Riparazione amplificatore valvolare Unison Research S2

L’Unison Research S2 è uno dei classici integrati valvolari italiani più apprezzati dagli audiofili. Prodotto negli anni ’90 e nei primi 2000, rappresenta la filosofia sonora tipica del marchio: calda musicalità, costruzione artigianale e un design elegante che fonde legno e metallo in uno stile inconfondibile. Il circuito utilizza una coppia di EL34 in configurazione single-ended, pilotate da valvole di segnale ECC82. È un amplificatore che, se ben mantenuto, può offrire ancora oggi prestazioni di altissimo livello, ma che con il passare del tempo può necessitare di una revisione.

Questo esemplare di Unison Research S2 mi è stato consegnato in laboratorio perché non si accendeva più: il fusibile interno era saltato. Alla verifica iniziale, una delle due valvole finali EL34 risultava completamente esaurita, mentre l’altra manteneva ancora una buona efficienza, intorno all’80%. Ho quindi cercato nella mia scorta una valvola di caratteristiche simili per sostituire quella guasta e contenere i costi di riparazione.

Sostituito il fusibile e accesa la macchina, ho iniziato a controllare le varie tensioni per verificare che tutto fosse in ordine. Ho notato subito che una delle resistenze di catodo delle finali scaldava più dell’altra: la tensione ai catodi era infatti molto diversa. Una delle due valvole assorbiva troppa corrente, e il canale corrispondente presentava una certa distorsione. Il comportamento era anomalo, considerando che le due EL34, testate con l’uTracer, risultavano perfettamente accoppiate.

Individuazione del difetto

Ho quindi proseguito con le misure sulla griglia di controllo (G1) delle valvole finali, dove teoricamente dovrebbero esserci 0 volt. In realtà su una valvola leggevo +5 V e sull’altra addirittura +12 V. Il primo sospetto è caduto sui condensatori di disaccoppiamento, che possono andare in perdita nel tempo. Li ho scollegati e testati con il misuratore di isolamento, ma erano perfettamente sani. Anche la scheda non mostrava segni di carbonizzazione o dispersioni superficiali.

L’attenzione si è quindi spostata su due resistenze di polarizzazione del circuito: i loro valori non erano corretti e causavano un errore nella tensione di bias. Una volta sostituite con altre di valore appropriato, la tensione di griglia è tornata a 0 V come previsto, e il bias delle EL34 si è stabilizzato ai valori nominali.

Dopo la sostituzione delle resistenze difettose e la verifica delle tensioni su tutti i punti critici, l’Unison Research S2 è tornato a funzionare perfettamente, restituendo il suono caldo, dinamico e musicale che lo ha reso un riferimento per tanti appassionati. Sotto sono riportati alcuni grafici strumentali relativi al caso specifico, utili solo come esempio del comportamento osservato sul banco di prova.

Banda passante su carico resistivo

E su carico reattivo

Se anche il tuo Unison Research S2, o un altro amplificatore valvolare, presenta problemi di funzionamento, contattami per una diagnosi e una riparazione professionale. Ogni intervento viene eseguito con strumenti di misura dedicati e con la massima cura per preservare l’integrità e l’autenticità dell’apparecchio.

Continue reading...

Lascia un commento

Questo sito utilizza Akismet per ridurre lo spam. Scopri come vengono elaborati i dati derivati dai commenti.

LX1240 – Modifiche e migliorie per renderlo realmente HiFi

Siccome ricevo ancora richieste da persone che si divertono a montare o imitare il vecchio KIT di nuova elettronica LX1240 (anche se non capisco dove trovino i PCB e i trasformatori per metterli assieme) vado scrivendo questo articolo per soddisfare la richieste. Come succede per l’LX1321 anche per l’LX1240 circolano su internet diversi sitarelli amatoriali che propongono modifiche abbastanza discutibili che non sono affatto HiFi (sebbene le propongano come tali) oppure sono semplici esperimenti di smanettamento, che prevendono adattamenti di valvole in maniera abbastanza rozza. In questo articolo prendo in esame il progetto di NE, che di per sè ha un disegno abbastanza normale, e propongo delle modifiche che possano renderlo un’apparecchio veramente HiFi, di alto livello e non solo uno scassone di citofono su cui fare esperimenti di montaggio casuale di pezzi. Ho quindi preso in esame le limitazioni del circuito stampato originale e ho deciso di fare modifiche che possano essere realizzate modificando solo i valori dei componenti, senza stravolgimenti troppo pesanti, e quindi potranno essere utilizzate come valvole finali le EL34 e compatibili (KT66 / KL77) e le KT88/6550, niente 2A3, niente 6L6 niente 300B o PL36 o altre cavolate che richiederebbero trasformatori troppo diversi e driveraggi differenti per essere attuale correttamente.

