a la rejilla sobre la corriente que atraviesa la válvula. La transconductancia o conductancia mutua es la relación del incremento de la corriente de placa con el incremento de la tensión en la rejilla. En otras palabras, es el incremento de la corriente a través de la válvula por cada voltio que aumentamos en la rejilla. El resultado es una medida expresada en «microhmos» (mho).

Un comprobador muy sencillo sería el de la figura 6. Este consiste en provocar un salto de un voltio en la rejilla y registrar las lecturas del amperímetro. En este caso, la transconductancia se obtiene al restar estas dos lecturas de corriente. Es importante que estas dos lecturas estén dentro de la región lineal de la curva de transconductancia de la válvula, de lo contrarío las lecturas no tendrán validez. Para ello, hay que calibrar debidamente el aparato antes de comenzar los test.

Esta sería una prueba estática de transconductancia. Nuevamente nos encontramos con un circuito que representa de forma poco real el funcionamiento de la válvula en una amplificador de audio, ya que este no trabaja con tensiones estáticas sino alternas. Para ello, la mayoría de comprobadores de transconductancia utilizan métodos dinámicos de medida. Para ello se inyecta en la rejilla una señal alterna. Esta señal va montada sobre una tensión fija de polarización para situar a la válvula en su tramo lineal de operación. En estas condiciones, mas parecidas a la aplicación real, se mide la corriente por el ánodo obteniéndose la transconductancia media en todo el tramo lineal. Un ejemplo de comprobador sería el de la figura 7.

En este circuido la válvula se coloca como carga de rectificador de onda completa. El amperímetro se moverá en una dirección, en función del diodo que esté conduciendo en cada momento. Cuando no se aplica ninguna tensión de control en la rejilla, la corriente a través de la válvula es la misma en cada semiciclo y por lo tanto la corriente por el amperímetro oscila de forma totalmente simétrica. Sin embargo, al no ser capaz de moverse a la frecuencia de la red se quedará en el punto medio, que en este caso es cero.

Al aplicar una señal alterna a la rejilla (en fase con la tensión de placa) resultará en una conducción desigual en cada semiciclo. Por ejemplo, si esta tensión se encuentra en fase con la corriente de conducción de D1, durante este semiciclo circulará mas corriente por la válvula y ejercerá una fuerza en el amperímetro en una dirección. Cuando conduzca D2, la tensión de control se encontrará en su semiciclo negativo. En estas conduciones se reducirá la corriente por la válvula y con ella la corriente por el amperímetro, que en este caso, circulará en sentido inverso. Con ello se consigue una corriente media por el amperímetro que, con un comprobador debidamente calibrado, indicará la transconductancia.

Comprobadores de baja tensión

Los comprobadores de alta tensión son los que se han utilizado tradicionalmente desde que existe la técnica. Sin embargo hoy en día se han desarrollado circuitos alternativos de baja tensión, mas económicos y seguros en cuanto a manipulación. El funcionamiento de estos se basan en las pruebas que ya utilizaban los antiguos. Quizás uno de los mas famosos comprobadores actuales es el Orange VT-1000 totalmente plug and play. Aunque hay que decir que esta facilidad de uso e innovación tiene un precio. El VT-1000 no es un tester precisamente económico. Por otro lado hay opciones «do it yourself», algunas muy interesantes y didácticas como la que se propone en el canal «En clave de retro» de Youtube. Aquí os dejo el primero de los vídeos sobre el tester de válvulas donde se presenta el proyecto. ¡Que lo disfruteis!

La entrada Cómo comprobar las válvulas de tu amplificador se publicó primero en Arteaudio.

¿Cómo aparece la microfonía en la válvula?

La microfonía es causada por la holgura o flexión de los electrodos, varillas, filamentos y demás componentes en el interior de la válvula. Al vibrar, se ven afectados los parámetros de la válvula como la corriente de placa, la transconductancia o capacitancias internas. Todo esto se traduce en una señal a la salida de la válvula que es una réplica de la vibración originada.

Sin embargo, para que se dé este efecto de microfonía no vale con cualquier estimulo externo. La vibración tiene que ser una frecuencia tal que entre en resonancia con las partes móviles de la válvula. Pero… Aun en el caso de dar con esta frecuencia de resonancia, ¡tampoco nos aseguramos la microfonía! Otra condición es la dirección de la vibración. Como vemos en la gráfica, hay tres posibles ejes de oscilación.

