Riparazione Apparecchiature Valvolari

distorsione

Mi hanno regalato una coppia di monofonici prodotti da ignoto come “ferro vecchio” e volevo vedere cosa si poteva recuperare per fare qualcosa di funzionante.

È incredibile le porcherie che certe persone spacciano per hifi, prima di passare al lavoro di ricostruzione voglio soffermarmi un’attimo sulla recensione tecnica degli apparecchi di partenza. Qui lo mostro dal vivo  dal lato tecnico quello che si posiziona nel mondo degli impresentabili. Gli apparecchi erano 2 monofonici single ended con EL84 connessa a triodo, pilotate da delle 5842 e alimentate da una 6X4, il tutto ovviamente zero feedback. Dei perfetti cliché dell’ideologia audiofila moderna, ossia:

  • Dual mono perchè separando i canali suona meglio…
  • Con la finale a triodo perchè i triodi suonano meglio dei pentodi…
  • Il driver è una valvola di quelle famose, perchè le valvole famose suonano meglio di quelle che trovi per pochi euro…
  • C’è la raddrizzatrice perchè se ci metti una raddrizzatrice suonerà sicuramente meglio che con dei diodi…
  • Zero feedback perchè senza feedback suona meglio che con il feedback…

Ma i fatti quali sono? iniziando dalla sezione di alimentazione, la povera 6X4 è seguita da un circuito CLCRC… 47uF / 3H 90ohm / 330uF / 1k5 / 330uF… Ora per chi non lo sapesse la 6X4 è una tra le più piccole raddrizzatrici esistenti, ha capacità di erogazione di corrente veramente risicata ed è famosa per essere molto delicata e per andare in corto quando la guasti. Facendo una veloce simulazione del circuito di alimentazione con PSU Designer si ottiene immediatamente un warning per superamento dei limiti operativi della valvola con un picco in accensione di addirittura 1,6 Amper e un continuativo di 72mA:

Praticamente ogni volta che accendevi l’apparecchio poteva essere l’ultima volta che lo accendevi… ed anche durante il funzionamento con i condensatori ormai carichi la valvola era tirata oltre la massima erogazione di corrente che gli è possibile.

La EL84 era connessa a triodo con un trasformatore da 10k primari, eroga la potenza di ben 0,39Watt (zero virgola trentanove) RMS indistorti e fino a 1,07Watt a piena saturazione con le onde interamente clippate, ma nonostante questo gli apparecchi erano spacciati per 3,5watt ma in realtà è poco più di un’amplificatore per cuffie (ma non sarebbe andato bene manco per quello).

La 5842 è versione speciale della famosa 417a, col catodo bypassato (da un condensatore di nessun pregio) guadagnava uno sproposito, bastavano 0,4Vpp (0,14v RMS) sull’ingresso per portare il finale a saturazione rendendo molto difficile regolare il volume in quanto appena si sfiorava il pomello si era già al massimo, inoltre in tale condizione la valvola captava abbondantemente rumori dall’esterno che era possibile vedere sull’oscilloscopio come fluttuazioni e sporcature della traccia e pure qualche stazione AM captata. Per finire il quadro il circuito dei filamenti era riferito direttamente al positivo dell’anodica a piena tensione (circa 240volt) quando la massima tensione tra filamento e catodo della EL84 è 100volt e per la 5842 di 55volt. Anche se poco importante la banda passante dei trasformatori originali era di: 25hz / 23khz -3 alla potenza che riusciva a erogare quel circuito.

Praticamente il circuito nella sua totalità era sbagliato dalla testa ai piedi e questo non è un caso ma purtroppo una consuetudine per tantissimi piccoli produttori e hobbysti: le valvole non sono inserite in un circuito ponderato che deve rispettare delle regole ben precise e nel rispetto dei limiti operativi, esse sono usate in modo totalmente irrazionale come monili a cui si attribuisce un potere magico, oggetti di vetro che si illuminano cui basta la sola presenza per “suonare”, non importa come le si faccia funzionare basta che senti il “suono” e vuol dire che funziona… Quando dicono “però suona!” e come dire che hai una ferrari che va solo in prima e non supera i 30km/h col motore sempre al limite dei giri e dire “però cammina!”.

