Generatore di segnale bilanciato fino a 180vpp di ampiezza – Invertitore di Fase

Mi è venuta questa idea ripensando a tutte le volte che volevo testare su tavolaccio qualche valvola finale un pò grossa, magari anche in pushpull… sempre a perdere tempo montando oltre allo stadio finale anche lo stadio driver complicandomi il lavoro inutilmente, o quando devo testare finali e pre hifi con ingressi bilanciati. I normali generatori di funzioni non hanno uscite con uno swing molto ampio e quindi non sono sufficienti a pilotare direttamente valvole finali, inoltre erogano solo segnali sbilanciati.

Per questo motivo ho progettato e costruito un circuito costituito da un’oscillatore sinusoidale a 1khz ed uno stadio ad amplificazione differenziale a stato solido seguiti da uno doppio SRRP a valvole per l’amplificazione in tensione, in modo da aver disponibile anche un’uscita bilanciata. La massa del circuito è scollegata dalla messa terra della presa elettrica in modo che possa essere usato per iniettare segnale anche dentro a radio d’epoca col telaio sotto rete, nella modalità indipendente. Sotto lo schema (clicca per ingrandire)

L’apparecchio è munito di un connettore jack anteriore che permette di collegargli il generatore di funzioni, quando un jack è connesso all’ingresso l’oscillatore interno a frequenza fissa e la regolazione del volume vengono escluse, la connessione del generatore di funzioni però fa perdere l’isolamento da rete, in quando la massa del generatore sarà sicuramente collegata a terra, ma questo poco importa in quanto col generatore di funzioni si lavora sopra apparecchi hifi che non hanno questi problemi.

Per la sezione oscillatore ho usato un normalissimo transistor BC337, il trimmer “LIN” va regolato affinchè inneschi l’oscillazione che, aiutandosi con un’oscilloscopio, va poi portata alla massima ampiezza indistorta (circa 6Vpp). Lo sfasatore è realizzato con un doppio opamp MC1458, impostato a guadagno unitario, il trimmer BAL serve a bilanciare l’ampiezza delle 2 fasi, sempre aiutandosi con l’oscilloscopio bisogna regolarlo finchè le 2 onde in uscita dal circuito a valvole sono perfettamente della stessa ampiezza, la regolazione va fatta tenendo il volume ragionevolmente sotto al massimo consentito in quanto verso il limite estremo la slinearità delle valvole potrebbe causare leggeri sbilanciamenti.

L’SRPP è formato da un doppio triodo a catodo comune 6J6 / ECC91, scelta per il guadagno e per le ridotte dimensioni e anche per riciclare il supporto semi assemblato di un vecchio progetto che era montato nel contenitore che ho utilizzato dove era presente uno zoccolo a 7 pin, comunque è ottima valvola per stadi diffenziali, nata espressamente per questo. Mentre la parte alta dell’SRPP è formato da una normale ECC82 / 12AU7.

La rete di resistenze attorno alle griglie della 6J6 funziona sia da ancoraggio per i condensatori d’uscita sia da rete di NFB locale, assolutamente necessaria per mantenere la massima linearità e abbassare il più possibile l’impedenza d’uscita dei segnali, queste resistenze vanno messe con tolleranze all’1% oppure selezionate col valore uguale.

L’ampiezza massima del segnale in uscita è di 180Vpp per ogni fase, 360 se si prendono solo  2 estremi. Qui sotto ci sono le misure che ho fatto sul segnale emesso dal circuito, considerando che non ho montato valvole di prima scelta ma roba tirata su dal cartone di quelle senza scatola mai testate dove c’è di tutto un pò e un opamp dal cassettino dove si ammucchia rumenta da 25anni il risultato non è male con una THD di 0,7% con un livello di uscita da 30Vpp, non mi interessava una perfezione estrema ma sicuramente con valvole selezionate e un opamp migliore si possono ottenere risultati stupefacenti.

Spettro 300Vpp

Il grafico di banda passante, sinceramente non mi soddisfa molto e penso la colpa sia dell’opamp, appena avrò tempo faccio un’upgrade e ripubblico i risultati…

Il comportamento con le onde triangolari e quadre è eccellente.