En resumen, la condición necesaria para la microfonía es una resonancia de frecuencia y dirección determinadas. Es por eso que, como adelantábamos al principio, una determinada válvula puede dar problemas en determinadas posiciones y en otras no.

Transmisión de la vibración a la válvula

Básicamente hay dos formas por las que se transmite la vibración:

• Transmisión aérea: Esto consiste en la vibración de la válvula a través de las ondas acústicas. Un caso típico lo encontramos en altavoces cercanos a algunas válvulas. También puede darse en válvulas colocadas en la trayectoria de mayor direccionalidad de un altavoz, o donde determinadas frecuencias tienen su mayor impacto.
• Transmisión por zócalo: Esta es la transmisión por conducción de las vibraciones. El altavoz, transformador, accionadores o motores en el caso de los tocadiscos o magnetófonos transmiten su vibración al chasis. Este lo transmite al zócalo, y este último a la válvula. Esta es el tipo de transmisión mas efectiva y la que provoca la mayor parte de problemas.

¿Cómo detectar problemas de microfonía en nuestro amplificador?

Los síntomas de la microfonía pueden ser varios:

• Ruido de campaneo: Es el síntoma mas común. Se trata de un ruido metálico que se asemeja a la vibración de cascabeles y se da cuando se le aplica una señal al amplificador. Normalmente este ruido se presenta en determinadas frecuencias.
• Ruidos de impacto: Estos son chasquidos o clicks originados al manipular el aparato. Los ejemplos mas comunes se dan al conmutar selectores, pulsadores, introducir o sacar jacks de audio o al mover el equipo en caliente.
• Acople: Este síntoma consiste en una realimentación, normalmente de baja frecuencia, con la vibración de la estructura de la válvula. Es decir, la válvula entra en una resonancia continua. Puede darse sin una señal de audio de entrada, o con una señal muy débil como desencadenante. Muchas veces esta débil señal puede ser la vibración del transformador, el motor o el hum residual del altavoz.

¿Cómo podemos localizar una válvula microfónica?

Muchas veces surge alguno de estos síntomas pero no sabemos cual es la válvula causante. A continuación explico unos sencillos test para localizarla:

• Test de impacto: es el mas sencillo y eficaz de todos. Con la ayuda de un lapicero o un objeto similar y le damos pequeños golpecitos a las válvulas con el amplificador conectado. Al tocar la válvula microfónica se reproducirá el golpe por el altavoz.
• Test de cromatismo (para amplificadores de guitarra): Consiste en tocar la escala cromática con la guitarra conectada al amplificador, comenzando por el Mi grave. Al llegar a la frecuencia problemática la válvula resonará. Para averiguar cual de todas es, deberemos de dejar la nota sonando (en sustain) y a continuación sujetar con los dedos indice y pulgar cada una de las válvulas por orden. Esto siempre lo debemos hacer con un guante para evitar quemaduras. Al sujetar las válvulas lo que estamos haciendo es detener la vibración. De esta forma el ruido cesará al dar con la válvula culpable.
• Test de frecuencias: Es similar al anterior, pero lo podemos aplicar tanto a amplificadores HiFi como de guitarra. Consiste en reproducir un barrido de frecuencias en el amplificador de 20Hz a 10kHz. Hoy en día no hace falta material de laboratorio para hacer esto, existen herramientas online con las que poder generar tonos de prueba fácilmente. Durante el barrido debemos anotar las frecuencias que producen ruido. Una vez terminado, reproduciremos estas frecuencias una por una y procederemos igual que en el test anterior. Este test es mas sencillo que el de cromatismo en cuanto a que la frecuencia se reproduce de forma automática y no hay que estar manteniendo la nota en la guitarra. Sin embargo deberemos hacernos con un cable para conectar el generador de señales u ordenado al amplificador.

¿Cómo solucionar los problemas de microfonía?

Lo mas sencillo que está en nuestras manos en el momento de localizar una microfonía es probar a intercambiar la posición de las válvulas, en el caso de que sean iguales. No obstante, si las válvulas llevan muchas horas de uso la mejor opción es sustituirlas. Cuando las válvulas envejecen es común que cojan holguras internas y cambiarlas de posición solo puede servir como una solución provisional. Si la microfonía es grave puede desencadenar en un cortocircuito interno de la válvula.

