El VariMU, que no te den gato por liebre

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– Hola soy Pepito y tengo un VariMU.

– Hola Pepito, ¿estás seguro de que tienes un VariMU?

– Sí sí, pone VariMU en el frontal de mi equipo….

 

Para muchos de vosotros, la palabra VariMU es sinónimo de cacharro de Manley de mucha leña, pero lo que no todos seguramente sabéis es que a día de hoy solo existen dos compresores  basados en la tecnología VariMU el Pendulum 6386 (no su sucesor el Pendulum 6ES8) y ni siquiera es un VariMU en toda regla y el Retro STA Level

¿Qué es un VariMU? Lo primero que habría que definir es que significa VariMU. Este palabro no significa ni más ni menos que un MU variable, y con MU, me estoy refiriendo al factor de amplificación intrínseca de una válvula, factor que viene determinado por la válvula y sus parámetros, independientemente de los componentes anexos en el circuito. Por ejemplo, cada uno de los triodos de una válvula 12AX7 posee un factor de amplificación de 100, ese es el MU. Es fundamental no confundir este factor de amplificación con la ganancia de un circuito, puesto que aunque están relacionados directamente, no es lo mismo el factor de amplificación de un componente que la ganancia de un circuito, el factor de amplificación depende de la construcción y elementos de la válvula, la ganancia del circuito depende de los componentes externos a la válvula.

El termino VariMU se refiere a unas válvulas en concreto que se hicieron hace ya muchos años. Eran unas válvulas especiales en el que el valor del MU y de la transconductancia no eran constantes conforme al valor de tensión de continua que se les aplicaba en la rejilla. Casi todas las válvulas VariMU son de tipo remote cut off, y creo que existen algunas que son de tipo sharp cut off. Las válvulas que se denominan de remote cut off son aquellas válvulas que permiten extender la zona de corte hasta rangos de tensiones de polarizaciones negativas bastante grandes, en contraposición a las de tipo sharp cut off, que decaen bruscamente hacia la zona de corte. Muchas de las válvulas de remote cut off se acercan de una forma asintótica a la zona de corte, siendo capaces de trabajar con tensiones de polarización negativas bastante grandes. Esto se conseguía variando la forma de las rejillas (grid) de las válvulas, haciendo que la distancia entre cada una de las vueltas de la rejilla no fuese constante. Con esto se conseguía variar el valor de la transconductancia en función del valor de la tensión de continua que se aplicaba a la rejilla. Las válvulas de tipo sharp cut off, poseen un acercamiento a la zona de corte bastante pronunciada.

Como esto que he comentado os puede sonar a chino, voy a intentar ilustrarlo con unas gráficas, las cuales posteriormente las vais a tener que usar para conocer hasta que punto vuestro compresor es VariMU.

Para empezar, deberíais empezar a descargaros la hoja de caracteristicas de las válvulas de vuestro compresor, e identificar que válvula de ellas es la encargada de hacer la compresión. Una vez que tengáis la válvula identificada, si abrís la hoja de características vais a ver muchas gráficas. De todas las gráficas, la que mejor nos vale para analizar el comportamiento de la transconductancia y por tanto el factor de amplificación, es la gráfica que relaciona la corriente del ánodo y la tensión aplicada en la rejilla. Esta gráfica podrá ser de tres tipos, una gráfica, que tiene más o menos una forma lineal, una gráfica que tiene una forma curvilinea y una gráfica que tiene una forma de exponencial creciente. Dependiendo de como sea esa gráfica podremos entender si nuestro compresor es VariMU o no. Para ello, lo único que teneis que hacer es una derivada de la función que relaciona la corriente del anodo con la tensión de la rejilla. ¿Joder que chungo, a estas alturas me voy a poner a hacer derivadas? Que no cunda el pánico, es muy sencillo, para una válvula cuya gráfica es una línea, la derivada es una constante, es decir su valor de transconductancia y factor de amplificación es siempre el mismo, con lo cual no varían, ni dependen de la tensión de continua aplicada a la rejilla, esto se cumple generalmente en la válvulas de tipo sharp cut off. Si la válvula tiene una gráfica que es una exponencial, su derivada es una exponencial, en donde el valor de la transconductancia y el factor de amplificación, varian dependiendo del punto en el que se estime la derivada, es decir dependen de la tension aplicada en la rejilla. Cualquier válvula que tenga una gráfica que no es ni la primera ni la segunda, sino que sea recta a tramos o curva a tramos, poseerá una derivada que no es una constante, o dicho de otra forma el valor de transconductancia y el factor de amplificación dependen del punto en el que se estime, al igual que pasaba en el anterior caso.

