Il Grande Mito Sfatato: perché l’Ultralineare nei Single-Ended è un errore

Nuovo finale single-ended Valvolone Sbrillu-UL – la magia del triodo, la grinta del pentodo

Quando il puro piacere d’ascolto incontra la genialità tutta “artigianale”, nasce Valvolone Sbrillu-UL, l’amplificatore valvolare single-ended in pura classe A che promette di trasformare ogni nota in emozione. Grazie all’esclusiva connessione ultralineare – quell’equilibrio “mistico” tra setosità triodo e muscoli pentodo – Sbrillu-UL eroga fino a una quindicina, ma che dico 4 o massimo 5 watt scintillanti per canale, pronti a riempire la stanza di calore sonoro.

Le valvole preferite? EL34, KT88, 6550… scegli tu! Con un semplice gesto passi da triodo vellutato a ultralineare ruggente, senza cacciaviti né complicazioni. Il tutto racchiuso in un elegante chassis nero opaco gourmet con VU-meter ammiccanti, perché anche l’occhio vuole la sua parte.

Perché Sbrillu-UL

  • Single-Ended Purissima Classe A: la ricetta classica del coinvolgimento.
  • Ultralineare “sweet spot”: dettaglio da triodo, spinta da pentodo.
  • No-stress rolling: compatibile con le grandi valvole iconiche.
  • Soundstage avvolgente: presenza, profondità, aria tra gli strumenti.

Metti in play la tua musica e lasciati conquistare da un suono che il marketing definirebbe “più puro del puro”, mentre gli amici ti chiederanno soltanto: “Dov’è il palco?”

Negli ultimi tempi mi capita sempre più spesso di ricevere domande e richieste di pareri su schemi trovati in rete che qualcuno vorrebbe replicare.

Prima, però, una premessa ironica: l’apertura un po’ scherzosa dell’articolo prende bonariamente in giro certo marketing dell’audio che ama parlare di “watt musicali”, spesso il doppio di quelli reali, un’unità di misura inventata più per colpire l’immaginazione che per descrivere la realtà elettrica.

Chiarito che la battuta iniziale è solo un modo divertente per rompere il ghiaccio, veniamo al punto. L’articolo che segue non vuole essere partigiano né polemico, ma si propone di dimostrare, con dati e spiegazioni verificabili, una realtà tecnica ben definita.

Da tempo mi ero ripromesso di affrontare questo tema perché vedo ripetersi lo stesso problema: in diversi progetti che circolano online spunta la famosa “connessione ultralineare” applicata a stadi single-ended. La mia risposta, immancabilmente, è sempre la stessa: lascia perdere. In un single-ended l’ultralineare non funziona; ha senso solo optare per un’uscita a triodo oppure a pentodo.

Quando affermo che la connessione ultralineare in un single-ended “non funziona”, non intendo che l’amplificatore esploderà, non emetterà suono o suonerà in modo disastrosamente distorto. Intendo che si è scelto un’impostazione concettualmente inadatta: l’apparecchio suonerà, sì, ma in modo subottimale, senza reali vantaggi e con il rischio di introdurre ulteriori criticità. Per questo invito a leggere con attenzione le osservazioni che seguono: chiariscono il perché tecnico della mia posizione ed evitano fraintendimenti nei commenti.

Quello dell’ultralineare in single-ended è un errore clamoroso, eppure è stato copiato e diffuso in tutto il mondo audiofilo – persino da marchi blasonati – senza che nessuno si prendesse la briga di verificarne davvero il funzionamento.

La comunità degli autocostruttori e degli audiofili continua a considerarlo un collegamento valido tanto per i push-pull quanto per i single-ended, come se il nome stesso fosse una garanzia: “Ultra-Lineare”! Non solo lineare… ultra. Un richiamo efficace dal punto di vista psicologico e commerciale, ma del tutto ingannevole sul piano tecnico.

Cos’è la connessione Ultra Lineare

La connessione ultralineare è una configurazione possibile solo con valvole a pentodo, nella quale la griglia schermo viene collegata a una presa intermedia del trasformatore di uscita. In questo modo la tensione della griglia schermo non rimane fissa, ma segue parzialmente le variazioni della tensione di placca.

Il risultato è un funzionamento che combina l’elevato rendimento tipico del pentodo con la linearità del triodo, offrendo un comportamento intermedio tra le due modalità. Questa soluzione, ideata da Alan Blumlein, nasceva proprio per sfruttare i vantaggi di entrambe le tipologie di valvole e trova la sua naturale applicazione negli stadi finali push-pull, dove permette di massimizzare le prestazioni complessive.

Vantaggi della connessione ultralineare

Regolando con precisione la percentuale di derivazione della griglia schermo è possibile ottenere un equilibrio ideale tra le caratteristiche di triodo e pentodo. In un intervallo piuttosto ristretto di valori, la distorsione può scendere a livelli insolitamente bassi – talvolta inferiori a quelli ottenibili in puro triodo o in puro pentodo – mentre l’efficienza energetica resta solo leggermente inferiore a quella della configurazione pentodo completa.

La percentuale di derivazione ottimale dipende principalmente dal tipo di valvola. Per le KT88, ad esempio, il valore comunemente considerato ottimale è il 43% del numero di spire primarie del trasformatore sul circuito dell’anodo; per le 6V6GT è stato spesso raccomandato il 20%. Circuiti Mullard hanno fatto largo uso del 20% di carico distribuito, mentre alcuni amplificatori LEAK si spingevano fino al 50%.

Le caratteristiche che rendono il carico distribuito particolarmente adatto agli amplificatori audio di potenza – rispetto a soluzioni basate su triodo, tetrodo a fascio o pentodo puro – possono essere così riassunte:

  1. L’impedenza di uscita viene abbassata a circa la metà di quella ottenuta con un pentodo.
  2. La distorsione viene abbassata per avvicinarsi a quella ottenuta con una valvola triodo, ma può essere ancora inferiore nell’operazione ultralineare.
  3. La potenza in uscita è superiore rispetto a quella di un triodo, avvicinandosi a quella fornita da un pentodo.
  4. La potenza in uscita è più costante, poiché il carico distribuito è una combinazione di un amplificatore di transconduttanza e di un amplificatore di tensione.

Alan Blumlein concepì e applicò la connessione ultralineare esclusivamente in circuitazioni push-pull, e la stessa scelta fu seguita da tutti i grandi costruttori dell’epoca. Non esistono esempi storici di amplificatori single-ended con collegamento ultralineare: si tratta di un’idea comparsa solo in tempi recenti. Vediamo perché! Qui sotto lo schema di un’amplificatore Single Ended Ultralineare realizzato da un cliente SB-LAB apparso in questo articolo (clicca). Come si può vedere la griglia schermo è collegata ad una presa intermedia del trasformatore di uscita.

Desidero richiamare l’attenzione sul valore della resistenza posta sotto il catodo della KT88 nello schema, indicata in 360 ohm. Riporto le parole di un cliente che ha realizzato questo circuito:

«Se può aggiungere una sua nota per non farsi influenzare dalla resistenza da 360 ohm: io l’ho sostituita con un valore misurato di circa 190 ohm, dopo vari tentativi, perché non tornava la giusta corrente di bias».

Questo è un dettaglio fondamentale: memorizzatelo. Il fatto stesso che sia necessario dimezzare il valore della resistenza evidenzia una svista di fondo. Questo rappresenta un forte indizio che lo schema pubblicato non sia stato verificato sperimentalmente nelle condizioni indicate: in caso contrario la discrepanza nella polarizzazione della valvola finale sarebbe emersa.

Eppure questo schema circola su Internet da decenni, replicato e osannato, senza che quasi nessuno abbia mai indagato le ragioni della discrepanza di bias. Molti probabilmente non se ne sono nemmeno accorti, ascoltando felici una distorsione che ritenevano “suono giusto”.

Chi possiede una minima competenza nella progettazione e sa leggere le curve caratteristiche di una valvola – triodo o pentodo che sia – conosce bene la prassi: si sceglie un punto di lavoro tensione/corrente all’interno dei limiti di dissipazione, quindi si traccia la retta di carico in funzione dell’impedenza del trasformatore d’uscita.

