SB Luna – Integrato Single Ended 2A3

Prototipo: questo amplificatore non è in vendita.

Amplificatore integrato con valvole finali 2A3

Per questo finale ho adottato la poco utilizzata circuitazione “STC” ossia la “Super Triode Connection” di Shinichi Kamijo. Questo circuito è accoppiato totalmente in DC senza condensatori lungo il percorso del segnale, si può osservare qua sotto uno schema di esempio che circola ormai da un ventennio su internet, un’STC con una semplice ECL82.

Il circuito nella sua forma più pulita è sempre formato da un pentodo in ingresso, un triodo di feedback e una finale di potenza che può essere sia un triodo che un tetrodo/pentodo. Implementare questo circuito è sempre molto complesso in quanto è molto difficile trovare l’equilibrio perfetto tra le 3 valvole facendo in modo che tutte e 3 lavorino nei limiti di dissipazione e in zona lineare. C’è poi da aggiungere che Shinichi Kamijo da buon “distorsone” quale alla fine lui è ha prodotto parecchi schemi fantasiosi e arzigogolati tutt’altro che volti alla riproduzione fedele del suono o con elementi privi di senso come ad esempio i 2 diodi che anche in questo schema si possono vedere posti in serie alla G2 e al primario del trasformatore d’uscita… quasi come se una griglia schermo, che si può immaginare essa stessa un diodo, possa condurre alla rovescia e sia quindi necessario porvi un diodo in serie per evitare una conduzione inversa quando questa evenienza è fisicamente impossibile. Più facile invece è che questi diodi introducano rumori di commutazione sul segnale nei punti che si approssimano all’interdizione. Tralasciando quindi le fesserie internettare l’idea del circuito in sè non è affatto malvagia e se ben implementata ed epurata da quei particolari privi di senso, può dare risultati molto interessanti, uno dei pregi di questo circuito è di avere fattori di smorzamento decisamente alti senza che vi sia feedback ad anello chiuso (ossia prelevando segnale dal morsetto degli altoparlanti).

Nel circuito STC viene fatto un feedback locale dalla placca della finale alla sua stessa griglia passando attraverso al triodo alto dell’SRPP, mentre l’elemento di ingresso deve essere possibilmente un pentodo perchè la sua Ri molto elevata permette di attenuare al minimo proprio il segnale di NFB avendone quindi il massimo tasso possibile.

I lettori di questo sito già sapranno la mia idea in merito al fattore di smorzamento di un’apparecchio, che reputo estremamente importante, e quello che negli anni passati ha contribuito ad affermare la fama dell’STC come circuito a valvole delle meraviglie è proprio questa sua caratteristiche intrinseca. In un mondo (quello degli audiofili) dove la gente rifiuta l’uso dell’NFB “perchè fa suonare male” e che nemmeno sa cosa sia il fattore di smorzamento è comico come, un circuito che alla fine è decisamente retroazionato e ha un fattore di smorzamento parecchio sopra la media, diventi famoso proprio per suonare meglio di tante altre cose… perchè i meno capaci non vedono il filo che parte dal morsetto dell’altoparlante e quindi pensano che sia privo di NFB mentre quelli un pelo più attenti si bevono tutte le teorie sull’elemento non lineare che ci ricamano sopra i guru quindi si avventurano alla sua costruzione e restano meravigliati di come suoni bene una cosa che se gli avessero presentato in’altra maniera non avrebbero mai accettato. Il famoso asino a cui hanno staccato le orecchie per portarlo alla mangiatoria e poi staccato la coda per portarlo via.

Tornando all’SB Luna è quindi un circuito STC ottimizzato che utilizza un pentodo 6SJ7 in ingresso, il triodo di una 6SN7 (uno per canale) come elemento di NFB e una finale 2A3. Il circuito nella mia versione è a bias fisso, non c’è una resistenza di caduta sotto il catodo della 2A3 verso massa (anche perchè avrebbe scaldato come un ferro da stiro) ma bensì il catodo della finale è sollevato da massa ad una tensione di +200volt stabilizzata fornita dalla valvola PCL84 del tutto sufficiente a fornire i pochi mA necessari a sollevare le finali e ad alimentare le griglie schermo della 6SJ7. La regolazione del bias della finale si effettua attraverso la taratura di 2 trimmer che agiscono spostando leggermente la tensione di G2 delle 6SJ7, è stato macchinoso trovare il punto di lavoro ottimale, ma la regolazione della tensione di schermo alla fine è +-10/20volt e non compromette il buon funzionamento di questo stadio, l’unica cura è che i 2 pentodi e le 2 finali siano selezionati tra di loro, io ho fatto il match usando il mio uTracer.