Foto del montaggio…

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“Silente” – Pushpull di EL84 basato sul Dynaco 410A

Qualche tempo fa mi è stato chiesto lo schema per un semplice pushpull di EL84, essendo per un hobbysta ho voluto realizzare qualcosa di quanto più semplice possibile, dopo una breve ricerca su google ho adocchiato lo schema del Dynaco 410A che allego qui sotto:

Per l’acquisto del set di trasformatori clicca qui.

Purtroppo questi schemi, nonostante abbiano una massa di estimatori pronti a dire il contrario, spesso non hanno una resa sonora eccezionale. Tralasciando la qualità dei trasformatori d’epoca con suono d’epoca (che potrebbero andare bene a chi cerca sonorità vecchio tipo ma non a chi vuole ascoltare con concezione più moderna) la pecca peggiore di questo schema è lo sfasatore di tipo “Paraphase” che da una parte rende il circuito molto semplice da realizzare ma dall’altra introduce un problema di qualità del suono molto importante. I circuiti facenti uso dello sfasatore “Paraphase”(nati per uso sui ricevitori radio del secondo decennio del 1900) in un contesto HiFi uniti ad una controreazione generano nella quasi totalità dei casi una gamma media medio-alta e alta molto brutta, “sabbiosa” che potrebbe far pensare a una registrazione di bassa qualità o ad un’amplificatore a transistor di bassa lega. Sento già estimatori dei dynaco sbraitare ma basta fare una prova di ascolto tra 2 apparecchi diversi, a parità di registrazione e casse per sentire la differenza di pulizia del suono, sopratutto sulle voci, che c’è se confrontato a un single ended o ad un pushpull con uno sfasatore longtail. Come dicevo questo problema avviene dall’unione di “Paraphase” e Negative Feedback… attenzione denigratori del negative feedback: il problema è il circuito e non il negative feedback… Comunque con questo tipo di sfasatore bisogna fare il compromesso di usare poco NFB per non compromettere la qualità del suono, è vero che si rinuncia allo smorzamento delle frequenze basse ma la “fastidiosità” del medio alto è tale per cui non si può fare altrimenti. Lo schema Dynaco che usa la ECC83 sull’ingresso fa troppo NFB e massimizza il difetto intrinseco del progetto, infatti su internet molti hanno sostituito la ECC83 con altre valvole a basso Mu come 6SN7 e simili ottenendo suoni migliori perchè diminuivano appunto il tasso di NFB.

A me è stato chiesto di utilizzare le 6350, che sono doppi triodi a basso MU che stanno andando di moda in questo periodo. La 6350 è una valvola concepita per uso nei computer a valvole, quindi per funzionare come interruttore ON/OFF (1-0) e non per essere utilizzate in applicazioni lineari. I singoli triodi di per sè risultano molto lineari ma spesso gli esemplari di 6350 hanno differenze nel Mu delle 2 sezioni che sono quindi diversi tra loro e sopratutto non sono costruiti con criteri atti a prevenire la microfonicità della valvola. Le 6350 montate sul prototipo realizzato infatti si sono rilevate parecchio microfoniche lasciando ascoltare in altoparlante roboanti BUMBUM/TOCTOC se le picchiavi con le dita (nemmeno forte), ma non abbastanza microfoniche da innescare larsen nella stanza, quindi in definitiva utilizzabili, anche se sono pronto a scommettere che alcuni esemplari potrebbero risultare del tutto inutilizzabili (sempre che non si vogliano ascoltare fischioni). Quindi ignorerei l’ennesima moda audiofila, se le avete provare le 6350 o pagatele poco perchè a 40€ che ho visto su certi siti non le comprerei assolutamente, perchè non li vangono, e non importa quanto sia famoso il nome del produttore. Se potete montate piuttosto una 12BH7, una 6CG7 oppure una ECC82 al suo posto.

Nel grafico qui sotto potete vedere le curve dei 2 triodi si una singola 6350, acquisiti con uTracer3+, è facile notare la disparità di mu tra le 2 sezioni. Diciamo che si adatta bene ad essere usata in circuitazione paraphase o catodyna, in un longtail probabilmente andrebbe via sbilanciata (anche se forse tanti distorsoni potrebbero apprezzarla per questo).