Ma con una valvola collegata in modalità ultralineare non è possibile selezionare liberamente il punto di lavoro: il comportamento è vincolato dalla caratteristica della griglia schermo. Ogni variazione della tensione di polarizzazione altera in modo significativo l’intero fascio di curve caratteristiche. Per rendere più chiaro questo concetto possiamo fare riferimento alle curve riportate nel datasheet della KT88 Genalex (clic per ingrandire):

Comincio sottolineando che, nel datasheet della KT88, l’impiego della modalità ultralineare è descritto solo in configurazioni push-pull. All’epoca, infatti, non suscitava alcun interesse l’idea di applicarla a un amplificatore single-ended. Eppure è facile immaginare il ragionamento di un progettista poco accorto:

“L’impedenza tipica per una KT88 in single-ended è di 2500 ohm. A occhio posso fissare una tensione di 250 V con 120 mA di bias e una tensione di griglia intorno a -32 V…”

Un calcolo frettoloso di questo tipo porta a tracciare una retta di carico che, a prima vista, può sembrare corretta, come si vede nel grafico seguente:

Per evitare prove fisiche in laboratorio, possiamo ricorrere a LTSpice per simulare la polarizzazione di una KT88 in questa configurazione (primario da 2,5 kohm, secondario da 8 ohm, collegamento ultralineare al 50%). Il modello della KT88 impiegato è quello sviluppato da Norman Koren, riconosciuto per la sua elevata accuratezza: i risultati ottenuti in simulazione sono sovrapponibili a quelli che si avrebbero con una valvola reale. In teoria, ci aspetteremmo di misurare una corrente di circa 120 mA sul catodo…

Ecco il risultato della simulazione: la corrente di bias è di soli 24 mA! A questo punto chiunque abbia un minimo di esperienza (gli autocostruttori hobbisti possono essere perdonati, ma chi si definisce progettista dovrebbe accorgersene) dovrebbe porsi una domanda fondamentale:

“Perché le curve caratteristiche indicano una corrente di circa 120 mA, mentre in pratica ne ottengo appena 24?”

Una piccola discrepanza, dovuta alle tolleranze delle valvole, è normale e si compensa regolando leggermente il bias. Ma qui non si parla di qualche milliampere: passare da 120 mA a 24 mA è un divario enorme, che dovrebbe far dubitare seriamente della correttezza della teoria utilizzata per determinare la polarizzazione.

Eppure, nella maggior parte dei casi, questo campanello d’allarme viene ignorato. Si continua a “tirare” la regolazione del bias per forzare la corrente della valvola, senza chiedersi il perché del problema. Proviamo a dare un segnale chiaro…

Il circuito ora sembra funzionare, ma l’oscilloscopio racconta un’altra storia: la forma d’onda risulta fortemente distorta (in blu il segnale d’ingresso, in verde quello d’uscita). A questo punto sorge spontanea una domanda:

Perché, in un amplificatore single-ended in modalità ultralineare, la corrente di bias e l’impedenza del trasformatore non corrispondono alle previsioni?

Per trovare la risposta, è necessario analizzare con più attenzione le curve caratteristiche riportate nel datasheet

Avete notato la linea tratteggiata con l’indicazione Va,g2(o) = 425 V Prima di proseguire, vale la pena fare un breve ripasso sul funzionamento delle valvole, sia triodi che pentodi, concentrandoci in particolare sulla loro struttura interna. Cominciamo dal triodo: è costituito da una sola griglia e da una piastra (anodo) sottilissima, quasi “a toast”, posta molto vicino al catodo.

Passiamo ora a osservare un tetrodo o un pentodo, che al loro interno ospitano due o tre griglie. Nel caso del tetrodo a fascio, la terza “griglia” è in realtà formata da due sottili lamelle metalliche, ma in questo articolo non ci soffermeremo su questo dettaglio. Ciò che conta davvero notare è che, a differenza del triodo, la piastra (anodo) si trova a una distanza decisamente maggiore dal catodo.

Nei triodi, il campo elettrico generato dalla placca (anodo) agisce direttamente sugli elettroni, attirandoli, mentre la griglia di controllo (G1), mantenuta a potenziale negativo, ne frena e regola il flusso. Nei tetrodi o pentodi, invece, la placca è troppo distante dal catodo per attrarre da sola gli elettroni (o lo farebbe solo debolmente). In questi dispositivi interviene la griglia schermo (G2), posta subito dopo G1 e polarizzata positivamente: essa accelera gli elettroni verso l’anodo.

Poiché G2 è costituita da sottilissimi fili, la maggior parte degli elettroni non vi si deposita; anzi, grazie alla velocità acquisita – in una sorta di “effetto fionda” – prosegue oltre, fino a raggiungere il campo elettrico dell’anodo, che li cattura definitivamente. È quindi evidente che, in un pentodo, la corrente anodica non dipende solo dalla tensione negativa di G1, ma anche dalla tensione positiva applicata a G2.

Nella connessione ultralineare, a riposo la tensione applicata alla griglia schermo (G2) è pressoché identica a quella della placca, poiché la resistenza interna dell’avvolgimento del trasformatore è praticamente trascurabile. Di conseguenza, ogni variazione della tensione di placca provoca una variazione altrettanto significativa della corrente che attraversa la valvola: la tensione su G2 segue inevitabilmente quella di placca. Per questo motivo, in configurazione ultralineare possiamo parlare di curve “dinamiche”, mentre nei triodi e nei pentodi collegati come pentodi le curve restano sostanzialmente “statiche”.

Le linee tratteggiate nel datasheet Genalex citato in precedenza indicano, in sostanza, che il punto di lavoro può essere collocato a qualsiasi corrente, ma deve rimanere sopra quella linea, ossia a 425 volt! Se si modifica la tensione del punto di lavoro, le curve riportate nel datasheet non sono più valide e cambiano completamente!

Analizziamo questo fenomeno con l’aiuto di uTracer, che può essere configurato per acquisire anche curve in modalità ultralineare. Tuttavia, per i motivi già menzionati (e a causa di una mancata implementazione software), uTracer acquisisce curve dinamiche solo al di sotto della tensione specificata (quella delle linee tratteggiate di Genalex).

Per illustrare meglio il comportamento delle curve dinamiche, ho quindi evidenziato con un pallino nero un punto intermedio corrispondente a 300 volt, con la griglia di controllo G1 polarizzata a –25 volt.

Con una tensione di “stop” a 400 volt abbiamo 80mA a 200volt con G1 a -25…

Se portiamo la tensione di “stop” a 300volt la corrente misurata sempre sui 200volt con -25 di G1 scende a un pò meno di 40mA

Se poi abbassiamo ulteriormente la tensione di “stop” a 250volt ci ritroviamo una corrente inferiore ai 20mA

Si può inoltre osservare che, man mano che la tensione di “stop” diminuisce, la capacità di erogazione di corrente della valvola cala sensibilmente, mentre la resistenza interna aumenta, come evidenziato dalla minore pendenza delle curve. Questo significa che la valvola è molto meno capace di fornire corrente – e quindi potenza – rispetto alle condizioni ottimali. Per esempio, con una tensione di stop di 400 V la KT88 può raggiungere un picco di circa 170 mA a 50 V; con una tensione di stop ridotta a 250 V, il picco scende a circa 60 mA.

Come se non bastasse, la variazione della pendenza delle curve impone anche una modifica dell’impedenza del trasformatore, per evitare forti distorsioni. La potenza effettivamente erogata all’altoparlante risulta quasi identica – o solo lievemente superiore – a quella ottenibile con una connessione a triodo puro. Tuttavia, in modalità triodo la valvola lavora in modo decisamente più lineare. In definitiva, se non si desidera impiegare la valvola in modalità pentodo puro, la scelta più sensata è utilizzarla direttamente a triodo, senza neppure prendere in considerazione l’opzione ultralineare: in un single-ended, infatti, quest’ultima finisce quasi per sembrare un espediente per aggiungere distorsione.

È fondamentale precisare che queste considerazioni valgono per il funzionamento in classe A (sia single-ended sia push-pull), dove la tensione del punto di lavoro non è elevata e le curve ultralineari alle varie tensioni non sono note. La connessione ultralineare fu invece concepita per l’impiego in push-pull in classe AB, condizione in cui la tensione a riposo è più alta. In questo contesto la valvola lavora correttamente e offre reali vantaggi in termini di riduzione della distorsione e, talvolta, anche di maggiore potenza erogata.

Per esempio, una coppia di KT88 può fornire in sicurezza circa 50 W in classe AB a pentodo; oltre tale soglia la griglia schermo (G2) tende ad arrossare, poiché la tensione di placca può scendere al di sotto di quella dello schermo, generando picchi di corrente sulla G2. Quando però le KT88 vengono collegate in modalità ultralineare, la corrente è meglio controllata e si possono ottenere senza problemi 70–75 W, senza fenomeni di arrossamento della G2.