Inizio spiegando che il progetto originario di nuova elettronica era tirato al massimo risparmio (oltre ogni limite) a totale discapito della qualità dei trasformatori che hanno delle enormi limitazioni qualitative. Il trasformatore di alimentazione originario di nuova elettronica era talmente sottodimensionato che si narra arrivasse a fumare dopo un pò che era acceso, tantè che molte persone ne compravano 2 per alimentarci solo un canale, avendo ugualmente problemi di surriscaldamento! Di stessa qualità sono i trasformatori d’uscita, talmente piccoli che io in quelle dimensioni ho realizzato trasformatori d’uscita per cuffie con valvole del taglio delle 6J5 mentre loro ci hanno fatto lavorare sopra una EL34. Premesso quindi che spendere poco con cose a valvole non ha senso, meglio usare un TDA2002 che costa ancora meno e suona sicuramente meglio che un valvolare realizzato con trasformatori così, è quindi palese che la modifica prevede l’acquisto di un nuovo set di trasformatori. Ovviamente la cosa non è un problema per chi monterà il progetto da zero senza partire dalla base di un LX1240.

Veniamo quindi alla mia versione. Premetto che su internet circolano schemi dove la gente commuta da pentodo a triodo o a ultralineare così alla leggera, senza considerare che il valore della resistenza di polarizzazione sotto al catodo della finale andrebbe cambiato, così come il tasso di NFB. Come ho già spiegato in questo articolo l’ultralineare in single ended è assolutamente da evitare, mentre con la finale a triodo si richiederebbe maggiore spinta da parte del driver io quindi considero solamente il funzionamento a pentodo che è l’unico che possa rendere dare una prestazione ben bilanciata all’oggetto. I trasformatori d’uscita sono gli stessi usati in altri single ended di EL34 quindi ad alta banda passante e dal suono di altissimo livello, ho previsto l’uso di un diverso trasformatore per la KT88 rispetto la EL34.

Di particolare gaudio per i sostenitori del suono colorato questo progetto prevede un feedback ad anello che lascia fuori il primo stadio, ecco lo schema premium (clicca per ingrandire)

Ho corretto la polarizzazione della finale e anche la polarizzazione e sopratutto quella della ECC82, perchè nella versione di Nuova Elettronica era fatta funzionare a correnti troppo basse, ma vediamo le rette per capire (in verde la versione Nuova Elettronica, in rosso la polarizzazione nella mia versione).

Rette ecc82

Come capita spesso mi arrivano persone imbeccate dai soliti guru dei forum che sanno tutto senza provare le cose che lanciano critiche sulle scelte circuitali che faccio e nel caso specifico hanno criticato questo cambio di polarizzazione della ECC82 definendolo peggiorativo, dicendo che:

  • Avendo fatto lavorare la valvola con una corrente maggiore questa si consuma prima.
  • Che il punto di lavoro risulta meno lineare, cioè la valvola distorce di più, “lo dicono anche i datasheet!”
  • Che non serve niente fare uno stadio che esce con un’impedenza inferiore tanto le resistenze di carico sono di valori molto alti.
  • Che il tempo di salita (che si migliora facendo lavorare la valvola a correnti maggiori, ossia facendola uscire ad impedenza più bassa), del circuito è una cosa irrilevante.

