Amplificatore Integrato PushPull con valvole PL508

La PL508 è stata progettata per funzionare come valvola di riga nei ricevitori televisivi a colori degli anni 60, praticamente la sorella minore delle PL519 e delle 504. La PL508 doveva essere in grado di pilotare le bobine di convergenza richieste dai primi tubi catodici a maschera d’ombra e le bobine del telaio sui tubi a collo largo. Può resistere a un aumento positivo di 2.500 Volt e il filamento è progettato per l’uso in una catena serie da 300 mA. La bassa tensione anodica utilizzabile si rivolge anche al set universale senza trasformatore di rete. La PL508 è anche classificata per uso audio.

Mi è stato richiesto uno schema premium e per fare qualcosa di diverso, visto che la persona era di mentalità aperta, ho voluto utilizzare una delle tante valvole dimenticate che ha ottime caratteristiche elettriche ma viene snobbata dai cultori dall’auto costruzione e dell’audio in generale semplicemente perchè non la conoscono. Si può dire che la PL508 assomiglia un pò ad una 6V6 come stazza e potenza dissipabile anche se ha una resistenza interna molto inferiore e capacità di erogare molta più corrente della 6V6. Connessa a triodo può dissipare 15 watt e mostra questa curve…

Lo schema è quindi un PushPull di PL508 connesse a triodo che dovrebbe sviluppare una potenza di circa 20watt, si volevano usare valvole semplici quindi lo stadio di ingresso è uno sfasatore long tail cascode con  due valvole ECC81/12AT7 seguito da un buffer formato dalle 2 sezione di una ECC82/12AU7. L’amplificatore quindi va a montare un totale 10 valvole. Le finali sono polarizzare a bias fisso regolabile per mezzo di un trimmer e la sezione di alimentazione è formata da un semplice raddrizzatore e ponte seguito dall’immancabile cella CLC, qui sotto lo schema premium.

Prime foto del montaggio non ancora finito di “S.C.”

La potenza misurata a banco nella prima prova è stata di 19,7Watt RMS indistorti.

Aggiornamento: S.C. Mi ha portato il suo montaggio per darci una misurata e fare le ultime messe a punto attorno alla rete di NFB, l’amplificatore manca ancora di un mobiletto definitivo…

Dopo mesi finalmente completato con un mobiletto realizzato da Rita Stefani

Le strumentali rilevate da me sono:
Potenza massima indistorta 19,7 Watt RMS
THD Complessiva @ 1 watt: 0,16%
Banda passante @ 1 watt: 10Hz – 110khz -1dB
Smorzamento DF: 5,0

Spettro distorsivo

Banda passate su carico resistivo

Banda passante su carico reattivo

Onde quandra a 100hz – 1k – 10k – 50K (eccezionalmente riesce fino a 50khz, la traccia dell’amplificatore è quella azzurra, in giallo il generatore)

Promemoria: Queste ultime 2 schermate sono da riacquisire, generatore disturbato.

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Amplificatore SE con valvole KT88/6550 e ECC85/6AQ8

Un bel giorno ricevo questo messaggio:

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

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

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

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

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

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

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

Il resto delle strumentali che ho acquisito è superfluo, inutile. Alla fine si poteva salvare ben poco di quell’apparecchio, un paio di mundorf, il trasformatore di alimentazione e qualche altro pezzetto qua e la. Ho quindi realizzato uno schema premium sulla sua falsa riga.

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

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

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

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

Che strumentali ha esibito questo circuito?

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

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

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

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

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

Quadre a 100Hz / 1k /10k…

La triangolare che mostra la perfetta simmetria dell’onda

E l’andamento della risposta in frequenza sul carico reattivo

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

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Finale Integrato KT88 a Triodo da 30Watt

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

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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.

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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.

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

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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.

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Trasformatori di alta qualità.

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

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Ed ecco l’apparecchio completato:

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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.

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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.

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