Esaminiamo ora la retta di carico impostata con le seguenti condizioni operative: 425 V di tensione anodica, 75 mA di corrente, –50 V sulla griglia di controllo e un trasformatore con impedenza di 6k.

In questa simulazione si ottiene una corrente di 66 mA, un valore molto vicino a quello previsto (le piccole discrepanze sono imputabili al modello matematico impiegato). La corrente di bias torna quindi ai livelli attesi perché il punto di lavoro è stato scelto sulla linea tratteggiata del datasheet a 425 V. Questo risultato conferma pienamente la validità delle considerazioni esposte finora. A questo punto, vediamo come il circuito si comporta se pilotato con un segnale sinusoidale:

Ancora una volta il segnale in uscita rivela una forte distorsione, ben lontana dalle aspettative. Si nota chiaramente una semionda schiacciata: ma qual è la causa di questo problema? L’asimmetria delle curve ultralineari è sotto gli occhi di tutti: basta aprire le immagini e osservarle con attenzione. Sul lato sinistro del grafico, la distanza fra le curve è sensibilmente maggiore rispetto al lato destro. Ciò significa che, per qualunque ipotetico punto di lavoro X, una delle due semionde risulterà inevitabilmente più lunga, l’altra più corta. Questo fenomeno è intrinseco alla connessione ultralineare e spiega perché il circuito sia stato concepito per l’impiego push-pull, dove la valvola gemella – lavorando in fase opposta – annulla reciprocamente questa distorsione.

È possibile vedere il comportamento di un circuito reale in questo articolo, all’inizio del quale prendo in esame un amplificatore che utilizzava una KT88 in single ended UL su carico di 6k, di cui posto qui sotto la forma d’onda catturata (in giallo il segnale del generatore e in blu quello che esce dal circuito).

Come si può vedere, il comportamento reale conferma pienamente quanto emerso nelle simulazioni. Desidero inoltre mettere in evidenza alcuni altri aspetti che i miei esperimenti hanno portato alla luce:

  1. Una KT88 in configurazione single-ended ultralineare può erogare in pratica circa 6–6,5 watt, ma lo fa con una distorsione marcata. Per ottenere un suono pulito è quindi necessario applicare controreazione, a meno che non siate veri appassionati della distorsione.
  2. La KT88 a pentodo arriva a erogare 12watt con uso di controreazione.
  3. La KT88 connessa a triodo arriva a erogare circa 5 / 5,5watt a triodo con basse distorsioni.

La mia conclusione è chiara: se si lavora in single-ended con un pentodo, ha senso usarlo come pentodo per privilegiare la potenza, oppure collegarlo a triodo per privilegiare la linearità. La connessione ultralineare, in questo contesto, non offre alcun reale vantaggio: il guadagno di potenza rispetto al triodo è trascurabile, mentre la distorsione resta elevata e costringe a ricorrere alla controreazione. A quel punto è molto più logico scegliere un pentodo puro, che almeno eroga più watt, o un triodo puro, se l’obiettivo è la massima fedeltà. Personalmente considero l’ultralineare nei single-ended (soprattutto senza feedback) poco più che un espediente per introdurre distorsione.

Naturalmente questo giudizio riguarda solo i single-ended: in configurazione push-pull, al contrario, la connessione ultralineare porta effettivi e significativi vantaggi.

A questo proposito vale la pena segnalare una alternativa ben più efficace dell’ultralineare: la connessione Schadeode. Questa configurazione, adatta anche agli stadi single-ended, combina la piena potenza di un pentodo con la linearità tipica di un triodo. In più offre vantaggi notevoli, come un alto fattore di smorzamento e ridotte rotazioni di fase: esattamente quei punti in cui la connessione single-ended ultralineare fallisce clamorosamente.

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6 Responses to Il Grande Mito Sfatato: perché l’Ultralineare nei Single-Ended è un errore

  • Quelli di norman koren sono buoni, comunque i risulti sulla distorsione della KT88 SE+UL li ottieni tali e quali anche con una KT88 vera sul tavolaccio di prova o sui vari amplificatori pastrocchio che ho avuto in mano, autocostruiti dai clienti o venduti in giro dai vari cinesi o non cinesi… Il guadagno del tubo diminuisce sulle tensioni alte e aumenta in basso (si vede anche a occhio guardando le curve) rendendo la valvola estremamente assimetrica, in pushpull funziona perchè sovrapponi le 2 valvole ribaltate una con l’altra che produrranno una piccola distorsione di terza ma è palese che diventa un distorsore inaccettabile in single ended.

  • Ci sono diversi file spice in giro della KT88, dove hai trovato il file spice affidabile a cui fai riferimento? Grazie

  • Tu stai parlando di un pushpull, l’ultralinare nei pushpull va bene e non è un problema, anzi per le KT88 va meglio che a pentodo. Il problema dell’ultrlineare è se lo vuoi fare in single ended, in quel caso la valvola lavora con le 2 semionde fortemente assimmetriche. Per capire se un trasformatore è in corto bisognerebbe iniettare segnale sul suo primario e vedere se sul secondario esce pulito o con delle distorsioni, con un tester non lo puoi capire. Di certo però un trasformatore con un pezzo di avvolgimento in corto emetterebbe pernacchioni e non solo un leggero rumorino…

  • Buon giorno,

    come prima cosa La ringrazio per la spiegazione, ne faro’ tesoro.
    Ho una domanda, ho riparato un amplificatore in Kit di nuova Elettronica (LX1113).
    Monta 2 KT88 in configurazione Push-Pull ultralineare (grazie a lei ora so’ cosa significa).
    Dopo aver riportato in vita detto amplificatore, piste bruciate e resistenze di griglia schermo esplose, sostituite due ECC82, una KT88 ed effettuate le tarature della corrente di bias mi sono accorto che un canale aveva un leggero ronzio (16 mVpp), indagando ho scoperto che l’avvolgimentio dell’ultralineare di una sola KT88 (quella che era in cortocircuito fra catodo e griglia schermo) risulta con caratteristiche alterate (gli altri avvolgimenti sono perfetti ).
    L’amplificatore sembra funzionare ma non vorrei che questa condizione porti ad un nuovo disastro. Quali rischi si corrono a lasciarlo cosi’?
    Cosa mi consiglia di fare? e’ indispensabile la sostituzione del trasformatore di cui sopra?
    E’ la mia prima riparazione su un valvolare.

    Cordialmente
    Antonio

  • Come ho scritto sull’articolo a mio parere l’uso di ultralineare in configurazione SE non porta nessun vantaggio ma solo maggiore distorsione, basta che guardi le curve di esempio della KT88 sull’articolo, come puoi vedere è assimetrica,, la distanza tra le varie linee inizialmente è più larga che verso la fine, in SE non è lineare. L’UL è nato per essere usato nei pushpull dove diventa vantaggioso usarlo, se con la 6V6 triodo ottieni 3 watt con l’UL ne hai forse 3,2?! ma distorce molto di più! non ha senso, fallo andare a triodo, oppure se vuoi più potenza a pentodo. Poi fai quello che vuoi, ma io non lo farei. Posso segnalarti questo progetto https://www.sb-lab.eu/sb-varuna-phono-single-ended-6v6gt/ , di cui potrei rendere disponibile lo schema come premium, posso fornirti il set di trasformatori per realizzarlo o per realizzare quello che hai trovato su internet, ho visto lo schema è molto semplice e va bene per cominciare, oltre alla 12AU7/ecc82 potresti usare anche altre valvole simili e anche la poco conosciuta e snobbata ECC84 che è antesignana della ECC88, ha un mu di poco superiore alla ecc82 (24 invece di 22) ma la pendenza della curve è molto inferiore (ha una resistenza interna che è quasi la metà di quella della ECC82!), potrei anche suggerirti qualche modifica come ad esempio un feedback disattivabile o variabile così puoi sentire la differenza ad orecchio e formare una tua preferenza invece di dar solo credito ai soliti guru.

  • Ciao ho letto con interesse tutta la trattazione e siccome mi stò accingendo anche io alla costruzione di un single end (modesto in potenza e senza tante pretese essendo il mio primo…) con finali 2x 6V6 pilotate da 1/2 triodo ecc82 per canale, vorrei chiedere un parere.
    Lo schema che ho trovato in rete e che mi è piaciuto è realizzato con TU a presa intermedia. Cito il modello per chiarezza: 6V6 Marblewood.
    Dovendo approvvigionarmi dei 2 TU, mi domando se un TU ultralineare non è sufficiente, anche in considerazione del fatto che ho visto altri schema dove la tensione di graglia schermo viene prelevata dalla tensione anodica tramite una resistenza.
    Ringrazio e attendo un parere

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Riparazione e manutenzione del PrimaLuna ProLogue Two

Il PrimaLuna ProLogue Two è un amplificatore integrato a valvole molto apprezzato per la sua musicalità, la costruzione robusta e le soluzioni tecniche come l’Adaptive AutoBias. Come tutti gli apparecchi a valvole, però, richiede una certa manutenzione periodica: le valvole hanno una vita limitata, i contatti possono usurarsi e alcuni componenti elettronici non sono eterni.

