Riparazione Apparecchiature Valvolari

Progetti elettronici a valvole per hobbysti

Progetti e schemi free per il fai da te

Presento in questo articolo il progettino e relativo kit di trasformatori per realizzare un single ended con valvole 6C33S da 14 Watt RMS per canale. Il circuito molto semplice è composto da una 6SN7 come valvola di ingresso/preamplificazione, il secondo stadio (driver) è costituito da una valvola 6BX7 configurata come parafeed, ossia caricata con un’induttaza 18S100 da 100henry. La scelta del driver parafeed è stata fatta per richiamare lo stile di qualche produttore di amplificatori “naturali” e perchè per pilotare bene la 6C33S serviva molto swing, quindi il driver avrebbe avuto bisogno di una tensione superiore a quella che alimentava la finale il chè significava che avrei dovuto aggiungere una sezione di alimentazione in più oppure caricare il driver con un CCS a transistor. Infine ci sono le 6C33S con i nuovi trasformatori SB-LAB a loro dedicati, polarizzate a bias fisso.

Non conosco la 6BX7 che valvole è? La 6BX7 è un doppio triodo octal sorella pompata della 6SN7, la differenza con la 6SN7 sta nel fatto che la BX può dissipare una potenza di 6watt per ogni triodo contro i 2 della SN, ha un Mu di 10 contro i 20 della SN e una resistenza interna di soli 1300ohm contro i 7000ohm della 6SN7. La 6BX7 potendo funzione con correnti maggiori e avendo una resistenza interna molto più bassa si rivela molto più adatta all’uso in stadi parafeed o con trasformatori interstadio la dove con valvole più deboline sarebbe stato necessario utilizzare induttanze molto più ingombranti e con difetti parassiti maggiori. La 6BX7 come la 6SN7 era utilizzata prevalentemente in TV come deflessione verticale in cinescopi medio piccoli, mentre la 6SN7 era utilizzata su cinescopi piccoli. Di fatto la 6BX7 è una piccola finale, la sua potenza dissipabile complessiva di 12 watt la mette al pari di una 6V6 e quindi non meravigliatevi se in pochi minuti dall’accensione brucia come un vulcano al contrario delle 6SN7 che restano all’incirca toccabili. Un’altra valvola simile alla 6BX7 e che può rimpiazzarla come alternativa ad essa (pin compatibile) è la 6BL7 che risulta essere leggermente più robusta ancora rispetto la BX.

La resistenza interna della 6C33 è molto bassa indi per cui il fattore di smorzamento naturale (naturale = senza controreazione) del circuito risulta molto alto già di suo. in questa situazione ho potuto quindi utilizzare un tasso di controreazione veramente molto molto basso che ha lo scopo solamente di correggere le minime differenze di livello tra le valvole per non trovarsi i 2 canali leggermente sbilanciati di volume senza toccare minimamente le colorature dello stadio parafeed che nell’insieme del circuito da un suono caldo e con un’ottima apertura di palcoscenico, bassi frenati grazie alle 6C33 e tantissimo dettaglio.

Qui sotto lo schema premium

Il set di trasformatori per realizzare questo progetto costa €515,00 prezzo finito compresa spedizione, al momento del pagamento del set di trasformatori riceverete anche il cartaceo dello schema perfettamente leggibile.

Vediamo qui sotto il montaggio di Christian… È un ampli dal suono vigoroso, quando alzi il volume spinge forte, sembra avere più watt di quelli di targa, e non preferisce un particolare genere musicale. lo trovo molto lineare, bassi belli controllati e una medio-alta presente ma rotonda, qualcuno la definirebbe valvolare. Questo amplificatore può essere tranquillamente considerato definitivo.

