PSE con valvola 5998 / 6AS7 / 6080

In questo mondo, dell’autocostruzione audio a valvole, ancora una volta mi tocca fare il rompiscatole. Non è colpa mia se la fuori è pieno di schemi e progetti contenenti errori, che circolano da 25 anni o più e nessuno si sia mai accordo ti ciò o si sia preso briga di correggere, “l’importate è che suoni” dicono… o che esca qualcosa lasciato un pò al caso per come la vedo io.

Questo articolo nasce dalla rischiesta di “P.C.” di un set di trasformatori per realizzare un progetto trovato su una vecchia rivista, ossia il Triodino 2 con la 5998A, allego sotto lo schema che mi ha inviato:

Ormai sono abituato a non fidarmi di schemi che provengono da internet, riviste e libri scritti da guru vari, e quei 350volt già a colpo d’occhio mi puzzavano. Sono andato a vedere il datasheet della 5998A che altro non è che una versione leggermente potenziata della 6AS7 o 6080 in cui differisce solamente per la massima dissipazione che è di 15 watt per placca contro i 13Watt della 6AS7 e della 6080, ma per il resto sono uguali in tutto e per tutto. Facendo 2 conti semplici vediamo una resistenza di catodo da 1k su cui indicano esserci 53volt quindi la corrente che vi scorre per la legge di ohm è I = V/R (53mA), se sulla placca sono presenti 350volt, tolti i 53 che cadono sulla resistenza sulla valvola cadono 350-53=297volt, quindi la dissipazione è 297*0,053=15,74Watt già di poco oltre il limite della valvola per una 5998, fuori invece se si utilizzano 6AS7/6080, e infatti molti costruiscono questo progetto con le 6AS7/6080 in quanto sono più facili da reperire. Ma fin qui uno potrebbe dire “il progetto è pensato per le 5998A” e avrebbe ragione, se uno sostituisce una valvola con un’altra dovrebbe verificare che la valvola di rimpiazzo sia effettivamente uguale all’altra o se ha delle differenze dovrebbe assicurarsi di non eccedere quanto permesso dalla valvola che va a utilizzare, il problema però sono quei 297volt che cadono sulla 5998A… Vediamo un pezzo del datasheet della 5998A…

Il sottotitolo della sezione dice “Absolute Values” tradotto “Valori ASSOLUTI“. Poco sotto si legge “Plate voltage dc = 275v”, ossia la massima tensione fissa tollerabile in modo sicuro dalla valvola è di 275volt, ma in questo progetto vi si applicano 297volt, va considerato poi che è sott’inteso e buona norma far funzionare una valvola AL DI SOTTO dei suoi valori massimi! In valvole come queste, regolatrici di tensione, sopratutto è importante rispettare i massimi valori di tensione di placca perchè la loro costruzione interna prevede che le distanze tra i vari elettrodi (catodo, griglia, placca) siano ridotti al minimo (condizione necessaria per ottenere resistenze interne molto basse) e quindi l’isolamento tra questi vari elementi si riduce drasticamente, considerando anche che vanno tenute in considerazione le dilatazioni termiche dei metalli superare questi limiti significa rischiare scariche interne alla valvola. Poco importano le voci di quelli che dicono di averlo fatto lo stesso e che non è mai successo nulla, i datasheet sono legge.

Proseguendo poi ho fatto una simulazione del circuito in questione perchè sospettavo che l’impedenza (2500ohm) del trasformatore non fosse corretta, lo screenshot qui sotto parla da solo, non c’è bisogno di fare analisi di spettro e di parlare di distorsione armonica, perchè si vede a occhio.

“8 Watt Sopraffini” che per altro non sono nemmeno 7watt RMS pieni prima che inizi il clipping e questo nella simulazione, nella raltà forse 4/5?! Ho fatto presente questi miei dubbi a “P.C.” (sarò stato il primo che ha avuto le @@ di dirlo in 25 anni?) e mi ha confessato che anche lui nutriva qualche sospetto in merito, ma non azzardava a dir niente perchè è un semplice hobbysta, però poi mi ha notificato l’esistenza di uno schema modificato, sempre pubblicato dagli stessi autori, che tornati sui loro passi, eccola qui sotto:

Probabilmente qualche fuoco d’artificio del precedente schema hanno fatto questa variante dove la tensione vista dalla valvola è stata abbassata a 257volt, finalmente entro i limiti e la dissipazione a 11watt (conservativo anche per una 6AS7/6080). Però ancora un’erroraccio permane sullo schema: viene indicato di utilizzare la valvola raddrizzatrice 5U4 o in alternativa la GZ34, ma queste 2 valvole raddrizzatrici hanno delle cadute di tensione diverse, dovute a resistenze interne e limiti di corrente divesi… Di fatto se con la 5U4 si avessero 300volt sulla placca della 5998, con la GZ34 se ne avrebbero 340… non è una differenza irrilevante! La differenza irrilevante sarebbe stata se avessero indicato di sostituire la 5U4 con una 5X4 (sento le vocine di certi personaggi “ma la 5X4 era usata nelle TV e nelle Radio, non è una valvola audio! blablabla bhe bhe bhe …” allora la 5U4 e la 5X4 sono la STESSA valvola con connessioni sui pin dello zoccolo differenti, punto, basta e fine della questione, di queste stupidaggini ne ho sentite abbastanza), ma l’uso della GZ34 richiede un trasformatore con una tensione di più bassa o quanto meno un qualche accorgimento tipo resistenza in serie alla valvola per smaltire i 40volt di troppo, ma niente, ancora una volte le cose vengono lasciate al caso. Poi sui forum si legge di gente che parla del diverso suono delle raddrizzatrici, ma con schemi del genere il diverso suono viene perchè cambia la tensione del circuito… con 40 volt in più sfido che distorca meno e abbia un pochino più di potenza, ma pure spingi nuovamente la finale oltre le sue possibilità… ah no è il suono dovuto alla GZ34 (perchè non usano gli strumenti di misura ma solo le orecchie quindi non si rendono conto di niente)… e tutti su ebay a spendere 500€ per una GZ34, (*) magati mezza esaurita, ma con la base di metallo che è lei che fà!