Los fabricantes de válvulas ya utilizan algunas técnicas para minimizar el problema. Estas tienen como objetivo reforzar y sujetar la estructura interna. Lo mas habitual es el refuerzo de las micas. Estas son las plaquitas blancas o plateadas (no metálicas) que podemos ver en la parte superior e inferior de las válvulas, que tienen la función de sujetar la estructura interna. Para combatir la microfonía se suele aumentar el grosor de estas micas. En muchos casos la mica es introducida en el tubo de la válvula por métodos de presión para evitar holguras. Algunos fabricantes optan por la utilización de tres micas como en el caso de la TAD 7025WA, la TAD ECC83WA o la Shuguang 12AX7B.

Son recomendables este tipo de válvulas en la primera posición del preamplificador en combos de guitarra o amplificadores hi-gain. La válvula V1 es la mas crítica ya que amplifica el nivel de entrada (milivoltios) a un nivel mucho mas elevado (voltios) para excitar las siguientes etapas. Estas a su vez lo vuelven a amplificar. Esto significa que un pequeño ruido en la primera etapa se ve maximizado en el resto del amplificador. Los combos son amplificadores sometidos a mucha vibración al integrar el altavoz y por lo tanto son los mas susceptibles a estos problemas.

También debemos evitar en estos amplificadores las válvulas tipo «long plate«, al menos en las primeras posiciones. Estas son válvulas con una tamaño de placa o ánodo sobredimensionado, como por ejemplo la Sovtek 12AX7LPS o la JJ ECC803S. La placa larga incrementa el rendimiento de la válvula y ayuda a definir en frecuencias graves. Sin embargo, al tener una mayor masa y separación entre micas por lo general son mas propensas a microfonías.

Otra opción para mitigar las vibraciones es la utilización de amortiguadores externos. Estos son por ejemplo los escudos o «capuchones», muelles retenedores o los anillos de silicona. En el caso de los anillos, lo recomendable es utilizar 3 o 4 por cada tubo, dependiendo del grosor de los anillos. Hay algunas válvulas, como las Mesa Boogie SPAX7 que traen un escudo de goma a su alrededor, con un efecto similar a estos anillos.

 

Espero que este artículo haya podido servir como una guía de la microfonía. ¡Con esto ya tenéis todas las herramientas para prevenir, localizar y corregir los problemas microfónicos de vuestros amplificadores de válvulas!

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La realimentación negativa

Recorte asimétrico y generación de armónicos pares

La importancia del transformador de salida

La fuente de alimentación

Conclusiones

La alta tensión de los amplificadores de válvulas

Recorte asimétrico y generación de armónicos pares

La importancia del transformador de salida

La fuente de alimentación

Conclusiones

La alta tensión de los amplificadores de válvulas

Recorte asimétrico y generación de armónicos pares

La importancia del transformador de salida

La fuente de alimentación

Conclusiones

El efecto de los condensadores

La alta tensión de los amplificadores de válvulas

Recorte asimétrico y generación de armónicos pares

La importancia del transformador de salida

La fuente de alimentación

Conclusiones

• El triodo es la válvula mas lineal jamás fabricada. Especialmente los de caldeo directo, como los clásicos 300B de Western Electric
• La operación es en pura clase A
• La distorsión de cruce por cero no existe
• A consecuencia de los anteriores puntos, la realimentación es mínima o innecesaria

Distorsión por intermodulación transitoria (TIM distortion)

El efecto de los condensadores

La alta tensión de los amplificadores de válvulas

Recorte asimétrico y generación de armónicos pares

La importancia del transformador de salida

La fuente de alimentación

Conclusiones

• El triodo es la válvula mas lineal jamás fabricada. Especialmente los de caldeo directo, como los clásicos 300B de Western Electric
• La operación es en pura clase A
• La distorsión de cruce por cero no existe
• A consecuencia de los anteriores puntos, la realimentación es mínima o innecesaria

Distorsión por intermodulación transitoria (TIM distortion)

El efecto de los condensadores

La alta tensión de los amplificadores de válvulas

Recorte asimétrico y generación de armónicos pares

La importancia del transformador de salida

La fuente de alimentación

Conclusiones

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