Le strumentali rilevate sul montaggio di Christian

Potenza: 14watt RMS per canale.
Smorzamento DF: 10.0
THD @ 1 watt: 0,93%
Banda passante 20Hz / 90khz -1db @ 1 watt

Spettro distorsivo

Grafico di banda passante su carico resistivo

Grafico di banda passante su carico reattivo

Quadra a 100Hz 1 watt su carico resistivo

Quadra 1khz

Quadra 10k

Siccome ricevo ancora richieste da persone che si divertono a montare o imitare il vecchio KIT di nuova elettronica LX1240 (anche se non capisco dove trovino i PCB e i trasformatori per metterli assieme) vado scrivendo questo articolo per soddisfare la richieste. Come succede per l’LX1321 anche per l’LX1240 circolano su internet diversi sitarelli amatoriali che propongono modifiche abbastanza discutibili che non sono affatto HiFi (sebbene le propongano come tali) oppure sono semplici esperimenti di smanettamento, che prevendono adattamenti di valvole in maniera abbastanza rozza. In questo articolo prendo in esame il progetto di NE, che di per sè ha un disegno abbastanza normale, e propongo delle modifiche che possano renderlo un’apparecchio veramente HiFi, di alto livello e non solo uno scassone di citofono su cui fare esperimenti di montaggio casuale di pezzi. Ho quindi preso in esame le limitazioni del circuito stampato originale e ho deciso di fare modifiche che possano essere realizzate modificando solo i valori dei componenti, senza stravolgimenti troppo pesanti, e quindi potranno essere utilizzate come valvole finali le EL34 e compatibili (KT66 / KL77) e le KT88/6550, niente 2A3, niente 6L6 niente 300B o PL36 o altre cavolate che richiederebbero trasformatori troppo diversi e driveraggi differenti per essere attuale correttamente.

Inizio spiegando che il progetto originario di nuova elettronica era tirato al massimo risparmio (oltre ogni limite) a totale discapito della qualità dei trasformatori che hanno delle enormi limitazioni qualitative. Il trasformatore di alimentazione originario di nuova elettronica era talmente sottodimensionato che si narra arrivasse a fumare dopo un pò che era acceso, tantè che molte persone ne compravano 2 per alimentarci solo un canale, avendo ugualmente problemi di surriscaldamento! Di stessa qualità sono i trasformatori d’uscita, talmente piccoli che io in quelle dimensioni ho realizzato trasformatori d’uscita per cuffie con valvole del taglio delle 6J5 mentre loro ci hanno fatto lavorare sopra una EL34. Premesso quindi che spendere poco con cose a valvole non ha senso, meglio usare un TDA2002 che costa ancora meno e suona sicuramente meglio che un valvolare realizzato con trasformatori così, è quindi palese che la modifica prevede l’acquisto di un nuovo set di trasformatori. Ovviamente la cosa non è un problema per chi monterà il progetto da zero senza partire dalla base di un LX1240.

Veniamo quindi alla mia versione. Premetto che su internet circolano schemi dove la gente commuta da pentodo a triodo o a ultralineare così alla leggera, senza considerare che il valore della resistenza di polarizzazione sotto al catodo della finale andrebbe cambiato, così come il tasso di NFB. Come ho già spiegato in questo articolo l’ultralineare in single ended è assolutamente da evitare, mentre con la finale a triodo si richiederebbe maggiore spinta da parte del driver io quindi considero solamente il funzionamento a pentodo che è l’unico che possa rendere dare una prestazione ben bilanciata all’oggetto. I trasformatori d’uscita sono gli stessi usati in altri single ended di EL34 quindi ad alta banda passante e dal suono di altissimo livello, ho previsto l’uso di un diverso trasformatore per la KT88 rispetto la EL34.

Di particolare gaudio per i sostenitori del suono colorato questo progetto prevede un feedback ad anello che lascia fuori il primo stadio, ecco lo schema premium (clicca per ingrandire)

Ho corretto la polarizzazione della finale e anche la polarizzazione e sopratutto quella della ECC82, perchè nella versione di Nuova Elettronica era fatta funzionare a correnti troppo basse, ma vediamo le rette per capire (in verde la versione Nuova Elettronica, in rosso la polarizzazione nella mia versione).

