Trasfomatori SB-LAB e KT150

Pubblico i primi esperimenti di “D.” con i trasformatori SB-LAB.

Buonasera,

è decisamente passato parecchio tempo, ma ho avuto altro da fare e quindi ci ho dovuto ritardare l’inizio dei lavori.
Alla fine ho cambiato completamente rotta (inizialmente doveva essere un PSE con due KT66 per canale ) e sono passato ad un single ended con le KT150, il driver è semplicissimo con due stadi di guadagno in cascata, 6CG7 input  e 6N1P pilota. Al momento ho misurato solo la banda ad 1 Watt e direi che si va da circa 15Hz ad oltre 65 KHz (al momento non sono salito oltre). Devo ancora sistemare alcune cose ma un primo test di ascolto ha dato risultati molto buoni. La qualità dei trasformatori è davvero molto elevata, è la prima volta, dopo vari progetti, che vedo 15Hz senza problemi sull’oscilloscopio. Allego alcune foto.

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Pioneer N50 – Modifica con stadio d’uscita valvolare

“R” Dopo aver letto l’articolo sull’USB mini DAC mi ha chiesto se si poteva fare una cosa simile sul suo Pioneer N50 usando qualche valvola che aveva a disposizione, studiati gli spazi a disposizione gli ho realizzato uno schema premium con 4 simpatiche valvolette in sub miniatura su zoccolo a 7 pin, il circuito è un semplice SRPP formato da un pentodino 6CB6 nella parte bassa e un triodo 6AF4 nella parte alta. Il circuito fornisce un guadagno di circa 11dB che abbinato a questo dac gli dona un segnale di uscita di ben 9Vpp (3,2Vrms) con una distorsione volutamente non troppo bassa per donare un pò di suono valvolare all’apparecchio. Qui sotto lo schema premium:

Il circuito è dotato di un filtro ricostruttore sull’ingresso che ha lo scopo di eliminare la scalettatura del segnale che esce dal DAC e un trimmer per il bilanciamento del livello di uscita dei 2 canali in quanto il circuito stesso è privo di feedback quindi anche se le valvole sono selezionate i 2 volumi non saranno mai perfettamente uguali. C’è anche un temporizzatore che tiene muta l’uscita finchè le valvole non si sono scaldate in modo da dare il tempo al condensatore di disaccoppiamento di caricarsi senza creare problemi a qualsiasi cosa ci sia collegata all’uscita. La modifica non comoda da fare ma non impossibile, la prima cosa è eliminare il trasformatore che sta sulla destra, dietro al display, che alimenta la scheda del convertitore D/A e sostituirlo con un nuovo trasformatore che oltre ad alimentare questa scheda fornisca anche le alimentazioni aggiuntive necessarie al circuito valvolare. Vediamo come “R” ha proceduto alla sua modifica…

Innanzitutto ha smontato la scheda che ospita il DAC, scollegato il convertitore dagli operazionali e dissaldato completamente i connettori RCA dallo stampato.

 Quindi ha fatto 2 fori sul PCB per poter portare fuori il segnale che esce dal DAC con 2 coassiali schermati, una colata di colla a caldo è l’idea per evitare di strappare questi fili nelle operazioni successive.

Si è procurato dei distanziali in plastica e ritagliato una 1000 fori ha iniziato a montare il circuito che sostituirà gli operazionali. Sulla destra si vede montata una piastrina con un circuito survoltore che mi serve per ottenere 180volt in corrente continua. Utilizzare un’alimentazione tradizionale diventava scomodo se non impraticabile in questi spazi, quindi ho deciso per un circuito booster che elevasse i 12volt continui (che uso anche per altre cose). Ho dedicato molta attenzione a questo circuito per ottimizzarlo e filtrare TOTALMENTE ogni sorta di disturbo che potesse emettere. Lo stadio di uscita di questo booster è un filtro CLC con una minuscola induttanza telefonica da 1H che elimina completamente i disturbi che sono comunque a 500khz, se avessi dovuto operare a 50hz con un circuito classico sarebbe stato ben più difficoltoso realizzare un filtraggio così efficace in così poco spazio perchè sarebbero servite induttanza di valore molto maggiore.