Allora visto che io non mi limito solo ad usare un simulatore computerizzato per verificare le cose che dico ho assemblato un circuito su un pezzo di legno con una ECC82, l’ho alimentata e ho effettuato varie misure per paragonare come si comportava nelle 2 situazioni, quella di nuova elettronica e quella che ho deciso di usare io, facendo ora ben presente che IO al contrario di tanti altri non considero solo la distorsione armornica (THD) ma anche tutta un’altra serie di parametri per stabilire quale circuito vada meglio. Sottolineo poi che la velocità del circuito (tempo di salita) per me è un parametro importante che definisce quanto dettaglio un certo circuito può far “sentire”, a tal proposito potete andarvi a vedere le specifiche tecniche degli OTL Graaf dove questo parametro era sempre dichiarato, G.Mariani mi ha sempre detto di tenerlo in considerazione e di far lavorare le valvole con della corrente, nel caso di questa ECC82 il punto di lavoro da me impostato è a metà della dissipazione massima della valvola quindi è del tutto accettabile e non credo che ne pregiudichi la vita, una volta facevano lavorare le valvole un modo parsimonioso perchè non gli interessava raggiungere certi livelli di fedeltà (le stesse registrazioni negli anni 50 non è che fossero granchè) ma piuttosto non avendo a disposizione condensatori di grosso taglio e rettificatori capaci di correnti elevate lo facevano per non andare in contro ad altri problemi, erano bravi progettisti alla philips ma all’epoca certe cose gli interessavano ben poco, oggi invece dovrebbero interessare sopratutto a quelli che si trastullano con DAC da mille mila BIT… tanta definizione poi perdi tutto in un circuito di concezione così arcaica?!

Ma vediamo il confronto tra le 2 circuitazioni, iniziamo con il circuito di nuova elettronica:

Fase e banda passante NE

Analisi di spettro NE

Tempo di salita NE

Riassunto strumentali NE:

  • Banda passante: 20khz -1 dB
  • Andamento di fase: 6 gradi 20Hz/1khz e ulteriori 10gradi 8khz, oltre 25gradi a 20khz.
  • Distorsione armonica THD: 0,4089% con prenza di picchi sotto la fondamentale, instabilità probabilmente causata dal valore molto alto della resistenza di carico.
  • Tempo di salita: 14uS

Ora vediamo il circuito come l’ho realizzato io…

Fase e banda passante SB-LAB

Analisi di spettro SB-LAB

Tempo di salita SB-LAB

Riassunto strumentali SB-LAB:

  • Banda passante: 75khz -1 dB (molto migliore della vesione NE).
  • Andamento di fase: 7,5 gradi 20Hz/1khz e ulteriori 10 gradi a 20khz (molto migliore della versione NE che a 20khz aveva oltre 25gradi di rotazione).
  • Distorsione armonica THD: 0,4268% (peggiore rispetto NE ma solo dello 0,0179%, differenza di distorsione IRRILEVANTE) minore presenza di rumore sotto la fondamentale (migliore rispetto NE).
  • Tempo di salita: 8uS (contro i 14 di NE)

In definitiva questo “peggioramento della THD” paventato dal lettore di datasheet è sostanzialmente inudibile, mentre tutti gli altri parametri di banda passante, andamento di fase, velocità del circuito risultano molto migliori rispetto la versione del circuito di nuova elettronica. Aggiungo anche che le griglie delle valvole ancorate con una resistenza di valore inferiore (220k invece di 470k) sono più stabili e meno suscettibili dal captare rumori e ronzii, quindi il circuito di nuova elettronica è solo una concezione circuitale “old style” assolutamente da bocciare o al limite con un proprio carattere sonoro vintage, ma la mia versione non è assolutamente peggiorativa ma tutt’altro; è decisamente migliorativa sopratutto se si cerca un suono più moderno e brillante. Chi poi insista a dire che uno 0,01qualcosa% di THD in più sia così peggiorativo ignorando tutto il resto per me non merita considerazione, a questo riguardo consiglio la lettura di questo articolo.

Attenzione: Le modifiche di seguito riportate in questo articolo PREVEDONO l’utilizzo di trasformatori SB-LAB, attorno a queste il progetto di upgrade è stato sviluppato e collaudato. Se eseguite queste modifiche in maniera errata o non utilizzate trasformatori SB-LAB il risultato è ignoto e SB-LAB non si assume nessuna responsabilità per amplificatori che entrano in auto-oscillazione o si bruciano. Non possono essere utilizzati in nessun modo i trasformatori originali di nuova elettronica. Essendo un circuito a larga banda passante ed essendo gli stessi trasformatori a larga banda passante garantiscono si una resa sonora assolutamente HiEnd, ma il cablaggio richiede grande cura e verifiche onde evitare problemi, le masse sul telaio devono essere pulite e fornire contatto perfetto, deve essere rispettata la polarità di fase dei trasformatori per non innescare oscillazione attraverso la rete di NFB, il cablaggio dell’ingresso pulito, senza loop di massa e con cavo schermato di buona qualità, può essere utile accendere gli apparecchi gradualmente con il variac. Se avete acquistato i trasformatori per l’upgrade, in caso di problemi o dubbi rivolgetevi a SB-LAB che può fornirvi l’assistenza per risolverli.