La differenza tra 2 cose che funzionano va a gusto, la differenza tra qualcosa che funziona e qualcos’altro realizzato a questo modo invece per me non è un’opinione, se anche la ridottissima potenza potrebbe essere sufficiente ad ascoltare qualcosa con casse ad altissima efficienza e se anche il timbro sonoro potrebbe soddisfare il gusto di qualcuno i problemi insiti nel circuito sono tali per cui l’oggetto va considerato inaccettabile e non funzionante e inaccettabile.

SB Alimede

Dopo Varuna con le 6V6 ho realizzato quest’altro piccolo amplificatore (un’altro progetto di Single Ended con la EL84 lo trovi qui) partendo da quanto di recuperabile rimaneva dalla demolizione dei 2 piccoli single ended recensiti qui sopra.

Ho voluto utilizzare un circuito che qualcuno chiama Shadeode e altri chiamano Partial Feedback, (potete leggere il breve articolo sul sito tubecad cliccando qui) unito all’uso di reazione catodica per aumentare il fattore di smorzamento. Degli apparecchi demoliti ho recuperato le valvole, zoccoli, alcuni condensatori, 1 trasformatore di alimentazione e una induttanza più diverse minuterie. I trasformatori di uscita non erano riciclabili perchè l’impedenza di 10k non era adatta con la EL84 e l’uso a triodo della stessa permetteva un’efficienza in termini di potenza erogata troppo bassa su 10k. Ho quindi utilizzato una coppia di miei trasformatori d’uscita (SE5K6-UNI) da 5600ohm primari. Lo schema premium dell’apparecchio, è qua sotto (clicca la miniatura per ingrandire).

L’alimentazione è affidata a una coppia di comunissimi 1N4007, non era possibile fare diversamente viste le tensioni a disposizione nel trasformatore, non c’era margine per una raddrizzatrice e la stessa non avrebbe portato nessun giovamento sonoro ma piuttosto l’obbligo di usare capacità ridotte e una resistenza in serie (la Ri della valvola stessa) con tutti i problemi che ne conseguono.

Il primo stadio è formato dalla 5842, il catodo è polarizzato mediante l’uso di un LED Verde (caduta di tensione selezionata a 2,00volt) bypassato da un generoso elettrolitico da 1500uF a basso ESR, questo tipo di polarizzazione a livello di resa sonora è equivalente a un bias fisso, la corrente di 10mA della 5842 è sufficiente a polarizzare a pieno il led e il grosso condensatore da 1500uF serve a mantenerlo polarizzato anche quando il segnale porta la corrente della valvola prossima all’interdizione nonstante questo per sicurezza ho portato al led 3mA aggiuntivi con una resistenza da 100k direttamente dalla tensione anodica. La tensione al catodo della 5842 resta stabile anche con segnali di 20Hz e il finale a pieno clip.

La 5842 pilota la EL84 connessa a pentodo puro e riceve il segnale di partial feedback attraverso le resistenze da 90k (si può usare anche 82k senza che cambi sostanzialmente nulla), in questa configurazione circuitale la EL84 nonostante sia connessa a pentodo nel regime dinamico si comporta come se fosse un triodo (ma eroga la potenza di un pentodo), esattamente come succede anche nella configurazione STC usata nel Luna. Il guadagno del circuito era ancora alto e lo smorzamento basso, visto che il tasso di partial feedback è modesto ho applicato anche una reazione catodica alla finale, ponendo il secondario del trasformatore d’uscita sotto al suo catodo trovando un’equilibrio perfetto. Sotto al catodo della EL84 si possono osservare 2 resistenze da 330ohm e da 1100ohm atte ad ottenere il valore di 255ohm, un grosso elettrolitico da 2200uF che funge da bypass principale più altri 2 condensatori non polarizzati da 1,5uF e da 220nF che ho selezionato in base al loro fattore di dissipazione per bypassare l’elettrolitico, al posto di questi due è possibile montare, probabilmente con egual risultato, un condensatore mundorf in polipropilene da 1uF, diciamo che io riesco a risparmiare ma bisogna saper misurare e selezionare i condensatori che si usano… montando un mkt da 1,5uF e un 220nF mkp “a caso” difficilmente otterrete il risultato che ho avuto io o che otterete con il mundorf. Anche l’elettrolitico deve essere di buona qualità, basso ESR e basso D, io ho utilizzato un componente di surplus marchiato Frako che ha ottime strumentali.