Ed ecco lo schema del Dynaco modificato

Lo schema è pressochè lo stesso del Dynaco, ho conservato la resistenze di polarizzazione della ECC83 anche con un driver a basso Mu, facendole lavorare ad un paio di milliamper perchè se no la sensibilità di ingresso calava troppo e diventava necessario aggiungere uno stadio in più vanificando lo scopo di avere un circuito il più semplice possibile. In questo le modo le valvole dureranno sicuramente tantissimo tempo. Ho aggiustato il rapporto di R7/8 e R20/21 per bilanciare lo sfasatore. I filtri RC formati da R32/C12 e R33/C13 servono per sopprimere un facile innesco dovuto all’alta impedenza del segnale che giunge alla griglia del secondo triodo e ottimizzato il tasso di NFB e di compensazione R12/C14 e R25/C15. Il trasformatore di uscita utilizzato è un mio PPEL84-20 con prese ultralineari al 20%, attenzione che mettendo un TU con prese UL al 43% cala il guadagno del circuito e quindi anche il driveraggio deve essere aggiustato, cambiando la valvola di ingresso con qualcosa che guadagna di più (ECC88 o ECC81) e diventerebbe necessario sistemare il bilanciamento, NFB e soppressione quindi se non siete capaci di apportare queste modifiche evitare di cambiare valvole come se niente fosse, questo schema è stato messo a punto così con queste valvole e questi trasformatori… come qualsiasi altro schema oltretutto, molta gente cambia valvole senza considerare tutto quello che ci sta attorno.

Al contrario del dynaco ho preferito un’alimentazione con ponte al silicio e semplice cella CLC, per non complicare le cose con un raddrizzamento a vuoto. Il condensatore catodico delle finali l’ho messo da 1000uF, e potete montare anche valori superiori (2200/3300), condensatori elettrolitici di piccole capacità come mettevano una volta (50uF nel caso del dynaco a410) causano rotazioni di fase sopratutto alle basse frequenze e introduco problemi, una volta li mettevano solo perchè non avevano altro di meglio a disposizione ma al giorno d’oggi esistono condensatori di grossa capacità e non troppo ingombranti, quindi è bene sfruttarli.

Al posto delle resistenze fisse R13/R26 è ovviamente possibile mettere un potenziometro da 47/100k.

La potenza erogata dal circuito è di 15watt RMS per canale, con una banda passante di 15Hz/33khz -1db con uno smorzamento DF pari a fattore 3 e una distorsione THD di 0,03% a 1 watt. Di seguito il grafico di banda passante e distorsione armonica.

All’ascolto l’amplificatore non risulta fastidioso e anzi suona molto bene, potrebbe soffrire un pochino di scarso smorzamento e quindi basso controllo delle basse frequenze se abbinato a diffusori con woofer di diametro importante e/o reflex ma sicuramente meno della stragrande maggioranza di valvolari totalmente privi di NFB che circolano e che hanno fattori DF ben inferiori al 3 totalizzato da questo mio progetto (alcuni valvolari in circolazione hanno smorzamenti a volte inferiori a fattore 1) e la ma impressione di basso controllo è dovuta al fatto che sono abituato ad ascoltare normalmente apparecchi che hanno fattori DF compresi tra 5 e 8. Per migliorare molto la prestazione sonora generale poi suggerisco di bypassare TUTTI gli elettrolitici presenti nel circuito con condensatori in polipropilene di buona fattura, tutti da almeno 1uF o in alternativa usare elettrolitici di grado audio. Chi fosse interessato a realizzare questo progetto può comprare il set formato da 2 trasformatori di uscita, quello di alimentazione e l’induttanza a €433,00 compresa spedizione.

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Single Ended minimali per newbye.