Ho effettuato il montaggio partendo da un PCB originale ripulito dagli esperimenti di qualcuno che ci si era divertito…

Facendo riferimento alle nomenclature dei componenti che appaiono sopra il PCB ho proceduto a montare il tutto in questo modo:

Resistenza da 15K 1/4 o 1/2 watt nella sede di C1
Condensatore ceramico da 100pF nella sede di R1, avendo cura di ripiegare il terminare e chiudere la pista per far arrivare il segnale all’ingresso della ECC82
Resistenza da 1Mega 1/4 watt montata sotto tra ingresso e massa grattando via il solder dalla pista adiacente

vedi foto:

R4 = 560ohm 1/2w
R2/R3 = 12k 1w
R5 = 470ohm /12w
R6= 82ohm 1/2w
R8/R9 = 220k 1/4w
R7 = 1k8 3watt
C3 = 100uF 400v
C2 = 1uF 250/300v o maggiore, MKP
R11= 39ohm
C4/C5 = 330nF 250volt o maggiore, MKP
R12 = 220ohm 3watt (cortocircuitare la presa GS del circuito a +300v)
C8 va lasciato vuoto
C6 = 470uF 400volt
C7 = 470/1000 o anche 2200uF 25volt di buona qualità con in parallelo in polipropilene da minimo 220nF fino a 1uF
R10 deve essere da 120ohm se si usa la EL34 e da 180ohm se si usa la KT88, sempre 5 watt di dissipazione
Il trasformatore d’uscita è il mod. SE2K-EL34 per uso con la EL34 e il mod. SE2K5-2A3 se si usa la KT88

Sotto a C3 va montato lo zener da 200volt 1watt con il catodo rivolto verso il positivo, questo zener ho lo scopo di stabilizzare la tensione che alimenta il driver impedendo delle lievi oscillazioni a bassa frequenza che avvengono dopo picchi di segnale.

Va ovviamente eliminata l’induttanza doppia di NE e vanno cortocircuitate le 2 linee di alimentazione dei 2 canali come se fossero una sola, la separazione dei canali è irrilenvante essendo una classe A ed essendoci 2 condensatori da 470uF che finiscono di fatto in parallelo non possono avvenire fenomeni di diafonia.

Ecco il mio montaggio di collaudo su tavolaccio

Strumentali rilevate

Banda passante: 20Hz -0,2dB / 50khz -1db
Distorsione armonica THD @ 1 Watt RMS su carico resistivo: 0,966% (da contare il montaggio volante, quindi non schermato e i fili lunghi)
Potenza: rilevata con KT88 su trasformatore SE2K5-2A3 = 7,5Watt RMS
Smorzamento DF: 5,7

Grafico banda passante e fase su carico resistivo

Grafico banda passante e fase di carico reattivo

Analisi di spettro

Quadre a 100Hz – 1k – 10k su carico resistivo

Continue reading...

3 Responses to LX1240 – Modifiche e migliorie per renderlo realmente HiFi

  • Gentile Luigi, la invito a leggere l’articolo sul Merope pushpull 6L6GC/5881 triodo in classe A.
    Fu la mia esperienza di amplificatore DYI, non è tra i più complessi da realizzare. Le posso confermare che il risultato è eccellente.
    Saluti!

  • il progetto è dedicato a chi lo possiede già e magari lo tiene in cantina a prendere la polvere, se devi fare qualcosa partendo da zero non ha senso che fai questo progetto dovendo anche cercare una scatola di montaggio che è fuori produzione da 25 anni almeno. Se devi partire da zero ti conviene puntare un’altro dei miei progetti.

  • Buongiorno, ho trovato molto esaurienti ed esaustive le sue spiegazioni tanto che vorrei cimentarmi nella costruzione.
    Penso che il problema maggiore sia nel reperire il circuito stampato.
    A questo riguardo potrebbe darmi qualche indicazione?
    La ringrazio anticipatamente

Lascia un commento

Questo sito utilizza Akismet per ridurre lo spam. Scopri come vengono elaborati i dati derivati dai commenti.