Os muestro unos ejemplos que nos servirán para la última parte del artículo. La zona de corte es la que está cercana al eje de abcisas (eje x). Fijaros en como se aproximan las válvulas a esta zona, porque su comportamiento VariMU depende mucho de dicho acercamiento, si tiende directamente al eje con valores negativos cercanos a cero será de tipo sharp cut off. Si se hace la remolona y alcanza valores muy negativos de este eje será remote cut off, cuanao más pinta de curva tenga la grafica, más zona VariMU vamos a poder usar.

Válvulas cuya derivada tiende a ser una constante, ya que se asemejan a una línea recta y además Vg posee valores negativos cercanos a cero. Fijaros en los ejes de las gráficas, relacionan la corriente del anodo, con la tensión en la rejilla.

6es8                                pcc85

 

La primera gráfica es de la válvula 6es8 de un Pendulum es8, la segunda de un Manley VariMu con válvulas 5670 y la tercera de un Phoenix con válvulas PCC85

Veamos ahora la gráfica de una válvula 6386 con gráfica de tipo exponencial, fijaros en esta válvula en el eje de abcisas, los valores tan negativos a los que llega a poder trabajar la válvula, compararlas con el valor de las anteriores, fijaros que tiende asintoticamente al eje de abcisas, mientras que las de arriba tienden con bastante mayor ligereza a dicho eje. Esta forma tan particular de gráfica es la que mejor resume la esencia del VariMU. Cuanto más se acerque a esta gráfica tu compresor, más compresión VariMU podras usar.

 

 

 

Y por último veamos una gráfica de la válvula 6BJ6 como las que monta el Retro que no es ni pichón ni gorrino, de nuevo observar en el eje de abcisas que llega hasta valores bastante negativos, y que es rectilínea o curvilínea según lo queramos ver, pero a tramos, es decir va a tener diferentes valores de transconductancia dependiendo de la zona de trabajo.

 

 

Resumiendo, lo primero para saber si tu compresor es VariMu o no es mirar que válvulas lleva. Si pones en el google el nombre de las válvulas de tu compresor y no aparece en las especificaciones técnicas la palabra remote cut off, empieza a mosquearte, pero tranquilo, aun no está todo perdido, vete a mirar las gráficas y sal de dudas.

 

Pero esto no es todo, ahora que ya sabes identificar un auténtico VariMU de un híbrido, ¿te gustaría saber cómo funciona un compresor VariMU? Pues sigue leyendo….

A bote pronto, una válvula tiene tres zonas de trabajo, la zona activa (que es la única zona lineal) la zona de corte (cut off) y la zona de saturación. Está claro que la zona activa es la que interesa para usar la válvula como amplificadora, ya que es la zona lineal y es la zona donde la entrada es amplificada a la salida. Pero que hay de las otras dos zonas, bien, la zona de saturación, es la zona en la cual la válvula ya no puede amplificar más, pero no amplifica más por diferentes razones, principalmente porque se ha llegado al tope de energía que puede entregar la fuente de alimentación o porque es incapaz de llegar a las tensiones y corrientes a las que está limitada por potencia (realmente podrá seguir amplificando, pero la rotura de la misma será inminente). La zona de corte, es aquella zona en la cual la tensión que se aplica a la rejilla no es suficiente para que se produzca el fenómeno de conducción eléctrica entre el ánodo y el cátodo, y es que las válvulas al igual que los transistores bipolares, diodos y algunos transistores unipolares necesitan de una tensión minima de funcionamiento para que se cree un canal por el que circulen los electrones.

Ya se ha hablado de las diferentes zonas de trabajo, ahora hablemos un poco como se fija la zona de funcionamiento de una válvula que es el siguiente paso para entender el VariMU. La zona de trabajo de una válvula viene fijada básicamente por la tensión de continua existente en la rejilla de la válvula, esto es lo que se conoce como tensión de polarización de continua, y que por tanto produce una corriente de polarización también continua. Se podría hablar de los diferentes tipos de circuitos de polarización que implementan puntos de trabajo más o menos estables frente a factores como por ejemplo temperatura, o incluso se podría hablar de los componentes (resistencias y condensadores) que se ponen en el ánodo y cátodo de la válvula, valores que configuran la ganancia de la circuitería total o la impedancia de salida, también podriamos hablar de la alta impedancia de entrada que muestran las valvulas a la entrada, pero todo eso lo único que hace es alejarnos de nuestro objetivo. Digamos de una forma resumida que el punto de trabajo se fija con una tensión de continua aplicada en la rejilla, y que si bien las clásicas válvulas de tipo sharp cut off, poseen un factor de amplificación fijo las válvulas de remote cut off, poseen un valor de transconductancia/factor de amplificación, variable en función del punto de trabajo de la válvula, o dicho de otra forma, el factor de amplificación varía segun la tensión de polarización que se aplique en la rejilla.