Vale la pena sottolineare che il sistema Adaptive AutoBias, spesso citato come punto di forza, non è altro che un circuito di servo-bias: un comparatore a operazionali che controlla in automatico la polarizzazione delle valvole finali. Una soluzione semplice, ma molto efficace, che garantisce un funzionamento stabile senza la necessità di continue regolazioni manuali.

Nella mia esperienza di laboratorio ho riscontrato che questi amplificatori, pur essendo progettati con grande cura, tendono a mostrare alcuni difetti ricorrenti:

  • La scheda del servo-bias a volte sviluppa problemi di deriva e instabilità nella regolazione, rendendo difficoltoso mantenere corretta la polarizzazione delle KT88.
  • Gli zoccoli octal delle valvole finali, col tempo, possono allentarsi: le valvole restano leggermente “ballerine” e si creano falsi contatti. Questo può portare a situazioni pericolose come il red-plating di una KT88, con conseguente surriscaldamento, resistenze bruciate o guasti più seri.

Per questo motivo offro un servizio di revisione e manutenzione completa: sostituzione dei componenti critici, ripristino degli zoccoli, controlli approfonditi e tarature, così da restituire all’amplificatore l’affidabilità e la qualità sonora originali.

PrimaLuna ProLogue Two – Riparazione e manutenzione completa

Un cliente mi ha consegnato un PrimaLuna ProLogue Two dopo che una delle valvole finali era entrata in red-plate, surriscaldandosi fino a guastarsi. Per tentare una soluzione rapida, il proprietario aveva sostituito la valvola bruciata con un’altra di marca diversa, lasciando però le tre originali ancora in funzione. Questo genere di “mix” tra valvole differenti, seppur comprensibile come emergenza, non è mai consigliabile: infatti l’amplificatore continuava a manifestare difetti e instabilità.

Diagnosi iniziale

La prima operazione è stata una pulizia accurata con aria compressa, poiché l’interno dell’apparecchio era molto impolverato. Successivamente ho verificato lo stato dei componenti critici e ho riscontrato un problema comune a questi modelli: gli zoccoli octal delle valvole finali erano troppo lenti e laschi, tanto da far “dondolare” le KT88. Questo non solo compromette l’affidabilità dei contatti, ma può provocare falsi contatti con conseguenti guasti gravi, come valvole in red-plate e resistenze bruciate come conseguenza.

Interventi eseguiti

  • Sostituzione zoccoli: ho rimosso i quattro zoccoli octal difettosi e li ho sostituiti con nuovi zoccoli di qualità, dotati di contatti placcati oro per garantire maggiore affidabilità nel tempo.
  • Controllo valvole di segnale: ho testato tutte le valvole preamplificatrici. Una delle ECC82 originali risultava ormai consumata e fuori specifica, quindi l’ho sostituita con una coppia nuova di ECC82 Tung-Sol. Le due ECC83 originali PrimaLuna, invece, erano ancora in ottimo stato e sono state mantenute.
  • Nuovo quartetto di finali: per ripristinare una condizione di equilibrio e omogeneità, ho installato un quartetto di 6550 Tung-Sol nuove di fabbrica, scelte per affidabilità e coerenza timbrica.

Collaudo e rodaggio

Dopo gli interventi ho proceduto con un’accensione controllata sotto Variac, monitorando assorbimenti e stabilità di bias. L’amplificatore ha risposto correttamente e ha iniziato a funzionare senza alcun difetto. Come consuetudine, ho lasciato suonare il ProLogue Two per diverse ore in laboratorio, così da verificarne la piena affidabilità nel tempo.

Grazie a questa manutenzione, l’amplificatore è tornato ad essere affidabile, stabile e pronto per molti altri anni di musica, con contatti sicuri, valvole nuove e un funzionamento privo di rischi.

Un amplificatore conservato male, molto male!

Non tutti gli apparecchi arrivano in laboratorio nelle stesse condizioni. Alcuni hanno alle spalle anni di utilizzo regolare, altri invece una vita meno fortunata. Questo amplificatore, ad esempio, era stato conservato in un ambiente ostile: umidità elevata e probabilmente anche agenti chimici o esalazioni aggressive ne avevano compromesso l’interno. Quando è giunto da me, presentava pesanti segni di ossidazione e corrosione diffusa.

Il primo passo è stato lo smontaggio. Molte viti erano talmente arrugginite da richiedere la ripassata dei filetti con maschi nuovi per poter rimontare tutto in sicurezza. Ho pulito e riverniciato le ghiere dei condensatori di livellamento e ripristinato i supporti meccanici, ridando ordine e solidità all’interno dell’amplificatore.

Il guasto principale si era manifestato proprio sulla scheda di servobias. Le saldature corrosive avevano intaccato i sottili conduttori che collegavano la scheda alle valvole finali: due griglie erano rimaste “flottanti”, causando scariche e danni irreversibili al circuito.

Ho provato a recuperare la scheda originale, pulendola con spray specifici e ripassando le saldature, ma la situazione era compromessa: linee interrotte, passaggi corrosi e saldature che rilasciavano sostanze anomale al riscaldamento. Nonostante ore di tentativi, il circuito restava instabile e impossibile da tarare correttamente.

A quel punto non restava altra scelta: ricostruire la scheda da zero. Ho rilevato lo schema direttamente dalla PCB danneggiata, salvando solo alcuni componenti ancora validi, e ho realizzato un nuovo circuito su basetta millefori. Per praticità ho utilizzato due TL082 al posto del TL084 originario (che di fatto contiene due TL082 in un unico package). Ecco il risultato durante la fase di lavorazione:

Il nuovo servobias ha funzionato perfettamente al primo collaudo, restituendo all’amplificatore una regolazione stabile e sicura del bias. Dopo ore di test, l’apparecchio è tornato a suonare senza problemi, pronto a riprendere la sua funzione musicale nonostante le difficili condizioni di partenza.

Veniamo alle strumentali misurate sull’apparecchio campione con tutte le valvole nuove:

Potenza: 30 Watt RMS
Banda passante @ 1watt : 15Hz~34khz -3db
Banda passante @ 25watt: meno di 10Hz~25khz -3db con -1db a 10khz
Smorzamento: 1,5
Distorsione armonica THD a 1 watt: 0,3%
Distorsione armonica THD a 25 watt: inferiore all’1%

Le analisi di spettro, a 1 watt su carico resistivo:

A 25 watt sempre su resistivo:

Mentre sul carico reattivo su accentuano le armoniche dispari

Questo il grafico di banda passante a 1watt su carico resistivo

1 watt Su carico reattivo…

Il negative feedback è presente, ma in quantità piuttosto ridotta: lo si evince chiaramente dal fattore di smorzamento (DF) di circa 1,5. Questo valore è piuttosto basso e rende l’amplificatore poco adatto a pilotare diffusori reflex con grandi coni o con volumi interni importanti, perché emergono facilmente problemi di bassi gonfi, poco controllati e fastidiosi. Un comportamento che spesso, in modo superficiale, viene attribuito alle KT88, quando in realtà non è la valvola in sé a determinare questo tipo di resa, ma il basso smorzamento dovuto al limitato impiego di controreazione.

L’ingresso, infatti, risulta molto sensibile: basta un segnale piuttosto contenuto per portare l’amplificatore al clipping (anche se non ho misurato con precisione il valore di sensibilità). Durante le prove non ho riscontrato distorsioni della sinusoide nella zona tra gli 8 e i 15 kHz, distorsioni che sarebbero state presenti se fosse stato applicato un elevato NFB in abbinamento a trasformatori con una banda passante così modesta. Fa però riflettere il fatto che l’apparecchio mostri instabilità in assenza di carico, un fenomeno che comunque può capitare con trasformatori che presentano queste caratteristiche di banda.