(*) Posso narrarvi in merito una storia proveniente da facebook dove “tizio” (che rimarrà anonimo) raccontava di aver trovato una scatola con delle valvole e tra di queste c’era appunto una GZ34 con la base di metallo che provata su tester AVO risultava con una sezione all’75% e l’altra sezione al 40%, quindi di fatto una valvola marcia ma che comunque si poteva utilizzare per far funzionare senza pretese un’apparecchio d’epoca, in quanto nell’ottica di un restauro, per taluni, l’originalità di un pezzo conta di più del suo stato di conservazione. Tizio mise questa GZ34 su ebay e con sua sorpresa il giorno dopo la trovò venduta a oltre 300€ e lo stupido (permettetemi) che sborsò tale cifra riferì anche quanto essa suonava bene. Ora non impeditemi di dire che questo è effetto placebo.

Continuando con le modifiche apportate al secondo schema del triodino 2, si nota anche che è stata modificato il trasformatore con un’impedenza da 3200ohm (più consona alla valvola) ed è stata lasciata una presa a 2500ohm per chi volesse farlo funzionare con un tasso di distorsione maggiore. L’aumento dell’impedenza fa diminuire la distorsione ma anche la potenza resa che cala sencondo gli autori a 3,5watt effettivi.

Per completezza di questo articolo voglio segnalare anche il progetto Lilliput che è molto simile a questi e di cui riporto velocente lo schema sotto:

Nel lilliput la tensione di placca della 6080 viene abbassata molto, essa viene fatta funzionare in modo estremamente conservativo, la potenza resa eccede di poco di 2 watt, su un trasformatore con un’impedenza di 1400ohm, il tasso di distorsione non è diverso da quello dello screenshot di ltspice che sta sopra.

Durante lo scambio di messaggi con “P.C.” venne fuori che era interessato anche alla possibilità di utilizzare un’intera valvola con le 2 sezioni in parallelo per avere maggiore potenza, passandomi questa jpeg pescata con google frutto di uno sforzo progettuale immenso:

In realtà trasformare il Triodino 2 in versione PSE fatta bene richiede pochi piccoli accorgimenti per far lavorare i 2 triodi parallelati al meglio… E no! non si tratta di mettere 2 resistenze di catodo con 2 condensatori separati per ogni triodo, lo dico per stroncare le gambe a quelli che poi passano su questa pagina e vedendo lo schema premium non leggibile penseranno “chissà cosa nascondi si capisce…” non è come pensi! Siccome le cose da fare sono tutte stupide secondo alcuni ma alla fine in un trentennio nessuno c’è mai arrivato mi sembra giusto che io me non le mostri a tutti, e chi vuole paga e compra schema e trasformatori.

La seconda cosa è che se 1 triodo lavora bene su un’impedenza da 3200ohm se metti 2 triodi in parallelo l’impedenza va calata a 1600ohm… raddoppia la corrente si dimezza l’impedenza, e ovviamente il trasformatore d’uscita va calcolato per lavorare con quella data corrente DC con una valvola che ha una Ri dimezzata… non come quelli che prendono un trasformatore X pensato per mezza 6080, poi paralellano la 6080, raddoppiano la corrente sul TU e tanto va lo stesso a parte saturare il trasformatore che tanto se i bassi non escono meglio perchè zero feedback poi danno fastidio.

Inoltre ho ritoccato i valori di taglio della cella formata dal condensatore di disaccoppiamento e la resistenza di ancoraggio della finali per spingere meglio in basso il circuito, ho aggiunto qualche accorgimento sull’ingresso e sui catodi di entrambe le valvole. Il circuito usa una ECC81 come pilota della 5998/6AS7/6080 e il guadagno complessivo è tale per cui bastano 1,7Vpp in ingresso per portare la finale alla saturazione, essendo quindi bello sensibile come circuito e avendo sulla carta uno smorzamento di solo 2,9 (nella realtà sarà inferiore, stimo non superiore a 2) ho pensato bene di aggiungere una rete di controreazione disattivabile con un’interruttore. Ad anello aperto è praticamente il circuito originale solo PSE con poche marginali migliorie mentre con la controreazione attiva la sensibilità del circuito cala a 3Vpp per avere il pieno clipping della finali, lo smorzamento aumenta considerevolmente ad un tasso che nel reale dovrebbe quanto meno raggiungere un fattore di 5. La potenza raggiungibile in questa configurazione nella simulazione raggiunge i 9,2 watt prima del clipping nel mondo reale potrebbero essere 7 massimo 8Watt RMS prima del clipping, questa volta veri e non numeri gettati a caso come fanno praticamente tutti tranne me.

Ho ricalcolato il trasformatore di alimentazione e lo stadio con la raddrizzatrice e la cella CLC, ci sono stato dentro con una 5U4GB o una 5X4G, la GZ34 non è contemplata. Per me le cose devono essere precise.

Ecco lo schema premium

Il set di 2 trasformatori d’uscita, uno di alimentazione e un’induttanza 18S5200 e lo schema elettrico necessari per realizzare questo progetto vengono a costare €465,00 compresa spedizione, chi fosse interessato al suo acquisto mi può contattare.