Rette ecc82

Come capita spesso mi arrivano persone imbeccate dai soliti guru dei forum che sanno tutto senza provare le cose che lanciano critiche sulle scelte circuitali che faccio e nel caso specifico hanno criticato questo cambio di polarizzazione della ECC82 definendolo peggiorativo, dicendo che:

  • Avendo fatto lavorare la valvola con una corrente maggiore questa si consuma prima.
  • Che il punto di lavoro risulta meno lineare, cioè la valvola distorce di più, “lo dicono anche i datasheet!”
  • Che non serve niente fare uno stadio che esce con un’impedenza inferiore tanto le resistenze di carico sono di valori molto alti.
  • Che il tempo di salita (che si migliora facendo lavorare la valvola a correnti maggiori, ossia facendola uscire ad impedenza più bassa), del circuito è una cosa irrilevante.

Allora visto che io non mi limito solo ad usare un simulatore computerizzato per verificare le cose che dico ho assemblato un circuito su un pezzo di legno con una ECC82, l’ho alimentata e ho effettuato varie misure per paragonare come si comportava nelle 2 situazioni, quella di nuova elettronica e quella che ho deciso di usare io, facendo ora ben presente che IO al contrario di tanti altri non considero solo la distorsione armornica (THD) ma anche tutta un’altra serie di parametri per stabilire quale circuito vada meglio. Sottolineo poi che la velocità del circuito (tempo di salita) per me è un parametro importante che definisce quanto dettaglio un certo circuito può far “sentire”, a tal proposito potete andarvi a vedere le specifiche tecniche degli OTL Graaf dove questo parametro era sempre dichiarato, G.Mariani mi ha sempre detto di tenerlo in considerazione e di far lavorare le valvole con della corrente, nel caso di questa ECC82 il punto di lavoro da me impostato è a metà della dissipazione massima della valvola quindi è del tutto accettabile e non credo che pregiudichi la vita della valvola, una volta facevano lavorare le valvole un modo parsimonioso perchè non gli interessava raggiungere certi livelli di fedeltà (le stesse registrazioni negli anni 50 non è che fossero granchè) ma piuttosto non avendo a disposizione condensatori di grosso taglio e rettificatori capaci di correnti elevate lo facevano per non andare in contro ad altri problemi, erano bravi progettisti alla philips ma all’epoca certe cose gli interessavano ben poco, oggi invece dovrebbero interessare sopratutto a quelli che si trastullano con DAC da mille mila BIT… tanta definizione poi perdi tutto in un circuito di concezione così arcaica?!

Ma vediamo il confronto tra le 2 circuitazioni, iniziamo con il circuito di nuova elettronica:

Fase e banda passante NE

Analisi di spettro NE

Tempo di salita NE

Riassunto strumentali NE:

  • Banda passante: 20khz -1 dB
  • Andamento di fase: 6 gradi 20Hz/1khz e ulteriori 10gradi 8khz, oltre 25gradi a 20khz.
  • Distorsione armonica THD: 0,4089% con prenza di picchi sotto la fondamentale, instabilità probabilmente causata dal valore molto alto della resistenza di carico.
  • Tempo di salita: 14uS

Ora vediamo il circuito come l’ho realizzato io…

Fase e banda passante SB-LAB

Analisi di spettro SB-LAB

Tempo di salita SB-LAB

Riassunto strumentali SB-LAB:

  • Banda passante: 75khz -1 dB (molto migliore della vesione NE).
  • Andamento di fase: 7,5 gradi 20Hz/1khz e ulteriori 10 gradi a 20khz (molto migliore della versione NE che a 20khz aveva oltre 25gradi di rotazione).
  • Distorsione armonica THD: 0,4268% (peggiore rispetto NE ma solo dello 0,0179%, differenza di distorsione IRRILEVANTE) minore presenza di rumore sotto la fondamentale (migliore rispetto NE).
  • Tempo di salita: 8uS (contro i 14 di NE)