La potenza dell’amplificatore è di 3 Watt RMS veri e pieni e indistorti. Il fattore di smorzamento DF è pari a 3,33 e la banda passante è 12Hz / 42khz -3dB @ 1watt RMS, sotto il grafico…

La distorsione armonica dell’1% con un raporto segnale rumore di -65dB, sempre a 1watt, sotto il grafico:

Le quadre a 100Hz / 1k e 10k

Vediamo il montaggio: Il telaio è stato realizzato in mogano lucidato a gomma lacca, le piastre di alluminio verniciate a polvere.

Il suono dell’apparecchio è veloce con una gamma alta brillante e dettagliata che fa sentire tutti i particolari della registrazione senza cancellare cose, come un vero HiFi deve essere. Ma come suona? vediamo il commento di un lettore che ha acquistato lo schema premium: Stefano, ho finito la realizzazione da un paio di giorni dell’Alimede e sono soddisfattissimo! Nel suo piccolo, ha un suono sorprendente per trasparenza, equilibrio, velocità e controllo. Sono solo 3w, ma ottimi per i miei ascolti nelle ore notturne a basso volume. Hai fatto un ottimo lavoro!!! Un vero miracolo, considerati i piccoli ruderi da cui sei partito. Ti ringrazio molto e ti invio i miei più cordiali saluti. A presto G.

DSCN6012

Se sei interessato a conoscere il prezzo e/o acquistare il kit di trasformatori e induttanze per realizzare questo progetto clicca qui per visualizzare il listino dei KIT.

Capita a volte di voler comprare uno di questi amplificatorini cinesi per curiosità, costano poco, sembrano carini, ma come vanno? Purtroppo se uno è alle prime esperienze, essendo il giudizio all’ascolto non assoluto, ma relativo a ciò che uno ha ascoltato, potrebbero anche sembrare discreti, io purtroppo sono già evoluto nella mia esperienza e non l’ho trovato decisamente all’altezza, insomma un’amplificatore che spengo con molto piacere, inutile aggrapparsi alla chimera della 300B. Ma avendo tutto l’apparecchio e sentendomi di fare un dispetto a chiunque lo avesse comprato se lo avessi messo in vendita ho preferito divertirmi a modificarlo, quindi condivido con voi questo articolo, chiunque ne possedesse un’esemplare potrebbe valutare di eseguire la mia modifica per ottenere un risultato di altissimo livello sonoro.

Questa che vado a proporre è più che un semplice update, questo articolo mostra una trasformazione totale da un’amplificatore “candelabro” cinese a un’amplificatore serio e ben suonante. Con la definizione “candelabro” descrivo i tanti amplificatori cinesi che vengono costruiti e venduti solo per fare sfoggio estetico di valvole, ed era proprio il caso di questo Music Angel XD-850 MK3, un finale SE con le 300B, dove le 300B sono pilotate da un’altro finale SE di 2A3, che ovviamente devono essere pilotare a loro volta da un’altro stadio di ingresso costituito da un doppio triodo RF a riscaldamento diretto DCC90 (bello microfonico… ma montato dentro 3 anellini di acciaio molto belli da vedere). Quindi questo è un’articolo all’insegna del divertimento e dell’autocostruzione, avere un telaio a disposizione è sempre una gran comodità, molto meglio che montare qualcosa in una brutta scatola di legno con le maniglie dei cassetti del bagno presi all’ikea.

Inutile poi dire che questo update costa più dell’amplificatore di partenza, l’ho eseguito per recuperare il recuperabile di un’incauto acquisto, sebbene resti poco dell’originale il fatto di recuperare il mobile risparmia molto tempo e soldi rispetto una realizzazione eseguita completamente da zero. E il risultato finale è di altissimo livello quindi alla fine probabilmente ne vale la candela se ne possedete già uno.

Per quelli che leggendo si chiedessero se è possibile migliorare qualcosa del loro apparecchio senza eseguire una modifica così radicale, mi dispiace ma devo deludervi rispondendo di no.