Le valvole scelte si adattavano bene a lavorare con una tensione non troppo alta mantenendo comunque una corrente di regime di almeno 5mA, e suonano benissimo nonostante tante persone diffidino sempre delle valvole che non conoscono, l’unica attenzione va posta sulle 6CB6: vanno selezionate quelle non microfoniche invece con la 6AF4 non ci sono grossi problemi.

Voglio approfondire un pò questo discorso: in questo caso si ha a disposizione una tensione anodica di 240volt per diversi motivi uno dei quali era dover realizzare un trasformare che restasse entro il profilo dell’apparecchio (diversamente non si sarebbe potuto montarlo), volevo realizzare un SRPP per avere una bassa impedenza d’uscita e volevo anche, per lo stesso motivo, che in questo SRPP potesse circolare una corrente minima di 5mA. C’era bisogno di guadagnare molto in tensione perchè il segnale che esce dal DAC è basso e qui la nacessità del pentodo. Lo schizzinoso scegliesse una ECC82, la 6CG7, la 6SN7 o una ECC88  simile la per esempio si troverebbe con questo problema: Il punto di lavoro sarebbe quello dell’immagine qui sotto, chiunque con un minimo di pratica nella progettazione capisce che crea un problema di accettazione, cioè c’è pochissimo margine di movimento che la valvola arriverebbe al clipping quasi immediatamente. Così polarizzata non può rendere di certo il meglio di sè oltre ai problemi di erogazione di corrente su carichi a bassa impedenza.

Dopo qualche ricerca ho scovato questa 6AF4, vediamo come sono le sue curve e dove finirebbe il punto di lavoro, decisamente più “dentro” e con maggiore spazio di swing sia in tensione che in corrente:

Quindi in conclusione non disprezzate le valvole che non conoscete, non suonano male solo perchè le conoscono in pochi… negli anni 90 sputavano anche sulle 2A3 biplacca della fivre e adesso si mordono a vicenda per averle… Ogni valvola ha le sue caratteristiche e in base a queste caratteristiche andrebbero scelte di volta in volta a seconda di quello che si deve fare e non in base alla moda, in base alla moda si finisce solo per far compromessi tecnici a discapito del suono che non sarà di certo migliore solo perchè state usando una valvola famosa.

Circuito finito…

Piccola info: questo DAC connesso in USB viene riconosciuto nativamente da sistemi Linux senza installare nulla (come praticamente tutto ormai su Linux) mentre con Windows 10 ancora bisogna installare driver. Qualcuno ha avuto però problemi di blocchi delle porte USB del PC causati dal fatto che l’apparecchio non è connesso a terra “di fabbrica”, se dovesse capitarvi che si sconnette o tutto quello che è collegato in USB al computer smette di funzionare provare a collegare a terra l’apparecchio, potreste risolvere tutti i problemi. Qui sotto lo spettro distorsioni del circuito mentre il DAC si sta mandando una sinusoide via software dal PC, livello di uscita a 8Vpp THD totale 2,1%

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Amplificatore Single Ended con valvole KT88/6550 e ECC85/6AQ8

-> Lo schema e il set di trasformatori non è più acquistabile per autocostruzione, chi fosse interessato può ora acquistare SB Phoenix. <-

Un bel giorno ricevo questo messaggio:

Possiedo da poco un’amplificatore che monta delle kt88 in single ended classe A, non l’ho realizzato io ma l’ho acquistato già assemblato da terzi. A farla breve, all’inizio nel mio impianto il suono mi piaceva, un po’ particolare, ma non mi sembrava male, quando poi un amico mi ha prestato un pre Arc sp3 mi è piaciuto ancora di più. Poi l’errore fatale: lo porto a casa del mio amico e nel suo impianto, collegato a delle klipsch la scala, fa letteralmente pena, tipo citofono. Un trauma! Le chiedo: sarebbe possibile renderlo un ampli ben suonante? Per la cronaca, l’apparecchio monta delle JJ. Il mio impianto: diffusori klipsch kg4, pre carver c6, giradischi aiwa ap2500 con dynavector 10×5 neo; giradischi dual con shure v15III + jico sas. Impianto del mio amico: klipsch la scala, finale Diego Nardi con 2a3, giradischi dual con shure m91 + jico sas. Ovviamente, posso inviarle foto e ulteriori dettagli. La ringrazio in anticipo e le porgo cordiali saluti

Era evidente che era uno dei tanti impresentabili, un single ended di KT88 in ultralineare pilotato da una ecc88, PCB di dubbia provenienza montato in una scatola di legno rappecciata alla meglio con 2 maniglie dell’ikea e trasformatori anch’essi di provenienza ignota senza nessuna etichetta. Ma come funzionava questo apparecchio? perchè a parte l’aspetto magari… All’oscilloscopio, su carico resistivo il test più semplice in assoluto, alla potenza di 1 watt usciva una sinusoide del genere:

In giallo il segnale del generatore, in azzurro il segnale dell’amplificatore che risulta avere una semionda fortemente compressa, si può vedere sotto la relativa analisi di spettro..

Una distorsione del 2,4% a 1 watt su carico resistivo, il motivo principale di una distorsione così grande è l’utilizzo della connessione ultralineare in una configurazione single ended, situazione di cui ho già parlato in questo articolo. Sempre per colpa della connessione ultralineare la potenza RMS massima erogabile dal circuito era di 6 watt per canale. Misurando la banda passante volevo vedere come andassero i trasformatori, erano riciclabibili?

Meglio lasciar perdere… Come si comportava il circuito su carico reattivo? Qui sono saltati fuori i problemi più grossi… Vediamo una semplice sinusoide a 1khz, 1 watt su carico reattivo

Sembra clippata?! ma è un clipping strano… non è clipping! è un’insieme di più problemi di progettazione del circuito, questa forma d’onda morsicata perdurtava anche portando il volume dell’amplificatore a pochi milliwatt di potenza, era completamente incompatibile con il carico reattivo che rappresenta bene o male quello che lo stesso circuito fa quando è collegato ad una cassa… si può vedere l’analisi di spettro assolutamente disastrosa con un 10% di distorsione complessiva ad un solo watt RMS, capisco il proprietario che l’ha definito citofono ma se misurassi un vero citofono non so chi vincerebbe.

Con lo smorzamento non si va meglio con un DF di 1,6… l’analisi della risposta in frequenza su carico reattivo dimostra gli effetti di ciò…

Il resto delle strumentali che ho acquisito è superfluo, inutile. Alla fine si poteva salvare ben poco di quell’apparecchio, un paio di mundorf, il trasformatore di alimentazione e qualche altro pezzetto qua e la. Lo schema e il set di trasformatori non è più acquistabile per autocostruzione, chi fosse interessato può ora acquistare SB Phoenix.

Lo stadio di ingresso è formato da una inconsueta (ma non troppo) ECC85 doppio triodo VHF che generalmente si trova utilizzata nei ricevitori FM delle radio a valvole e che è stata usata anche in alcuni amplificatori luxman tra cui il 3600, la valvola è stata caricata con una sorgente di corrente costate a transistor, usando il classico MJE350. Questa scelta è venuta per cercare di fare tutto con una sola valvola driver, senza dover mettere più stadi in cascata e avere al contempo un’impedenza d’uscita dello stadio decente e uno stadio veloce dal suono brillante a ricco di dettaglio, una ECC83 caricata con una resistenza sarebbe stata molto più calda e il cliente chiedeva un suono fresco, quindi il CCS a transistor ci stava a fagiolo. Al posto della ECC85 si può utilizzare anche la più comune ECC81 che ha pressochè le stesse caratteristiche elettriche, basta solo avere premuta di rispettare la diverse connessione dei pin relativi al filamento. Come finali si possono montare KT88 / 6550 / KT90.