L’SB Luna è l’evoluzione di un mio vecchio apparecchio ora “obsoleto” che si chiamava SB-IT 2A3 anch’esso un STC, la differenza tra il vecchio modello è il nuovo Luna sono diverse, sebbene il disegno dello stadio finale sia il medesimo nel Luna è scomparso il grosso dissipatore che serviva a raffreddare i transistor che alimentavano i filamenti della 2A3 con tensione stabilizzata, ora i filamenti sono alimentati da una cella passiva CLC con ben 33.000uF di livellamento e induttanze specifiche per valvole 2A3/300B. È rimasta una sola PCL84: nel precedente modello la regolazione del bias si effettuava inserendo i puntali di un tester in 2 boccoline nel posteriore dell’amplificatore e poi agendo su 2 trimmer che variavano la tensione erogata dalla PCL84 (una per canale), quindi il sollevamento delle finale da massa, mentre gli schermi della 6SJ7 erano fissi nel Luna invece avendo avuto l’idea di spostare la tensione di schermo delle 6SJ7 non servivano più 2 stabilizzatori separati, visto che la corrente totale era facilmente gestibile da una sola PCL84. Avendo poi a disposizione tutto lo spazio del radiatore che era sparito ho inserito 2 milliamperometri e 2 trimmer direttamente nella parte sopra del telaio per facilitare le operazioni di controllo e taratura del BIAS. Il trasformatore di uscita del Luna è stato avvolto con tutta l’esperienza accumulata in diversi anni dalla realizzazione del vecchio IT 2A3, quindi il Luna riesce ad erogare 1 Watt in più con una banda passante maggiore, quindi se già il vecchio IT 2A3 era deliziosamente bello da ascoltare il Luna è ora superlativo, con una gamma alta e una micro grana ancora più rifinite.

Una foto del vecchio SB IT 2A3

All’interno dell’SB Luna risiede anche un circuito programmato che controlla il ritardo del bias in accensione e si occupa di gestire volume e selezione ingressi tramite telecomando a infrarossi, il potenziometro è di tipo motorizzato mentre il pomello di destra è un’encoder rotativo che permette di selezionare gli ingressi senza l’uso del telecomando. Ho prodotto una mia scheda controllo e scritto personalmente il software per poter avere funzionalità non presenti in quelle commerciali preconfezionate come appunto il ritardo dell’anodica con relativa indicazione di attesa del led che illumina il pulsante di accensione, indicazione della ricezione di segnale da parte del telecomando, aver disattivati i pulsanti del telecomando che attivano canali extra (Luna ha 3 ingressi ma tutte le schede commerciali ne hanno 5). Il cambio di canale tramite l’encoder meccanico è più comoda perchè richiede un’ampia e decisa rotazione del pomello prima che il micro decida si commutare e infine il segnale audio degli ingressi non è gestito da relè dozzinali ma bensì da relè sigillati in astmosfera inerte e contatti in argento che costano almeno 20 volte quelli adottati da tutte le schedine made in cina che si comprano già fatte su internet, niente a che spartire con quei costruttori che ancora commutano i segnali audio attraverso volgari commutatori alpa elettronica da 2€ con i contatti di ottone che dopo qualche anno si ossidano e che fanno diafonia capacitiva tra i vari canali sopratutto se si hanno impedenze elevate nello stadio di ingresso del circuito, già all’epoca dell’ IT-2A3 adottavo il commutatore rotativo al solo scopo di pilotare da remoto gli stessi ottimi relè usati anche sul Luna.

Misure Strumentali
Potenza massima: 4Watt RMS per canale
Fattore di smorzamento DF: 20
Rout: 0,2ohm
Banda passante alla massima potenza: 15Hz / 60khz -3db

Ecco il grafico di banda passante

Spettro distorsivo con la seconda armonica a -30dB rispetto la fondamentale.

Quadra a 100Hz

Quadra a 1khz

Quadras a 10khz

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3 risposte a SB Luna – Integrato Single Ended 2A3

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PPP con valvole 2A3 – Progetto Libero

Prsesento un nuovo progettino libero nato dal recupero di un’impresentabile…

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Quando ho aperto il coperchio ho trovato la solita ragnatela a penzoloni senza nessun tipo di ancoraggio, lo schema elettrico sarebbe da mettere sui libri, nel capitolo “come non va fatto un’amplificatore valvolare”, non mi dilungo sulle doti mancanti dell’oggetto smontato per recupero componenti e presento il mio schema elettrico (clicca per ingrandire):

La mia opera di ricostruzione ha inizio, mi sento come quei tizi della TV che prendono una cariola di macchina e la trasformano in un mostro, ma la mia opera sarà ben più modesta.