La premessa iniziale di questo circuito non è il massimo, inizio ad analizzare il circuito e scopro che i filamenti delle 300B e delle 2A3 erano alimentati in “pseudo DC” un raddrizzatore a doppia semi onda, un condensatore elettrolitico e fine… Il filamento della DCC90 addirittura alimentato da uno stadio raddrizzatore a singola semi onda. In pratica nasce già malsuonante, per quello che mi concerne ascoltarlo è una vera e propria tortura, poi questo oltretutto s’è guastato dopo poco tempo. Ho iniziato ripulendo il circuito originale…

Poi ho misurato trasformatori e induttanze, nella speranza che qualcosa di riutilizzabile ci fosse, ma mi sono trovato davanti a quello che mostro in foto (un’immagine vale 1000 parole), me vediamo meglio questi trasformatori:

DSCN6326

Lamierini che sembrano tagliati con le formici, tutti rovinati e spiegazzati oltre che arrugginiti. Un pezzo di secondario all’inizio e uno alla fine col primario in mezzo.

DSCN6327

Tensionamento del filo prossimo alla zero, l’avvolgimento risulta praticamente libero, c’è più aria che isolante tra gli strati, ovviamente nessuna impregnatura. L’ho poi misurato e ho rilevato una banda passante di 200Hz~86khz -3db … che vada in alto non c’è da stupirsi con così poche sezioni, senza impregnatura e con tutta quell’aria in mezzo, ovviamente zero bassi e con l’avvolgimento così moscio (schiacciandolo con le dita risulta addirittura morbido!) con tutta quell’aria non c’è da stupirsi di come suonasse.

Questa sotto è l’induttanza da solo 1Henry fermata con uno schizzo di cerone e così anche il trasformatore di alimentazione.

DSCN6328

Ho quindi calcolato un nuovo schema premium, totalmente diverso dall’originale e realizzato un nuovo set di trasformatori da montare sul telaio ormai spoglio di questo cinese.

Il circuito è così costituito: Lo stadio di ingresso è formato dai 2 triodi di una 6SL7GT connessi in configurazione catode coupled per avere una preamplificazione minima di 9,5dB, lo stadio successivo è formato dal triodo di una 6SN7 (metà valvola per ogni canale) caricato con un CSS a transistor che si è rilevato necessario per riuscire ad avere uno swing utile di tensione sufficiente a pilotare la finale usando la sua stessa alimentazione, perchè per riuscirci con una valvola caricata con una resistenza sarebbe stato necessario disporre di una tensione molto superiore solo per alimentare questo stadio, questo perchè la 300B per essere pilotata fino in fondo richiede in questa configurazione la bellezza di 240Vpp, diversamente il driver clippava molto prima della finale (e di certo non si risolve pilotando con una 2A3, perchè alla grigia della finale devi dare swing di tensione e non importa quanta corrente passa nel driver o quando calore dissipa in aria). In questo modo si sfiorano i 10watt RMS in altoparlante, contro i miseri 6/7 watt che normalmente i più ottengono da una 300B … se qualcuno azzarda a dire “e ma conta il suono” gli sparo una bomba atomica! È inaccettabile che il driver arrivi al clipping prima della finale che dovrebbe pilotare, se clippa deve clippare la finale! E di certo non è usando un driveraggio sottodimensionato che si ottiene un buon suono.

La soluzione completamente valvolare sarebbe quella di avere una tensione molto più alta per il driver e di adottare circuiti come il mufollower, qui veniva scomodo dover mettere un’altra valvola e approcciare un’altro stadio di alimentazione, poi il CCS è un’altro mondo per chi sa ascoltare e non snobba queste soluzioni senza provarle. Non dimentichiamo comunque che CSS in generale, e anche più nello specifico fatti con l’MJE340/350, sono utilizzati come carichi anodici o pozzi di corrente su parecchi preamplificatori famosi. Ho lavorato parecchio sull’ottimizzazione del driver e sono riuscito a ottenere una compensazione armonica tra la 6SN7 e la 300B abbattendo parecchio la distorsione della finale fin quasi al limite del clipping, il tasso di NFB è invece molto moderato (circa 4db) e retrocesso al solo driver, le 6SL7 sono fuori dall’anello.

DSCN6291

DSCN6318

Ho eliminato la torretta che proteggeva la DCC90 e allargato il foro per poterci ospitare una valvola octal.

DSCN6319

DSCN6320

E cablato il nuovo circuito.