Tracciacurve uTracer 3+

Da un pò di tempo desideravo questo traccia curve perchè quello che avevo fatto tanti anni fa “lampemetre tube analyzer” era limitato, quindi per natale ho deciso di comprare il KIT per assemblarlo visto che il costo non era proibitivo. Per chi fosse interessato a visitare il sito di uTracer trova tutto in questo sito: http://www.dos4ever.com/uTracer3/uTracer3_pag0.html

Ecco il mio uTracer assemblato con la modifica delle doppie induttanze per aumentare leggermente la velocità di acquisizione delle curve:

Per chi ancora non lo sapesse il creatore di uTracer ha pensato la scheda per essere alimentata a 19,5volt usando l’alimentatore di un computer portatile. La più grande limitazione di uTracer è l’alimentazione del filamento della valvola sotto misura, uTracer ha un’uscita per alimentare il filamento in PWM limitato a 1,5A e con una tensione che non può superare i 19volt dell’alimentazione dell’uTracer stesso, che potrebbe essere troppo bassa per molte valvole televisive per esempio o alte valvole per uso radio con filamenti serie. La soluzione a questo problema è alimentare il filamento della valvola sotto misura esternamente, quindi in definitiva uTracer viene presentato come compatto, una piccola scatoletta con sopra zoccoli e connettori ma con almeno 2 alimentatori esterni, siccome a piacciono le cose “tutte d’un pezzo” ho pensato di realizzare il montaggio di tutto in una sola scatola.

La prima cosa che ho assemblato quindi è un doppio alimentatore lineare basato semplicemente su un LM317LZ accoppiato con un grosso PNP TIP147 per generare i 19,5volt per uTracer e un’analogo circuito con ben 3xTIP147 paralleli per l’alimentazione dei filamenti. Ho usato 2 trasformatori di recupero, uno recuperato da un vecchio carica batterie per uTracer e un’altro più grosso recuperato da un’amplificatore SS akay che avevo demolito tempo fa per i filamenti.

L’alimentazione di uTracer è riferita al telaio, mentre il negativo dei filamenti è flottante in quanto va riferito alla boccola “K” di uTracer. Per raffreddare i TIP147 ho utilizzato il dissipatore recuperato dallo stesso amplificatore akay a cui ho aggiunto 2 ventoline che non ricordo nemmeno più dove ho recuperato. In fine siccome le ventoline fanno rumore ma il radiatore rimaneva tiepido o quasi freddo quando si alimentavano i filamenti di piccole valvole e iniziava a scaldare solo quando si alimentavano valvole con assorbimenti di alcuni amper come EL34, KT88, 6BX7 e simili ho aggiunto un semplice termostato formato da un NTC, un trimmer e un TIP31 che avvia le ventole gradualmente man mano che il radiatore si scalda e le ferma quando questo torna a raffreddarsi.

Ecco lo schema (clicca per ingrandire)

Mi serviva un contenitore che potesse contenere tutto, inizialmente pensavo a un mobiletto della hifi 2000 ma avrei dovuto spendere quasi 100€ per un contenitore tutto da forare quindi mi ricordai di un rudere che prendeva polvere da anni nel mio solaio…

Questo è un vecchio amplificatore PA della RCF che montava le EL503 come finali, un’apparecchio che qualcun’altro avrebbe messo subito in vendita da qualche parte come super HiFi… poi montava le rare EL503, almeno 2000€ dovrebbe valere hahah. In realtà era un cesso pazzesco e non valeva niente, me l’ha regalato un signore di Modena, penso provenisse da una parrocchia, lo usavano per dir messa, le sue doti audio erano quelle di un citofono da 60watt. Bene smonta!

Ho smontato tutto quello che c’era dentro, poi ho fatto sabbiare le lamiere per pochi spiccioli in modo da eliminare le croste di ossido bianco e ruggine che aveva un pò dappertutto, quindi l’ho modificato per ospitare la nuova elettronica.

Per pochi altri spiccioli l’ho fatto verniciare a polveri…

Quindi ho cablato il piano con gli tutti gli zoccoli e le boccole, in assoluto il lavoro più noioso che mi ha impegnato quasi un pomeriggio intero…

Con la stampa 3D ho realizzato una guida per l’aria da montare sopra il radiatore dell’alimentatore in modo che questo gettasse l’aria calda fuori dal cabinet e ho assemblato il tutto che potete vedere finito nelle ultime due foto qui sotto.

Alcune valvole tendevano ad’oscillare durante la misura e ho risolto semplicemente mettendo un ceramico da 100nF tra la boccola G1 e la boccola K, lato “piastra zoccoli” (non lato uTracer).

Continue reading...

Lascia un commento

Questo sito utilizza Akismet per ridurre lo spam. Scopri come vengono elaborati i dati derivati dai commenti.