Da uprostimo stvari na drugom primeru. Da ne bude da torusne trafoe treba smesta baciti u bunar.
Nekoc davno, kompjuteri su bili analogni uredjaji, ali to nas sad ovde ne zanima. I ti prvi analogni, i kasnije prvi digitalni kompjuteri su bili bazirani iskljucivo na katodnim cevima. Katodna cev funkcionise u biti 100% kao transistor, jednostavno je troterminalni aktivni element. Ili aktivni element sa tri izvoda. Ideja je da kad se na jedan terminal dovodi konstantno napajanje (teerminal za napajanje), malecke promene na drugom terminalu (ulazni terminal) ce uzrokovati velike promene na treceme terminalu (izlaznom terminalu). Ok fine.
U zavisnosti od toga kako se polarizuju terminali (prosto receno, odnos visina napona na jednom terminalu u odnosu na visinu napona na drugom terminalu ili na trecem terminalu, i bilo koja kombinacija istih) troterminalni element (bilo lampa bilo tranzistor) radi u razlicitim rezimima rada (definise mu se time 'radna tacka' ili Q-point za ove sa zapada; definisanje radne tacke ili Q-pointa nije nista drugo nego ono sto se narocki zove 'biasing'). Kad se promeni odnos napona na kreajevima tog troterminalnog elementa, pomeri mu se radna tacka, duz radne krive. Na samom pocetku radne krive, aktivni element (lanpa ili tramdza) ulaze u cut-off region, ne provode, blokiraju signal na izlazu. Na drugom kraju aktivne krive, na 'vrhu' provode signal u najvecoj meri i to se zove zona saturacije tojest zasicenja, ako se navedeni element koristi u pojacavacke a ne prekidacke svrhe tu dolazi to distorzije signala koju cujemo uhom. U prekidackoj elektronici isto dolazi do distorzije (jer je maksimalna provodnost) ali posto signal nije izveden ni na kakav audio potrosac, ne cujemo nista anyway. Sve izmedju ove dve tacke je definisano kao aktivni radni region elementa (tramdze ili lanpe). Postoji jos jedan 'rezim' rada uslovljen jos jednom radnom tackom koji se zove stanje visoke impedanse u kome element prakticno niti provodi niti ne provodi ali to je za potrebe ove diskusije cista egzotika.
Mrzi me sad da trazim grafikone, ali samo guglajte operating points, qiescent points, q-points, biasing, regions of operation, prebacite se na images u pretrazivacu i grafikoni ce da iskoce. Probacu slikovito da opisem.
Elem, takvi troterminalni aktivni elementi (lanpei tramdze) su bili kalibrisani ili ti bazdareni ili ti biasovani i polarizovani tako da rade kao prekidacki elementi u prekidackim kolima (digitalni kompjuter). Za pojacavacke rezime rada, koristi se drukcije biasovanje (sano se pomeri radna tacka i smanji radni region da se izbegnu setanja radne tacke u oba smera, 'skrati' se aktivni region radne krive jer nam ne treba ni blokiranje ni zasicenje) iako se polarizacija obavlja na identican nacin.
Kad smo to sve svarili, jasno je kako lanpa ili tramdza rade u prekidackom rezimu rada. Bez ulazenja u detalje oko polarizacije terminala, ako dovedes radnu tacku u region blokiranja, na izlazu kazemo da nema signala sto implicira da nema struje (ima ali je jako mala i konstantne je vrednosti, pa cak iako je recimo svo vreme nivo signala u stanju blokade 1V i ne menja se uopste dok je radna tacka u zoni blokade, mozemo komotno da preskrabamo to 1V i odsad pocnemo da ga zovemo 0V sto je upravo ono sto se desava u digitalnim kolima, logicki off, nula ili nedostatak signala je upravo elektricno kodiran kao stanje naizlazu treceg terminala koje je fiksno i iznosi 1V...cak i tu postoje varijacije, moze da bude i 1.25V jel i 2, nebitno, ako je fiksno sve je u redu). S druge strane, kad radna tacka dostigne tacku zasicenja, element je u (full) on poziciji, provodi, distorzira stavise ali nas to u digitalnim primenama ne tangira. Posto radna tacka ne moze dalje, signal je i tu fiksan i maximalnog je nivoa (u digitalnoj elektronici se tipicno 'fiksira' na 5V).
To su dve krajnosti znaci, off i on, nista izmedju nas ne zanima za digitalne primene (sem stanja visoke impedanse ili High-Z ali o tome negde drugde). Zamislis znaci u glavi ta dva krajnja stanja, treba da blokiras signal na izlazu ili da ga 'odblokiras maksimalno' da maksimalno provodi. Setas znaci radnu tacku duz radne krive od pocetka pa do kraja ali te nista ne zanima sem pocetka i kraja, nista izmedju. Medjutim, potrebno je izvesno vreme da se element prebaci iz stanja blokiranja u stanje zasicenja i obratno jer mora da se 'proseta' citavom radnom krivom, ne moze jednostavno da preskoci aktivni region iako mu nije od znacaja. ta setnja je problematicna jer upravo ona definise brzinu kojom element prelazi iz jednog korisnog stanja u drugo korisno stanje. I lanpa i tramdza rade isti posao. Tramdza ga po svojoj prirod, zbog nacina konstrukcije, minijaturizacije i drukcijih hemijskih elemenata obavlja mnogo brze. Na stranu sto se lampe trose, sto imaju mnogo vecini footprint po jedinici elementa, sto trose mnogo vise energije da bi obavile koristan rad. Opet u biti, rade isti posao. Mozes da napravis identicno kolo sa lampama ili tranzistorima. Ali ako pravis kompjuter, ideja nije samo da bude manji i prakticniji, ideja je da radi brze. Kad stratis interkonekcije izmedju komponenti tako sto napakujes milion tranzistora u jedno kuciste velicine 5 sa 5 mm, kad smanjis sam tranzistor na red velicine nanometra, ne samo sto je potrebno manje struje (znaci neuporedivo manji broj elektrona) da se upravlja kolima, vec se elektroni 'krecu brze'. U stvarnosti, ne krecu se nista brze nego u lampi (stavise brze se krecu u lampi) ali je 'predaja' signala izmedju dva elementa neuporedivo brza kod tranzistorskih elemenata, posebno kad su izvedeni u vidu integrisanog kola, nego predaja korisnog signala u lampaskim kolima.