Con lo spirito del riciclo per il cablaggio del circuito ho riutilizzato un parte dei componenti originali e una parte di componenti smontati da altri accrocchi più qualcosa di nuovo. Ecco l’apparecchio finito…

DSCN6330

Una coppia di 300B Full Music montata finalmente in un circuito e con dei trasformatori all’altezza.

DSCN6331

Ecco la raddrizzatrice che ho usato: 5U4GB NOS

DSCN6332

Caratteristiche tecniche:

Potenza massima: 10Watt RMS per canale
Banda passante a 1Watt: 10Hz~46Khz -3db
Banda passante a 6watt: 10Hz~42Khz -3db
Banda passante a 9,7watt: 15Hz~36Khz -3db
THD a 1Watt: 0,0037%
THD a 6Watt: 0,0066%
THD a 9,7watt: 2%
Fattore di smorzamento DF: 8
Rout: 1ohm
Sensibilità di ingresso: 1,1Vrms / 3Vpp @ clipping

Sull’analisi di spettro voglio mostrare una cosa che probabilmente in pochi sanno… Quante volte avete sentito dire nei forum e dai vari guru che sugli amplificatori capitano fenomeni “magici” per cui cambi una valvola o cambi un condensatore ti cambia il suono ma strumentalmente è indimostrabile, perchè lo senti ma non lo riesci a misurare? Dimostro ora che questa è una delle tante bufalone che girano. Ho provato 2 set di valvole differenti su questo amplificatore, i 2 set di valvole suonavano in modo diverso, quindi ho provato a fare semplimente un’analisi si spettro. Suono diverso, spettro diverso… cos’è che non è misurabile? 🙂

Nel primo SET la 6SN7 era fivre mentre le 2 finali erano delle fullmusic (quelle che vedete nella foto), mentre nel secondo SET la 6SN7 era sylvania e le finali Shuguang Treasure. Quindi diffidate di chi va ciarlando che gli amplificatori a valvole fanno le armoniche pari, ogni circuito fa quello che gli pare anche solo cambiando tipo di valvole, pari, dispari e via discorrendo.

Secondo Set Primo Set
Spettro 1 Watt Spettro 1 Watt
1watt
Spettro 6 Watt Spettro 6 Watt
6watt

Quadra a 100Hz

Quadra a 1khz

Quadra a 10khz

Come suona: Ascoltato è veramente eccezionale, con una gran apertura, bassi presenti e puliti e controllati e una gamma alta che fa venire i brividi lungo la schiena tanto è perfetta. Un microdettaglio impressionante con una ricchezza e un palcoscenico davvero grandiosi, la 300B può dare risultati veramente eccezionali se usata bene.

Tutto è iniziato da questo amplificatore assemblato a bassissimo costo e dalle doti strumentali e sonore decisamente scarse: Mostrava una banda passate di 50Hz~20khz -3dB a 1 watt. THD del 2% a 1 watt. Fattore di smorzamento (DF) pari a 1,9

DSCN4742

Oltre alle doti strumentali scarsine soffriva anche di problemi dovuti al montaggio, che non è definibile in aria.. perchè il montaggio in aria ha comunque bisogno di punti di ancoraggio. L’amplificatore soffriva di problemi dovuti a falsi contatti che lo facevano funzionare in base a dove lo “picchiavi”. Montava un potenziometro del volume di scarsissima qualità (roba del costo di 1 euro), inoltre aveva fatto passare tutti i segnali audio dell’ingresso per un commutore rotativo alps di plastica, attraverso un groppo di fili che causavano tra loro problemi di accoppiamenti e non finire… Era possibile ascoltare di sottofondo il segnale di un canale anche quando eri su un canale diverso.

DSCN4753

Fortemente diafonico e con problemi circuitali di bilanciamento: iniettando segnale in un canale (in alto) c’era un forte sbilanciamento nel driveraggio che causava un clipping asimmetrico anche in presenza di valvole matchate, contemporaneamente trovavo un segnale riflesso (circa mezzo watt in basso) nell’altro canale anche se non stavo mandando niente la dentro.

La costruzione meccanica dell’apparecchio poi non era da meno, telaio di lamierino di alluminio di 1mm, riforzato qua e la con angolari di alluminio, condensatori e altre parti fissate con la colla. I fianchetti di legno erano 2 pezzi di battiscopa.