Aquí es donde teneis la jugada del VariMU, en que el factor de amplificación varía conforme nosotros variamos la tensión de continua aplicada a la rejilla.

¿Pillais la idea? Variando la tensión de polarización en las válvulas de tipo VariMU estoy variando el factor de amplificación de la válvula lo cual esta directamente relacionado con la ganancia del circuito, luego puedo usar este tipo de válvulas en circuitos automáticos de ganancia, en donde la señal es amplificada más o menos en función de la tensión de polarización de la rejilla.

La forma de controlar esta ganancia era mediante una circuitería de side chain que realimentaba desde la salida del compresor hacia atras (hacia las rejillas de las válvulas de entrada, valvulas VariMu) la señal existente en dicha salida. Pero que pasa en este punto, pues pasa algo particular, la señal de salida del compresor es alterna, y la señal de polarización/control de la rejilla de la válvula es continua, por lo tanto hay que rectificar la señal alterna a una señal continua. No hay problema, insertamos una válvula de diodo en el side chain y convertimos la señal de alterna en continua, después de esto añadimos la clásica red de condesadores y resistencias para el ataque y la relajación  y tenemos una señal de continua conformada y lista para controlar la ganancia de nuestra válvula en función de los diferentes valores obtenidos en el side chain.

 

Demos un paso más adelante, compresores que son y no son VariMU (basandonos en las gráficas anteriormente mostradas): El compresor más afamado con tecnología VariMU es el Fairchild 660 y el Fairchild 670 que montaban entre otras la válvula 6386. Realmente existen muchos más compresores antiguos, ya que el concepto VariMu fue la primera forma que tuvo el ser humano de controlar la ganancia de un circuito de forma automática, luego vinieron los ópticos, los FET, los VCA, pero esto ya es otra historia. Digamos que de la antiguedad el fetiche que se ha quedado es el Fairchild, aunque realmente hay muchos.

¿Pero que pasa con los nuevos? el Manley VariMU: Los primeros, los que llevaban la válvula 6386 SÍ son VariMU pata negra, con su válvula rectificadora en el side chain, los nuevos VariMUs que tienen la válvula 5670, NO son VariMU, esta válvula es la válvula que sustituye a la 6386, pero es de tipo sharp cut off, Manley ofrece la opción de mediante una modificación llamada Tbar, poder usar válvulas 6BA6 que sí son de tipo remote cut off. El Pendulum 6386, lleva la válvula 6386, es un VariMU, pero no es pata negra, ya que el resto de la circuitería es de estado sólido. El Pendulum ES8, tampoco es VariMU, ya que su válvula no es idealmente VariMU. El Phoenix, más de lo mismo, válvula PCC85, valvula de tipo sharp cut off, NO es VariMU. El Retro STA Level, este SÍ es VariMU pata negra, aunque como vemos en la gráfica, no es tan VariMU como si usasen una válvula 6386 (tranquilo, los de retro saben lo que quieren y te dan la opción de quitar la válvula 6BJ6 e instalar una 6386).

A decir la verdad, los que son llamados VariMU y realmente no lo son, montan unas válvulas que aun siendo de tipo sharp cut off en la zona de corte tienen un ligero comportamiento como las válvulas de tipo remote cut off, pero esta zona es tan pequeña, que realmente solo te da opción a utilizar el compresor en un pequeño margen de dB de compresión (observar las gráficas que puse mas arriba, en ella podeis ver que cercana a la zona de corte la gráfica hace un pequeño codo), por eso los VariMU actuales, son tan transparentes, porque realmente comprimen bastante poquito.

Hasta aquí esta breve explicación del VariMU, ahora que ya he levantado la liebre, todo el mundo a mirar sus VariMUs, no vaya a ser que le hayan dado gato por liebre  :doh:

 

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