Contatta il laboratorio

Se possiedi un PrimaLuna ProLogue Two (o un altro modello della stessa serie) che presenta problemi di stabilità, valvole consumate o difetti di funzionamento, non aspettare che la situazione peggiori. Una manutenzione eseguita per tempo può evitare guasti più seri e costosi, oltre a restituire al tuo amplificatore tutta la sua affidabilità e qualità sonora. Puoi contattarmi direttamente tramite la pagina Contatti SB-LAB per ricevere informazioni, valutazioni o un preventivo sulla riparazione del tuo apparecchio.

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3 Responses to Riparazione e manutenzione del PrimaLuna ProLogue Two

  • Non sono né un tecnico e quantomeno un esperto,ma ad orecchio posso dire che
    SUONA MOLTO MA MOLTO MEGLIO!
    Ottimo lavoro!!!
    Grande STEFANO

  • Ottimo lavoro!

  • Primaluna Prologue Two riparato a seguito di trasformatore di alimentazione in entrata andato. Lavoro non semplicissimo anche perchè il trasformatore originale recuperato era leggermente diverso da quello andato in corto pertanto la sostituzione ha comportato modifiche di non facile approccio. Ringrazio Stefano per la maestria e la bravura con la quale affronta casi complessi e difficili come il mio! Ora il mio Primaluna a ripreso a suonare come i vecchi tempi.

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Ogni amplificatore va messo a punto sul proprio trasformatore

In questo articolo analizziamo in dettaglio la revisione di un classico schema ispirato Leak, realizzato da un appassionato utilizzando trasformatori SB-LAB. Vedremo come, partendo da un progetto vintage non ottimizzato, sia stato possibile ottenere prestazioni nettamente superiori attraverso un’attenta messa a punto e modifiche mirate.

L’obiettivo è dimostrare quanto sia importante adattare uno schema alle caratteristiche reali dei componenti utilizzati, soprattutto quando si vogliono sfruttare al massimo trasformatori di alta qualità. Potrebbe interessarti anche il progetto dello stesso amplificatore, ma con diodi invece che valvola raddrizzatrice? Clicca qui…

Il caso: Hashimoto KT88 UL Push Pull riprogettati

Era il 2017 quando pubblicai, nella sezione I lavori dei lettori, un breve articolo dedicato alla realizzazione di un cliente che aveva acquistato un set di trasformatori da me. Il titolo di quell’articolo era “Monofonici KT88 di Fabrizio”. Qui sotto, separata dalle linee, potete trovare la pagina originale.


Pubblico le foto dei monofonici realizzati da Fabrizio con i trasformatori SB-LAB.

Ciao Stefano, come promesso ti invio le immagini ed alcuni dati tecnici dei due monofonici costruiti sulla base dei trasformatori comperati da te. Le misure non sono forse da campionato come quelle dei tuoi stupendi Allbireo, comunque sono apparecchi stabili e davvero ben suonanti. Poteva essere sfruttato meglio il tuo TU? Sicuramente si, ma le scelte circuitali adottate e la messa a punto effettuata in seguito hanno portato a questo:

Le valvole usate sono: una EF86 in ingresso, alla quale segue, in accoppiamento diretto, la sfasatrice 12AU7. Il circuito sfasatore utilizzato è un long tail pair, finali KT88. Nella sezione di alimentazione è stata usata inizialmente una 54UG, sostituita poi nella versione finale da una GZ34.

Dati tecnici misurati a 50 watt RMS (potenza ottimale):
Alimentazione 460 Vcc – BIAS 50 mA
Distorsione armonica: 1 kHz – 50 W 0,22%
Distorsione armonica: 60 Hz – 50 W 0,8%
Distorsione armonica: 10 kHz – 50 W 1,2%

Banda passante 50 W:
+0,5 dB a 20 Hz
-3 dB a 50 kHz
NFB: 15 dB

Sensibilità d’ingresso: 0,5 V 1 kHz
Impedenza d’ingresso: 100 Kohm
Rapporto segnale rumore: 102 dB


Poi, nel 2020, ricevo questa email:

Ciao Stefano, sono ***, posseggo due mono PP KT88 costruiti usando i tuoi TU, TA e induttanze. Il lavoro è stato pubblicato nella rubrica “I lavori dei lettori” nel tuo sito con il titolo “Monofonici KT88 di Fabrizio”.

Vengo al dunque: all’epoca, quando ti inviai le foto e lo schema elettrico dei monofonici, tu molto gentilmente mi suggeristi tramite email una serie di valide e possibili modifiche da mettere in pratica sul circuito, per ottenere un miglioramento delle misure e delle qualità sonore degli amplificatori. Siccome io non mi ritengo un tecnico, ma riesco ad apprezzare (molto) le tue argomentazioni tecniche e il tuo modo di concepire l’hi-fi, se accetti di darmi istruzioni mi piacerebbe modificare i due monofonici secondo le tue indicazioni.

Potrei anche accontentarmi di come suonano attualmente: molto ricchi, abbastanza dettagliati, pieni di bassi e “caldi”, anche troppo “caldi e pastosi” per i miei gusti. Visto che mi piacciono le cose ottimizzate al meglio e considerato che ci sono margini di miglioramento, vorrei attuare le modifiche da te consigliate o quelle che riterrai più opportune apportare.

Ho già trattato in passato il tema della banda passante di un trasformatore, ma da tempo avevo in mente di affrontare anche la banda passante di un intero circuito. Si tratta di un argomento piuttosto complesso, che merita di essere spiegato con esempi concreti e dati strumentali, così da renderlo più chiaro a chi legge.

Il caso tipico è quando si prende uno schema trovato su internet e lo si realizza utilizzando i miei trasformatori, oppure qualsiasi altro trasformatore diverso da quello per cui lo schema è stato progettato e messo a punto. In questi casi, non si può evitare di modificare qualcosa: uno schema elettrico reperito online deve sempre essere adattato al momento della realizzazione, a meno che non si utilizzino esattamente gli stessi trasformatori previsti dal progetto originale.

Per approfondire meglio la questione, prendiamo come esempio i monofonici di Fabrizio. Qui sotto trovate lo schema (che, così com’è, sconsiglio di replicare senza una vera messa a punto), con evidenziati in rosso i quattro punti più problematici.

Questo schema, in realtà, deriva a sua volta da uno schema Hashimoto, di cui potete trovare l’articolo completo a questo indirizzo…

Neppure lo schema Hashimoto è davvero originale: deriva infatti da uno schema ancora più antico, risalente alla fine degli anni ’50, utilizzato nei famosi amplificatori Leak. Nell’immagine qui sotto potete vedere lo schema del Leak TL25, dal quale emergono molte somiglianze. Tutti gli schemi Leak di quell’epoca seguivano un’impostazione di base molto simile: variavano principalmente le valvole finali e la tipologia di sfasatore, mentre la EF86 era sempre presente. In sostanza, erano tutti abbastanza simili tra loro. Non saprei dire con precisione da quale modello Leak Hashimoto abbia preso ispirazione, ma il riferimento storico è piuttosto evidente.

Passiamo ora al problema che si è presentato a Fabrizio. Lui cercava un suono moderno: frizzante, brillante, arioso e pulito. Aveva visto nei miei trasformatori la chiave per raggiungere questo obiettivo, ma quando ha montato il suo clone Leak si è ritrovato con un amplificatore caldissimo, impastato e dal suono tipicamente “anni ’50”.

Nel mondo degli autocostruttori continua a resistere la convinzione che un singolo componente possa determinare da solo il risultato sonoro finale. Così si sente dire che “la valvola X suona in un certo modo”, “la valvola Y suona in un altro”, e lo stesso vale per trasformatori, condensatori, resistenze…

Un ragionamento che sfiora quasi la magia: come se bastasse inserire un solo elemento per imprimere all’intero amplificatore una certa personalità sonora. È un po’ come pensare che, montando un volante Ferrari su una Panda, questa diventi improvvisamente una supercar. Capito il concetto?

Come sempre, la realtà è molto più complessa degli stereotipi che le persone si creano nel proprio immaginario. Il risultato sonoro di un amplificatore dipende dall’insieme di tutti i componenti utilizzati e, soprattutto, da come questi vengono fatti lavorare insieme.

C’è chi afferma che le KT88 abbiano un suono pastoso e bassi gonfi, mentre le 300B sarebbero brillanti, ariose e dotate di un “palcoscenico” immenso… e via con tutta una serie di luoghi comuni.

La verità? Io stesso ho fatto suonare KT88 (e persino valvole TV economiche) in modo brillante, aperto e con bassi controllati. Allo stesso tempo, ho ascoltato molti amplificatori con 300B che suonavano chiusi, mosci e del tutto inascoltabili. “Eh, ma ci sono le 300B!”. E allora? Se il circuito è progettato male e costruito peggio, suonerà male lo stesso, anche se ci metti due valvole da 1.800 euro l’una.