La finale è connessa a pentodo puro, polarizzata a bias fisso servo controllato, ossia c’è un circuito attivo che si occupa di regolare il bias automaticamente che non è la stessa cosa del selfbias dove c’è una resistenza in parallelo a un condensatore, nel caso del selfbias c’è tutta la reattanza di un condensatore tra i piedi. Ovviamente c’è NFB come si deve mettere per forza se si vuole avere il giusto smorzamento del diffusore.

La sezione di alimentazione è formata dalla classica cella CLC con una vera induttanza e non un mosfet, capacità generose e condensatori buoni, la tensione per la griglia schermo è ottenuta con un circuito chiamato divisore di tensione che permette di avere una tensione inferiore a quella di ingresso rispetto al rapporto stabilito da un partitore resistivo ma esce a bassa impedenza… in pratica se si alimentano le G2 con una tensione ottenuta dalla classica cella RC la tensione non è stabile perchè quando il segnale audio supera certi limiti e la G2 comincia a richiedere corrente la tensione ai capi del condensatore C cade gradualmente al perdurare del segnale e si ricarica quando questo smette, causando distorsioni di memoria che consistono nello spostamento del punto di lavoro della valvola in base al segnale “passato”, il divisore di tensione anche se non è stabilizzato (perchè regola in base a cosa entra) invece ha un’impedenza molto bassa e non è turbabile in modo significativo dall’assorbimento della G2…

Era utilizzabile il trasformatore di alimentazione originale mentre ho provveduto a fornire due nuovi trasformatori di uscita SE6K-KT88 e l’induttanza. Vediamo il montaggio che è stato fatto dal cliente:

Che strumentali ha esibito questo circuito?

Potenza: 9,8Watt RMS
Smorzamento DF: 5,6

Banda passante 10Hz -0,2dB / 40khz -1dB

Distorsione THD @ 1 watt su carico resistivo: 0,37%

Com’è la sinusoide a 1 watt sul carico reattivo???

E la distorsione sul carico reattivo? sempre 1 watt: 0,067% si perchè un’amplificatore fa suonare una cassa, non lo si ascolta collegato ad una resistenza… distorcere poco su carico resistivo è facile, lo è di meno su quello reattivo, saper progettare un circuito vuol dire anche cercare di farlo andare meglio collegato a un vedo diffusore e non solo su una resistenza per esibire solo una strumentale.

Quadre a 100Hz / 1k /10k…

La triangolare che mostra la perfetta simmetria dell’onda

E l’andamento della risposta in frequenza sul carico reattivo

Come suona ce lo dice il cliente che ha realizzato lo schema premium con i trasformatori SB-LAB: La potenza è più che sufficiente, a ore 10 riempie la stanza di suono. Il contenuto armonico degli strumenti ad arco è notevole. La domanda viene spontanea, ma finora cosa %$£§ ho ascoltato? Perdonami il francesismo… Non ho mai ascoltato un tale insieme di dolcezza, dettaglio e raffinatezza. Praticamente sto ascoltando le tannoy per la prima volta! È incredibile, non c’è la minima traccia di durezza, il suono è una carezza, anche a volume alto. La scena è mozzafiato, sembra di avere un’ orchestra in camera, non stanca mai, bassi e medi sono favolosi! Ma ripeto, la cosa che più mi ha sconvolto, è che non si sente proprio la pressione sonora, aumento il volume e il suono diventa più grande, non più forte. Mai successo prima! Ti faccio i miei complimenti. È stata una storia lunga ma ne è valsa la pena.

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