Pokusavam samo da docaram analogiju. Radi i jedno i drugo. Ali za potrebe digitalnih uredjaja, prevashodno kompjutera, krajnji cilj ili funckija takvog uredjaja namece/implicira samo po sebi najbolje moguce resenje, u ovom slucaju tranzistore spakovane u integrisana kola. Ne znaci da je tranzistor bolji u principu od lampe. Ako je potrebno brze iskljucivanje/ukljucivanje onda ok. Sta ako je potrebno sporije? Sta ako su potrebna stavise pozeljna sporija prebacivanja iz jedne tacke u drugu? Sta ako je potrebno sporije prebacivanje u zonu zasicenja. Distorzija? Upravo zato sto se lampa prebacuje mnogo sporije od trandze u stanje zasicenja (distorziju) velikoj vecini covecanstva mnogo vise prija lampaska distorzija na gitarskom pojacalu u poredjenju sa tranzistorskom. Kad se prave tranzistorci, tipa Randall, oni imaju projektovana kola u sebi koja sluze kao 'kocnica' tranzistoru da ne uskace u zasicenje munjevito, jer para usi. Everybody wants it smoother, creamier

. A to se postize vrlo prosto teoterski (mada su u praksi muke po mati) tako sto kocis njegovo zabadanje ka vrhu radne krive. Kazem tesko je (u stvari nemoguce, jer ne mozes da udjes u tranzistor pa ga ga kocis) i onda se tu pribegama pre i posto drndanju signala (ispred i iza tog tranzistora). Sto opet utice na signal/zvuk, idealno zelis sto manje 'korekcija' audio signala u njegovoj korisnoj putanji. Transistorki audio pojacavaci su kudikamo kompleksniji zbog prethodno navedenog od lampaskih pojacala. Lampaskom pojacalu je bukvalno dovoljan jedan jedini element. jedna lampa. Kraj. Trafo i jedna lampa (izlazna, ne treba ti uopste pretpojacavacka u principu) i radi!!! Tranzistorsko audio pojacalo nikad ne moze da se napravi od samo jednog tranzistora. Potrebno je brdo elektronike da se kompenzuju problemi rada tranzistora kao pojacavackog elementa, posebno u audio tehnici.
Ali opet, kazem, prave se i fantasticna tranzistorska audio pojacala kao i lampasi. Sve je stvar dizajna i sta ti je krajnji cilj. Za digitalne kompjutere, ako ih pravis bez kompromisa, hoces najbolje performanse, stvar je jasna. Tranzistori u integrisanim kolima sa visokim stepenom integracije. Ako hoces beskompromisan audio, i resio si vec da koristis lampe, blok trafoi. Koji konkretno tip blok trafoa, od kog materijala, kog profila (oblika), kakvog voska i papira za izolaciju (ili nekog egzoticnog materijala), kakve zice, koliki presek i profil raznih zica ovo ono, sve zavisi sta hoces. Transformatori su jezivo egzoticna nauka dan danas. Od industrijskih pa do onih za home appliances, posle 100 godina istrazivanja nismo daleko odmakli, ali nekim stvarima se zna red.
A za traktat o trafoima, rekoh, pronadji neku raniju diskusiju od pre par godina na ovom istom forumu.
P.S. Upravo gorespomenuta setanja radne krive u mnogome zavise od izbora trafoa, i obrnuto, dizajn kola u mnogome utice na ponasanje trafoa u aktivnom rezimu rada. Mrezi trafo nije neki statican element koji se, jednom kad je transforirao mrezni signal, 'otkaci' ili ignorise ostatak kola ili uredjaja koji napaja. Slikovito, mozemo to da zamislimo kao jo-jo. Postoji povratna sprega izmedju napajanja i uredjaja koje isto napaja. Kao sto napajanje utice na kola koje napaja, tako i ti uredjaji uticu na napajanje. Ja ne kapiram, igleda da mnogi ljudi nekako ne mogu da vizualizuju sta se desava u recimo audio elektricnom uredjaju. Kad ulazni signal nije prisutan, istina, ne desava se bas puno toga, sve cuci u nekom stanju elektricnog balansa koje se distigne vrlo brzo posle ukljucivanja uredjaja. Onog momenta kad dovedes ulazni signal , bukvalno mozes da zamislis da pocinje igranka bez prestanka (posto ulazni signal konstantno varira u nasem slucaju, ne dolazi iz ton generatora vez iz instrumenta) i to je bukvalno kao da gledas 100 parova u disku kako pokusavaju da igraju u savrsenom ritmu uz muziku benda, s tim sto se muzika menja svake milisekunde.