Ho realizzato questi piccoli progettini sull’onda del famoso “insulto finale!” e “lo scherzo”, progettini relativamente economici ma sicuramente molto semplici da realizzare per newbye dell’autocostruzione, tutti centrati sull’uso degli stessi trasformatori d’uscita (SE5K6-UNI) in modo che il newbye sperimentatore possa divertirsi a provare diverse configurazioni. Questi trasformatori sono di assoluta qualità, sopportano fino a 60mA di bias, una volta realizzati se abbinati con diffusori adeguati alla potenza erogabile da queste valvole, possono dare anche un’ottima resa sonora e dettaglio senza carenze nè di bassi che di alti al contrario dei progetti concorrenti essenzialmente assemblati con trasformatori vintage o industriali a basissimo costo  a volte concepiti per radio d’epoca e senza nessuna pretesa.

set-pico82

Se siete interessati potete contattarmi per sapere il costo del set di trasformatori specifico per ogni progetto.

Pico82 – ECL82 / 6BM8

In questa versione ho voluto usare la ECL82 / 6BM8 che è ancora attualmente prodotta dalla Electro Harmonix quindi di sicura reperibilità e a prezzi bassi (circa 15 euro l’una).

Questo è lo schema (clicca per ingrandire):

Schema essenziale ridotto all’osso con solo qualche accorgimento nella polarizzazione del driver (molti schemi che circolano su internet usano un carico troppo alto per il triodo), e una leggera controreazione locale (R4/R11) che vi consiglio di non eliminare assolutamente, almeno non senza modificare il valore di R5/R12. I condensatori di catodo della finale (C2/C4) devono essere di buona qualità, al più potete bypassarli con un’ulteriore condensatore in polipropilene con valori compresi tra 4 e 10uF, questo dovrebbe farvi recuperare le carenze in gamma alta dell’elettrolitico. Questo schema dovrebbe rendere circa 2/2,5watt RMS per canale.


Pico8284 – ECC82 + EL84 / Pico8484 – ECC84 + EL84

Questo schema utilizza due EL84 come finali e una ECC82 (o in alternativa una ECC84 o PCC84) come driver. La ECC84 è un doppio triodo RF con caratteristiche elettriche molto vicine a quelle della ECC82, cambia solo la piedinatura, è un’ottima valvola che si trova facilmente come NOS a prezzi modesti e vale la pena provarla, sicuramente meglio di una ECC82 cinese. Potete cliccare l’immagine per vedere lo schema e il montaggio dell’apparecchio.


Lo scherzo

Lo scherzo di Luca chiomenti utilizza una coppia di valvole ECL82 / 6BM8 o PCL82, una per canale, lo schema è molto conosciuto potete vedere qui la mia realizzazione.


Varianti al circuito e uso di altre valvole

Qualcuno mi ha già chiesto se questo set di trasformatori può essere usato con valvole diverse, quindi riporto qui una risposta per tutti:

Se si cambia valvola si devono apportare anche variazioni al circuito, che siano anche solo le resistenze di polarizzazione del triodo e della finale e vanno viste le correnti di bias e di filamento e il valore della tensione anodica. Non esistono valvole intercambiabili senza apportare almeno qualche piccola modifica al circuito. C’è chi cambia valvole a cavolo tipo mette una ECC82 al posto di una 83, una EL34 al posto di una KT88, sono cose tirate a casaccio da cui esce suono a casaccio.

Potenzialmente il circuito con piccole modifiche potrebbe ospitare anche la ECL86, ECL85, ECL84. I trasformatori d’uscita sono compatibili anche con la 6CZ5 la 6V6, ci sono tante finali compatibili con questi TU, di scelte ce ne sono, basta cercare finaline che vadano bene su un carico di circa 5k (il trasformatore è 5600). Il trasformatore di alimentazione purtroppo va sostituito di volta in volta perchè ad esempio la ECL82 va alimentata a 170volt, mentre le varie 6CZ5/6V6, ECL86, EL84 richiedono tensioni maggiori fino a 250volt, altre valvole potrebbe aver bisogno di maggior corrente di filamento etc.

Si può usare un’induttanza al posto della resistenza nella cella del filtro, questo comporta sempre qualche piccola modifica, In tutti i modi è un progettino economico e semplice per novelli, dove potete fare i vostri esperimenti.

Col tempo potrei pubblicare schemi alternativi e varianti.

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