Tornando al progetto di Fabrizio, la causa principale del risultato sonoro che ha ottenuto è stata l’adozione di uno schema degli anni ’50, utilizzato senza le opportune modifiche. Infatti, il suono finale non dipende solo dalla valvola o dal trasformatore, ma dal complesso di tutti i componenti e, soprattutto, dallo schema elettrico su cui si basa l’amplificatore. A questo punto, riprendiamo lo schema elettrico in questione e analizziamo insieme quelli che io considero i principali problemi…

In che modo progettava Leak nel 1958? Beh, prima disegnavano lo schema teorico del circuito, poi producevano i trasformatori, montavano il prototipo e infine lo provavano. Molti autocostruttori sono convinti che tutto finisca lì: monti i primi componenti che ti capitano e il gioco è fatto (e purtroppo molti fanno davvero così).

In realtà, dopo aver assemblato un prototipo, chi sa davvero cosa sta facendo passa alla fase di messa a punto. E la messa a punto non consiste certo nell’aggiungere cavi da 5.000 euro, pietre magiche o piedini conici rigorosamente in numero dispari.

Significa invece effettuare misurazioni strumentali dettagliate, analizzare il comportamento reale del circuito e, di conseguenza, apportare le modifiche necessarie allo schema per ottimizzare le prestazioni o correggere eventuali difetti.

Dobbiamo anche partire da un dato di fatto: il trasformatore di uscita Leak del 1958 non era niente di speciale. Mi dispiace per i nostalgici degli amplificatori vintage, ma è la realtà. All’epoca si utilizzavano lamierini di qualità inferiore persino rispetto a quelli impiegati oggi per i normali trasformatori di alimentazione, e non c’era alcun interesse a spingersi verso prestazioni superiori.

I trasformatori d’epoca erano carenti sia in basso che in alto: in pratica, erano quasi tutti centrati sui medi. Questo perché anche le registrazioni dell’epoca avevano pochi bassi e pochi alti, quindi i produttori di amplificatori non si preoccupavano di realizzare apparecchi con una banda passante estesa. Anzi, all’epoca una banda troppo ampia sarebbe potuta diventare un problema, perché avrebbe messo in evidenza sul diffusore i rumble dei motori dei giradischi e i soffi vari causati da componenti rumorosi come i resistori a impasto, i cablaggi primitivi e così via.

Per chi ama questi vecchi amplificatori, non è una critica. Se vi piace quel suono medioso e vintage, va benissimo. Ma qui stiamo parlando di realizzare nel 2020 un amplificatore valvolare con un suono moderno, trasparente e dettagliato. Ci tenevo a chiarirlo per non attirarmi le critiche degli appassionati dei Leak: si tratta di apparecchi vintage dal suono vintage, ed è giusto apprezzarli per ciò che sono.

Tornando al nostro progettista Leak: una volta acceso il prototipo, posso ipotizzare che abbia incontrato problemi di auto-oscillazione, inneschi o captazione di disturbi RF. Per risolvere, ha inserito uno snubber (20 kohm + 47 pF) in parallelo alla resistenza da 100 kohm sull’anodo della EF86 (rettangolo rosa in alto a sinistra). Questo snubber era stato pensato per sopprimere un disturbo individuato a circa 169 kHz. Fabrizio, non avendo la resistenza da 20 kohm, ne ha utilizzata una da 22 kohm. Uguale? No, perché 22 kohm con 47 pF taglia a circa 154 kHz, quindi non è affatto la stessa cosa.

Ma c’è un punto ancora più importante: che senso ha mantenere questo snubber se né il trasformatore d’uscita né il cablaggio sono quelli originali Leak? Il disturbo che aveva risolto Leak potrebbe non esistere nel montaggio di Fabrizio, oppure potrebbe manifestarsi a frequenze diverse, che richiederebbero prima di essere individuate e poi eventualmente soppresse con valori corretti di resistenza e condensatore.

Ecco quindi il primo esempio di elemento che non può essere semplicemente copiato “as is”. In una replica moderna, il circuito andrebbe inizialmente montato senza questo snubber, per poi valutare in fase di messa a punto se reintrodurlo e con quali valori, in base a misurazioni reali.

Proseguiamo analizzando i cerchietti rosa: l’accoppiamento tra il driver ECC82 e le finali avviene tramite condensatori da 47 nF, con una resistenza di griglia di 100 kohm. Per chi non lo sapesse, questa combinazione forma un filtro passa-alto con frequenza di taglio a circa 33 Hz. Apparentemente può sembrare accettabile, ma in realtà un taglio così elevato introduce rotazioni di fase alle basse frequenze (come vedremo più avanti nei grafici). Anche in questo caso, probabilmente alla Leak importava poco, visto che i trasformatori d’uscita dell’epoca spesso iniziavano a tagliare già ben prima, talvolta attorno ai 200 Hz.

Infine, analizziamo il rettangolo in basso a sinistra: si tratta del condensatore da 100 pF posto in parallelo alla resistenza da 33 kohm nel percorso di negative feedback. Questo condensatore viene utilizzato principalmente per sopprimere il ringing del trasformatore (visibile, ad esempio, in risposta a onde quadre), per limitare la banda passante dell’amplificatore quando è eccessiva o per ridurre eventuali instabilità.

Il suo valore è strettamente legato al trasformatore di uscita utilizzato: cambiando trasformatore, occorre necessariamente ricalcolare e modificare anche il valore di questo condensatore. Anzi, in alcuni casi, un condensatore che in un certo contesto sopprime un innesco, con un altro trasformatore potrebbe addirittura causarlo.

Questo componente è piuttosto comune negli schemi con controreazione, ma non può essere considerato un valore “fisso”: va sempre adattato in base al trasformatore e, talvolta, anche solo cambiando la disposizione del cablaggio. Per questo motivo, quando si assembla un nuovo circuito, questo condensatore dovrebbe inizialmente essere omesso e il suo valore definito solo dopo accurate prove. Personalmente, per semplificare questa fase, ho realizzato uno strumentino dedicato molto comodo.

Nel caso specifico, Fabrizio ha utilizzato un valore di 100 pF, mentre nello schema Hashimoto non era previsto nulla. Immagino quindi che qualche prova l’abbia comunque effettuata. Vediamo il grafico di banda passante a 1 watt su carico resistivo:

Possiamo osservare un’attenuazione di circa –0,4 dB a 20 Hz e di –1 dB poco prima dei 20 kHz, intorno ai 18/19 kHz. Ciò che però ci interessa maggiormente è l’andamento della fase (linea azzurra): da 20 Hz a 1 kHz si registra una rotazione di circa 24°, mentre da 1 kHz a 10 kHz si aggiungono altri 36°. Per rendere più evidente questo fenomeno, utilizzo un’onda triangolare a 10 kHz, che permette di visualizzare in modo chiaro l’effetto della rotazione di fase sul segnale.

In giallo è visibile il segnale del generatore, mentre in azzurro quello in uscita dall’amplificatore. Si nota chiaramente come il segnale di uscita risulti ritardato rispetto a quello di ingresso, con un evidente arrotondamento delle punte, segno di una bassa velocità di salita (slew rate) dovuta alla banda passante limitata. Utilizzando un segnale sinusoidale a 14 kHz, scelto perché in quel punto la deformazione è particolarmente evidente a occhio nudo, si può osservare come la forma d’onda venga ulteriormente distorta a causa dell’azione della controreazione (negative feedback).

Anche qui, in giallo vediamo il segnale del generatore, mentre in azzurro quello in uscita dall’amplificatore. Oltre a risultare spostato in avanti, il segnale in uscita appare chiaramente distorto. Questa distorsione è causata dalla combinazione di una rotazione di fase eccessiva e di un livello di negative feedback altrettanto eccessivo.

Ci tengo a sottolineare ancora una volta, per chi si trovasse a leggere questo articolo, che sono un fermo sostenitore dell’uso del negative feedback, ma solo se impiegato in modo corretto. A questo proposito, vi invito a seguire questo link per approfondire l’articolo che ho dedicato al tema.

Il negative feedback va utilizzato, ma nelle giuste condizioni. Non ci si può aspettare che basti applicarlo per far “suonare bene” qualsiasi circuito, anche il peggio progettato. Al contrario, un circuito deve essere studiato per dare il massimo già senza feedback; solo in quel momento si può introdurre la giusta quantità di controreazione per ottenere i miglioramenti desiderati, come un corretto smorzamento.