Questo dovrebbe far capire alle persone che vogliono spendere poco, che se devono spendere 500 euro per portare a casa tali schifezze, gli conviene tenerli in tasca e spenderli al ristorante piuttosto che portarsi a casa tale immondizia.

Dopo questo esame ho deciso per l’unica via possibile: ossia demolirlo completamente e recuperare il poco che si poteva per fare qualcosa di completamente nuovo sulla falsa riga di questo, mantenendone giusto le dimensioni approssimative richieste dal cliente per poterlo alloggiare nel mobile del suo impianto.

Fianchetti in legno massello.

DSCN4879

Mobile in acciaio inox, tagliato al laser e verniciatura a polvere nero lucido.

DSCN4899

DSCN4900

Qui a montaggio appena iniziato: potete notare i generosi condensatori di livellamento da 1000uF 500volt per ogni canale, preceduti da 2 induttanze da 20Henry e 440uF dopo il ponte raddrizzatore. La piccola induttanza da 4H posta nel mezzo livella l’alimentazione negativa che serve tutta la sezione sfasatore e driver.

DSCN4904

Trasformatori di alta qualità.

DSCN4903

Cablaggio in aria con componenti ben fissati, da notare l’uso di condensatori Mundorf Supreme sui segnali.

dscn6448

Ed ecco l’apparecchio completato:

DSCN4935

Descrizione del circuito: Le finali sono KT88 connesse a Triodo puro, bias fisso, pilotate in classe AB su trasformatori d’uscita da 8000ohm primari. Valvole driver sono 6SN7GT, sfasatrici 6189W Jan Sylvania (valvola militare),pozzo di corrente formato da un MPSA42 e un BUX84 sotto gli sfasatori, valvola di ingresso 12AT7 Sylvania con placche grafitate. Il segnale di NFB arriva sullo sfasatore, la 12AT7/ECC81 ne è esente.

Il commutatore rotativo per selezionare gli ingressi c’è ancora ma questa volta pilota 3 piccoli relè di segnale (contatti in argento in atmosfera inerte) montati direttamente su un pcb dietro le boccole RCA, collegamenti cortissimi e nessun problema di interferenze.

Ho sostituito le KT88 sowtec (che a malapena reggevano 28watt di dissipazione statica arrossando già leggermente) con un quartetto di KT88 GoldenLion Genalex che reggono perfettamente senza arrossare e le 6sn7 elettro harmoix con una coppia di SYLVANIA 6SN7WGTA e fatto qualche piccola modifica al circuito. Il suono è migliorato sensibilmente.

DSCN4948

Caratteristiche Tecniche

Potenza: 30Watt RMS per canale.
Banda passante a 1 watt: 10Hz (nessuna attenuazione) ~ 75khz -3db
Banda passante a 25watt: 10Hz (nessuna attenuazione) ~ 60khz -3db
Distorsione Armonica (THD) a 1 watt: 0,15%
Distorsione Armonica (THD) a 25watt: 1%
Fattore di smorzamento (DF): 8,0
Rout: 1 ohm

Spettro a 1 Watt

1watt

Spettro a 25 Watt

25watt

Quadra a 1Khz

Quadra a 10khz

Ecco i 3 schemi premium, finale…

Alimentazione…

Scheda controllo e ritardo dell’anodica.

Chi fosse interessato a realizzare questo schema elettrico potrà richiedere il preventivo per il set di trasformatori, inoltre è possibile avere su ordinazione lo schassis metallico realizzato con taglio laser.

Come suona?

L’amplificatore suona suona suona… Il suono non è stato il classico P.P. di kt88 con suono gonfio, bassi gonfiati (soffiati) e con alti poco chiari rispetto ad altre valvole. Questo lo si legge molto spesso in giro su questo tipo di valvola e come suonava appunto l’impresentabile che è stato demolito per giungere a questo progetto.

Ha un suono perfetto con bassi medi e alti estremamente difiniti, tutti riportati in un’amalgama perfetta e suono controllatissimo anche a volumi che fan tremare i muri! L’amplificatore è perfetto con tutti i generi, non ha preferenze di genere… macina tutto classica-jazz-rock-disco-metal senza problemi.