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Vernice spray, tutto in economia.

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Ora dovrò lottare con quei trasformatori, uno di alimentazione pieno di secondari molti dei quali da mettere in parallelo per per alimentare le valvole come si deve; una sola raddrizzatrice 5Z3 invece di due 5U4, le 2A3 alimentate in coppia invece che singolarmente, sarò purtroppo obbligato però ad alimentare le finali in CA (fare una CC con le tensioni a mia disposizione e senza spazio per dissipatori di calore è impossibile), le valvole di segnale invece le alimenterò in alternata mettendo solo una resistenza in serie al secondario da 11,5 volt che le alimentava prima in CC. Il problema più grosso restano le finali è improbabile che riesca ad eliminare totalmente il ronzio.

Come sfasatrice userò la 6SN7 che c’era prima, ma usata come long tail invece che catodina. Lo zoccolo noval in precedenza era usato per un’occhio magico VU Meter (che si fulminava ogni 2 giorni sul quel circuito), io ho eliminato l’occhio magico dal mio progetto per montare una ECF80, userò la sezione pentodo della ECF80 per fare un pozzo di corrente (o CCS) sotto la 6SN7 e la sezione triodo simile al triodo di una ECC82 (più esattamente è il triodo di una ECC84, che è molto simile alle ECC82) per fare l’ingresso.

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Il lavoro non è stato impegnativo anche se durante la messa a punto si son presentanti un paio di problemini fastidiosi ma che sono riuscito a sistemare, purtroppo non sono riuscito ad aumentare la potenza in quanto il secondario dell’anodica del trasformatore (non fatto da me) si siede più di quello che mi aspettavo e perchè l’impedenza primaria del trasformatore non è proprio corretta.

Sostanzialmente le valvole sono polarizzate quasi in classe A, il circuito lavora con una distorsione molto bassa fino a 10watt, poi da 10watt in avanti, quando inizia a sbordare in classe AB, la sezione di alimentazione si mette a sedere, cade da circa 300volt a 270 o meno quando non dovrebbe, anche il secondario che ho usato per i filamenti delle valvole piccole ha cadute molto alte rispetto quello che mi aspettavo, in fase progettuale avevo tenuto conto della resistenza DC degli avvolgimenti ma si vede che il trasformatore non è serrato bene e ha problemi di induzione.

Ho dovuto tenere il bias molto basso sempre per evitare cadute esagerate di tensione, alla fine sono molto deluso perchè ottengo la potenza che si sarebbe potuta ottenere con sole 2 valvole in classe AB fatta bene, come datasheet, con distorsioni probabilmente inferiori. Ciò nonostante sono riuscito ad avere una distorsione comunque inferiore alla versione originale anche se ho usato un pò di NFB e anche considerando che le 4 valvole sono sicuramente tutte smatchate.

Ho aumentato abbastanza il fattore di smorzamento e sembra che sia riuscito a rendere silenzioso l’apparecchio, che nella versione originale aveva un HUM persistente, impossibile da togliere anche se ho alimentato TUTTI i filamenti in corrente alternata. Ho anche eliminato completamente i fenomeni di auto-oscillazione RF che innescavano a caso e tutti i problemi di memoria del segnale che causavano forti persistenze sulla regolazione del bias, ora gli unici 2 condensatori sul segnale sono i 2 che interfacciano la sfasatrice con le 2 coppie di finali, lo stadio di ingresso è completamente DC sia tra triodo di ingresso verso sfasatrice che sull’ingresso stesso.

DSCN5504

Vediamo le strumentali di questa mia versione:

Potenza: 20Watt RMS di picco, 15watt continuativi (decisamente migliorabile con altri trasformatori, portabile a 20 o 30Watt continuativi a seconda dell’impedenza del primario del TU e disponendo di un trasformatore di alimentazione migliore)
Banda Passante: 20Hz -0dB ~ 80kHz -3db
Smorzamento: 2,85
Rout: 2,8ohm
THD a 1 watt: 0,054%
THD a 10 watt: 0,36%
THD a 15Watt: 0,92% (migliorabile se potessi avere meno caduta di tensione anodica sull’alimentazione).

Le analisi di spettro, a 1 Watt

1Watt

A 10 Watt

10Watt

A 15 Watt

15Watt

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