Come ho scritto anche nell’altro articolo, il peggior nemico del negative feedback è la rotazione di fase (oltre, ovviamente, all’ignoranza di chi non sa usarlo o non vuole imparare). Nell’esempio della sinusoide qui sopra, si vede chiaramente come la combinazione rotazione di fase + negative feedback possa creare disastri. A occhio, la distorsione si nota già a 14 kHz, ma all’ascolto le conseguenze negative si percepiscono molto prima. Vediamo ora l’analisi spettrale a 1 kHz, 1 watt:

THD: 0,43%, con varie “sporcature” alle alte frequenze, misurato a 1 watt e 1 kHz. Proseguendo, il problema principale di questo amplificatore è che si è voluto utilizzare un trasformatore d’uscita a banda passante estesa, ma abbinato a un circuito che non è in grado di sfruttarlo correttamente. Lo stesso Hashimoto, ad esempio, sul proprio sito pubblicizza trasformatori con banda passante fino a 100 kHz, ma poi ne suggerisce l’uso in schemi arcaici non aggiornati. A questo punto tanto varrebbe avvolgere un trasformatore qualsiasi, usando i lamierini più economici disponibili e senza alcuna cura nell’avvolgimento. Eppure, sistemare uno schema di questo tipo per adattarlo a un suono più moderno non è affatto impossibile. Allora perché non farlo?

Il problema principale dello schema Leak, oltre allo snubber, è proprio l’uso della EF86. Innanzitutto, la griglia schermo di questa valvola dovrebbe essere alimentata con una tensione più stabile, non semplicemente tramite una resistenza da 1 Mohm. Inoltre, la EF86 presenta un’alta impedenza d’uscita, e non mi convince l’effetto di “rallentamento” che può derivare dall’interazione con le capacità parassite del cablaggio (anche se, devo ammettere, in passato l’ho fatto anch’io in alcune occasioni).

Non mi piace particolarmente neanche l’uso della controreazione (NFB) sul catodo di un pentodo. Quando si modula il catodo di un pentodo, infatti, non si va solo a sottrarre segnale dalla griglia di controllo (G1), ma si introduce anche un’influenza legata alla griglia schermo (G2).

Ricordo che la corrente anodica dipende non solo dal rapporto di tensione tra catodo e G1, ma anche dal rapporto catodo G2. L’idea alla base della NFB è sottrarre il segnale rispetto a G1, ma modulando il catodo si muove anche il riferimento rispetto a G2, cosa che, almeno personalmente, preferisco evitare (forse è una mia “fissazione”, ma tant’è).

Inoltre, non era necessario uno stadio con un guadagno così elevato, perché avrebbe obbligato a un uso massiccio di controreazione per evitare di avere un ingresso eccessivamente sensibile. La mia filosofia è applicare solo il minimo NFB indispensabile per ottenere lo smorzamento desiderato. Vediamo comunque, perché è interessante, il grafico di banda passante dello stadio EF86 utilizzato nello schema Hashimoto, isolato dal resto del circuito:

La banda passante naturale (senza controreazione) dello stadio con EF86, completo di snubber, mostra un taglio a –3 dB già a 4,5 kHz, con una rotazione di fase di 40° a 3 kHz. Un risultato del genere rende questo stadio assolutamente inadeguato! Se già da solo si comporta così, significa che tutta la banda passante dell’amplificatore Hashimoto originale (pur limitata a 18 kHz) è ottenuta “a forza” grazie a un uso massiccio di negative feedback.

Al contrario, la mia filosofia è che un circuito debba funzionare bene di suo, già senza feedback. Il negative feedback dovrebbe essere solo un aiuto finale per ottimizzare lo smorzamento e rifinire la risposta, non il mezzo principale per “correggere” un circuito sbilanciato.

La modifica più semplice ed efficace è intervenire sullo stadio di ingresso. La EF86, collegata a triodo, offre ottime caratteristiche. Qui sotto riporto le curve relative alla configurazione in triodo, dove sia la griglia schermo (G2) sia la griglia soppressora (G3) vengono collegate all’anodo.

Molti non lo sanno, ma quando la G3 non è internamente collegata al catodo e dispone di un piedino dedicato, è preferibile collegarla anch’essa all’anodo quando si utilizza la valvola come triodo. Questo accorgimento riduce la rumorosità e abbassa la resistenza interna del triodo risultante. Infatti, analizzando le curve con la G3 connessa al catodo, si nota una leggera riduzione della pendenza, mentre collegandola all’anodo si ottiene un comportamento migliore e più stabile.

Ho quindi sostituito tutte le resistenze attorno alla EF86, compresa quella di alimentazione, la resistenza di controreazione (NFB) e il relativo condensatore di compensazione. Ho modificato il valore di una delle due resistenze di carico della ECC82 per bilanciare correttamente lo sfasatore, che altrimenti sarebbe risultato leggermente sbilanciato se si fossero utilizzate due resistenze identiche. Ho inoltre variato i valori dei condensatori di disaccoppiamento tra ECC82 e KT88, così come le resistenze di griglia delle finali.

Suggerisco l’uso di un elettrolitico di alta qualità e con capacità generosa per il bypass del catodo della EF86 collegata a triodo, eventualmente abbinato in parallelo a un piccolo condensatore in polipropilene per migliorarne ulteriormente la risposta (Fabrizio, invece, aveva utilizzato un condensatore economico e poco performante).

Per il disaccoppiamento tra ECC82 e KT88, consiglio condensatori in polipropilene di ottima qualità, come i Mundorf Supreme Classic. Nella versione modificata realizzata da Fabrizio sono stati montati degli eccellenti Arcotronics NOS. Infine, è importante bypassare anche il secondo elettrolitico della cella CLC dell’alimentazione anodica con un polipropilene di buona qualità: questo accorgimento consente di ottenere un suono più chiaro e definito. Un semplice elettrolitico economico, infatti, tende a penalizzare la gamma alta a causa del suo elevato ESR e del fattore di dissipazione (D). Nel montaggio di Fabrizio si può notare un Mundorf Supreme Classic utilizzato proprio a questo scopo.

Ecco lo schema premium qui sotto. Si ricorda che, per vederlo, dovete acquistare il set di trasformatori SB-LAB.

Il montaggio modificato di Fabrizio:

Vediamo ora quanto il circuito sia migliorato, almeno dal punto di vista strumentale, rispetto alla configurazione originale. Partiamo dall’analisi della banda passante:

–0,2 dB a 20 Hz e –1 dB a 90 kHz. Non ho voluto sopprimere la leggera “gobba” a 65 kHz, in quanto si trova ben fuori dalla gamma udibile: ho preferito preservare la massima velocità del circuito. Oltre alla risposta in frequenza, anche la risposta in fase è migliorata drasticamente: solo 12° di rotazione tra 20 Hz e 1 kHz, e appena 8° tra 1 kHz e 20 kHz. Rispetto alla configurazione originale, la differenza è abissale. Finalmente il trasformatore SB-LAB viene sfruttato appieno! Vediamo ora anche la forma d’onda triangolare a 10 kHz…

Lo sfasamento è minimo, e anche le punte risultano molto meno arrotondate rispetto alla versione originale. E la sinusoide a 14 kHz? Vediamola subito!

Anche questa, finalmente, appare come una vera sinusoide, senza deformazioni né “ammaccature”! E l’analisi spettrale a 1 watt? Vediamo come si comporta rispetto alla situazione iniziale…

THD allo 0,11%. Molti, passando sulle mie pagine, sostengono che sia impossibile ottenere tassi di distorsione così bassi con un amplificatore valvolare. E invece si, è assolutamente vero (e con una minore quantità di controreazione rispetto allo schema originale). Io sono in grado di farlo perché i miei trasformatori non sono come quelli che trovate comunemente in commercio. Questi grafici non sono taroccati, sono frutto di misure reali e verificabili! Vediamo ora anche l’analisi spettrale a 25 watt:

Lo schema revisionato, a 25 watt, mostra una distorsione persino inferiore rispetto alla vecchia versione misurata a 1 watt! Infine, diamo un’occhiata al grafico di banda passante sul carico reattivo: lo smorzamento del circuito si attesta su un fattore di 5,7, un valore assolutamente ottimo. La potenza è passata da 50 watt a ben 65 watt RMS, prima del clipping.

Il set completo per realizzare due monofonici con lo schema da me ottimizzato comprende: 2 trasformatori d’uscita, 2 trasformatori di alimentazione, 2 induttanze di filtro e lo schema elettrico in versione leggibile e aggiornata. Se siete interessati, contattatemi tramite questo form per ricevere una quotazione aggiornata.