In definitiva questo “peggioramento della THD” paventato dal lettore di datasheet è sostanzialmente inudibile, mentre tutti gli altri parametri di banda passante, andamento di fase, velocità del circuito risultano molto migliori rispetto la versione del circuito di nuova elettronica. Aggiungo anche che le griglie delle valvole ancorate con una resistenza di valore inferiore (220k invece di 470k) sono più stabili e meno suscettibili dal captare rumori e ronzii, quindi il circuito di nuova elettronica è solo una concezione circuitale “old style” assolutamente da bocciare o al limite con un proprio carattere sonoro vintage, ma la mia versione non è assolutamente peggiorativa ma tutt’altro; è decisamente migliorativa sopratutto se si cerca un suono più moderno e brillante. Chi poi insista a dire che uno 0,01qualcosa% di THD in più sia così peggiorativo ignorando tutto il resto per me non merita considerazione.

Attenzione: Le modifiche di seguito riportate in questo articolo PREVEDONO l’utilizzo di trasformatori SB-LAB, attorno a queste il progetto di upgrade è stato sviluppato e collaudato. Se eseguite queste modifiche in maniera errata o non utilizzate trasformatori SB-LAB il risultato è ignoto e SB-LAB non si assume nessuna responsabilità per amplificatori che entrano in auto-oscillazione o si bruciano. Non possono essere utilizzati in nessun modo i trasformatori originali di nuova elettronica. Essendo un circuito a larga banda passante ed essendo gli stessi trasformatori a larga banda passante garantiscono si una resa sonora assolutamente HiEnd, ma il cablaggio richiede grande cura e verifiche onde evitare problemi, le masse sul telaio devono essere pulite e fornire contatto perfetto, deve essere rispettata la polarità di fase dei trasformatori per non innescare oscillazione attraverso la rete di NFB, il cablaggio dell’ingresso pulito, senza loop di massa e con cavo schermato di buona qualità, può essere utile accendere gli apparecchi gradualmente con il variac. Se avete acquistato i trasformatori per l’upgrade, in caso di problemi o dubbi rivolgetevi a SB-LAB che può fornirvi l’assistenza per risolverli.

Ho effettuato il montaggio partendo da un PCB originale ripulito dagli esperimenti di qualcuno che ci si era divertito…

Facendo riferimento alle nomenclature dei componenti che appaiono sopra il PCB ho proceduto a montare il tutto in questo modo:

Resistenza da 15K 1/4 o 1/2 watt nella sede di C1
Condensatore ceramico da 100pF nella sede di R1, avendo cura di ripiegare il terminare e chiudere la pista per far arrivare il segnale all’ingresso della ECC82
Resistenza da 1Mega 1/4 watt montata sotto tra ingresso e massa grattando via il solder dalla pista adiacente

vedi foto:

R4 = 560ohm 1/2w
R2/R3 = 12k 1w
R5 = 470ohm /12w
R6= 82ohm 1/2w
R8/R9 = 220k 1/4w
R7 = 1k8 3watt
C3 = 100uF 400v
C2 = 1uF 250/300v o maggiore, MKP
R11= 39ohm
C4/C5 = 330nF 250volt o maggiore, MKP
R12 = 220ohm 3watt (cortocircuitare la presa GS del circuito a +300v)
C8 va lasciato vuoto
C6 = 470uF 400volt
C7 = 470/1000 o anche 2200uF 25volt di buona qualità con in parallelo in polipropilene da minimo 220nF fino a 1uF
R10 deve essere da 120ohm se si usa la EL34 e da 180ohm se si usa la KT88, sempre 5 watt di dissipazione
Il trasformatore d’uscita è il mod. SE2K-EL34 per uso con la EL34 e il mod. SE2K5-2A3 se si usa la KT88

Sotto a C3 va montato lo zener da 200volt 1watt con il catodo rivolto verso il positivo, questo zener ho lo scopo di stabilizzare la tensione che alimenta il driver impedendo delle lievi oscillazioni a bassa frequenza che avvengono dopo picchi di segnale.