La conclusione di questo articolo è chiara: quando prendete uno schema trovato su internet, sia esso di un apparecchio d’epoca o progettato da altri, e decidete di costruirlo, dovete sempre concentrarvi sulla messa a punto. È fondamentale modificare questi schemi per adattarli alla situazione reale e, soprattutto, ai trasformatori che avete scelto di utilizzare. Questo vale in particolare per gli schemi vintage: se non lo fate, rischiate di ottenere risultati inferiori alle aspettative e, in certi casi, di non sfruttare appieno le potenzialità dei vostri trasformatori (specialmente se di alta qualità), finendo addirittura per giudicarli ingiustamente.

Ho avuto la fortuna che Fabrizio, in questo caso, sia stato intelligente e mi abbia contattato per capire cosa stesse succedendo. Io stesso sono solito parlare apertamente delle prestazioni dei miei trasformatori, ma se montati in un circuito non ottimizzato, i risultati non possono essere all’altezza delle specifiche dichiarate.

Purtroppo, altre persone, meno attente, nella stessa situazione potrebbero arrivare alla conclusione sbagliata: pensare che i miei trasformatori, pur essendo più costosi e pesanti, non vadano meglio di certa roba da 50 euro, quando in realtà il problema è nel circuito.

Questo articolo dimostra che i miei trasformatori offrono prestazioni comparabili a prodotti giapponesi di altissimo livello. Molta della “roba” economica che si trova online ha successo solo perché, per mancanza di conoscenze, molti non sono in grado di apprezzare la qualità reale di prodotti migliori.

Se vi trovate tra le mani trasformatori di alto livello, dovete anche essere in grado di sfruttarli al meglio. Per questo motivo, io resto sempre disponibile ad aiutare i miei clienti a ottenere il massimo dalle loro realizzazioni.

Il commento di Fabrizio (in originale a fondo articolo nella zona commenti):

Finalmente il suono che mi piace! Prolungare l’ascolto soffermandosi con il sorriso sulle labbra a godere della qualità del suono riprodotto ed avere la conferma di aver speso bene il denaro investendo su un set di trasformatori audio SB-LAB è quanto mi sta capitando questi giorni. Non c’è bisogno di bluffare con se stessi per rendersi conto di essere di fronte ad una apparecchiatura audio di alta qualità, perchè di alta qualità è il suo circuito.
Grazie Stefano.
Avevo nel cassetto due quartetti di valvole KT88 Mullard e G.E.C. selezionati, delle EF86 Telefunken silver shield NOS, così ho deciso di sostituire le già ottime EF86 Teonex (Watford Valves) con le Telefunken e le Genalex Gold Lion di recente produzione russa con il quartetto G.E.C. del 1960, prima le une poi a seguire le altre mentre ho lasciato le sfasatrici 12AU7 RCA clear top (le mie ecc82 preferite) e le raddrizzatrici Philips Miniwatt GZ34 (Mullard).
Non avevo mai provato questi cambi prima ma… si, data la bontà degli amplificatori modificati, ho ritenuto il caso di fare queste prove anche mosso da una certa curiosità.
Chi legge potrebbe aspettarsi che io ora scriva che si è notato subito un miglioramento montando sul nuovo circuito queste rinomate e costose valvole. Bene, mi dispiace per chi rimarrà deluso dalla mia affermazione, ma non è così.
Gli amplificatori suonavano tremendamente bene prima con le russe e continuano a suonare strepitosamente bene anche con le KT88 G.E.C.
Nessun cambiamento udibile che possa essere considerato migliorativo, e questa è la chiara conferma che una valvola di pregio non può, da sola, migliorare più di tanto un ottimo circuito, come del resto non può, da sola, modificare le sorti sonore di un circuito mal concepito.
Nel caso degli amplificatori in oggetto invece possiamo davvero “solo” (vi paresse poco!) notare i cambiamenti nel suono che vengono inevitabilmente indotti dalle caratteristiche intrinseche (materiali usati, processo produttivo)
di due valvole di diversa produzione. In pratica diventa solo una questione di preferenza, di mero gusto. Tutto questo, fermo restando che si monti materiale di qualità quanto meno buona, ovvio.
Allora si potrebbe notare il timbro acidulo… (“tarty” direbbero gli inglesi) delle Genalex russe e preferirlo magari al timbro suadente delle G.E.C. del 1960.
Questi amplificatori di cui sono orgoglioso proprietario, suonano controllati, asciutti, molto definiti, sono dinamici e potenti, con una timbrica di un equilibrio fuori del comune, superiore a quanto di meglio mi sia capitato di possedere
e/o ascoltare (Accuphase, MacIntosh, Quad).
Di grande bellezza la gamma medio alta, potentissima, penetrante. Gli acuti ti scuotono letteralmente l’anima (è un esperienza fisica), senza romperla, senza evidenza di sibilanti fastidiose. I bassi sono presenti e controllati, smorzati perfettamente. La scena sonora è granitica e tridimensionale, fermissima e definita.
Ridate un’occhiata alle strumentali di questi apparecchi… signori, quest’uomo merita il rispetto e la considerazione di noi veri appassionati di valvole ed hi-fi.
Un consiglio: approfittatene.

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One Response to Ogni amplificatore va messo a punto sul proprio trasformatore

  • Finalmente il suono che mi piace! Prolungare l’ascolto soffermandosi con il sorriso sulle labbra a godere della qualità del suono riprodotto ed avere la conferma di aver speso bene il denaro investendo su un set di trasformatori audio SB-LAB è quanto mi sta capitando questi giorni. Non c’è bisogno di bluffare con se stessi per rendersi conto di essere di fronte ad una apparecchiatura audio di alta qualità, perchè di alta qualità è il suo circuito.
    Grazie Stefano.
    Avevo nel cassetto due quartetti di valvole KT88 Mullard e G.E.C. selezionati, delle EF86 Telefunken silver shield NOS, così ho deciso di sostituire le già ottime EF86 Teonex (Watford Valves) con le Telefunken e le Genalex Gold Lion di recente produzione russa con il quartetto G.E.C. del 1960, prima le une poi a seguire le altre mentre ho lasciato le sfasatrici 12AU7 RCA clear top (le mie ecc82 preferite) e le raddrizzatrici Philips Miniwatt GZ34 (Mullard).
    Non avevo mai provato questi cambi prima ma…si, data la bontà degli amplificatori modificati, ho ritenuto il caso di fare queste prove anche mosso da una certa curiosità.
    Chi legge potrebbe aspettarsi che io ora scriva che si è notato subito un miglioramento montando sul nuovo circuito queste rinomate e costose valvole, bene mi dispiace per chi rimarrà deluso dalla mia affermazione ma non è così.
    Gli amplificatori suonavano tremendamente bene prima con le russe e continuano a suonare strepitosamente bene anche con le kt88 G.E.C.
    Nessun cambiamento udibile che possa essere considerato migliorativo e questa è la chiara conferma che una valvola di pregio non può da sola migliorare più di tanto un ottimo circuito come del resto non può da sola modificare le sorti sonore di un circuito mal concepito.
    Nel caso degli amplificatori in oggetto invece possiamo davvero “solo” (vi paresse poco!) notare i cambiamenti nel suono che vengono inevitabilmente indotti dalle caratteristiche intrinseche (materiali usati, processo produttivo)
    di due valvole di diversa produzione, in pratica diventa solo una questione di preferenza… di mero gusto. Tutto questo, fermo restando che si monti materiale di qualità quanto meno buona, ovvio.
    Allora si potrebbe notare il timbro acidulo…(“tarty” direbbero gli inglesi) delle Genalex russe e preferirlo magari al timbro suadente delle G.E.C. del 1960.
    Questi amplificatori di cui sono orgoglioso proprietario, suonano controllati, asciutti, molto definiti, sono dinamici e potenti con una timbrica di un equilibrio fuori del comune, superiore a quanto di meglio mi sia capitato di possedere
    e/o ascoltare (Accuphase, MacIntosh, Quad).
    Di grande bellezza la gamma medio alta, potentissima, penetrante gli acuti ti scuotono letteralmente l’anima (è un esperienza fisica)….senza romperla, senza evidenza di sibilanti fastidiose. I bassi sono presenti e controllati, smorzati perfettamente. La scena sonora è granitica e tridimensionale, fermissima e definita.
    Ridate un’occhiata alle strumentali di questi apparecchi…signori, quest’uomo merita il rispetto e la considerazione di noi veri appassionati di valvole ed hi-fi.
    Un consiglio: approfittatene.

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