Va ovviamente eliminata l’induttanza doppia di NE e vanno cortocircuitate le 2 linee di alimentazione dei 2 canali come se fossero una sola, la separazione dei canali è irrilenvante essendo una classe A ed essendoci 2 condensatori da 470uF che finiscono di fatto in parallelo non possono avvenire fenomeni di diafonia.

Ecco il mio montaggio di collaudo su tavolaccio

Strumentali rilevate

Banda passante: 20Hz -0,2dB / 50khz -1db
Distorsione armonica THD @ 1 Watt RMS su carico resistivo: 0,966% (da contare il montaggio volante, quindi non schermato e i fili lunghi)
Potenza: rilevata con KT88 su trasformatore SE2K5-2A3 = 7,5Watt RMS
Smorzamento DF: 5,7

Grafico banda passante e fase su carico resistivo

Grafico banda passante e fase di carico reattivo

Analisi di spettro

Quadre a 100Hz – 1k – 10k su carico resistivo

Ecco un’altro progettino per gli autocostruttori hobbysti dopo i 3 progetti con la EL34 ho pensato a qualcosa di leggermente più impegnativo dal punto di vista costruttivo con un triodo a riscaldamento diretto, più esattamente con la 2A3. Questa valvola è in grado, con una tensione anodica relativamente bassa, di dare in uscita una potenza di circa 3,5/4 Watt RMS che possono sonorizzare con ottima qualità una stanza da 20metri quadrati se abbinate l’amplificatore con diffusori ad alta efficienza. Ho utilizzato per il driveraggio e una coppia di 6SL7 configurate come Mu Follower, le quali pilotano la valvola finale polarizzata con un semplice selfbias. La strana connessione del catodo della 2A3 con il secondario del trasformatore è un semplice feedback locale (molto leggero in quanto il Mu della 2A3 è molto basso), questo accorgimento è assolutamente necessario per aumentare lo smorzamento del circuito quel tanto che basta per far suonare bene l’apparecchio, infatti è abbastanza comune che gli apparecchi zero feedback suonino con le frequenze basse gonfie sopratutto se non li volete necessariamente abbinare a casse monovia, potete cliccare qui per leggere un’articolo che riguarda gli apparecchi zero feedback. Questo leggero tasso di controreazione locale non rovinerà assolutamente il risultato sonoro finale che ne risulterà migliore.

Per ragioni di semplicità realizzativa ho deciso di raddrizzare utilizzando comuni diodi al posto di una qualche valvola raddrizzatrice, l’ammortizzamento necessario a sopprimere il rumore di commutazione dei diodi è costituito da R15, una semplice resistenza da 22ohm seguita poi da una cella CLC con capacità belle abbondanti. Particolare cura invece sull’alimentazione dei filamenti alimentati in corrente continua filtrata formata da 2 celle CLC (una per ogni valvola).

I filamenti delle valvole driver sono alimentati in corrente alternata in quanto alimentare in continua valvole a riscaldamento indiretto è assolutamente inutile, se la linea dei filamenti è cablata correttamente non ci sarà nessun ronzio, se il ronzio c’è vorrà dire che dovrete cablare meglio, alimentare in continua invece è solo una via più semplice (come spazzare la polvere sotto al tappeto). La valvola bassa ha un capo del filamento riferito a massa mentre la valvola alta ha un capo del filamento riferito alla tensione ottenuta con il partitore formato da R20/R21. Questo accorgimento, per chi non lo sapesse già, serve per mantenere più bassa possibile la differenza di potenziale fra catodo e filamento in quanto in un Mu Follower la valvola alta ha il suo catodo a circa metà della tensione anodica. Se non si utilizzasse questo accorgimento e si riferisse a messa anche il filamento della valvola alta si richierebbe la scarica interna tra filamento e catodo con conseguente guasto della valvola.

Potete vedere il costo del set di trasformatori completo necessario a costruire questo single ended di 2A3 cliccando qui.

Ecco lo schema premium (clicca per ingrandire)

La resa sonora sarà sicuramente di buon livello e soddisfacente, se vuoi vedere un’altra realizzazione con la 2A3 di SB-LAB clicca qui.