Riparazione Apparecchiature Valvolari

hobbysti

Tutti questi progetti si basano sul mio trasformatore SE5K6-UNI. Se sei interessato a conoscere il prezzo e/o acquistare il kit di trasformatori do uscita, alimentazione e induttanze clicca qui per visualizzare il listino dei KIT. O contattami se la variante dello specifico progetto non fosse presente nel listino.


1) Pico 8284 – EL84 pilotata da ECC82

Tempo fa ho venduto il set di trasformatori per un Pico 8282 ad una persona che però non è stata in grado di eseguire un montaggio corretto del circuito che gli continuava a ronzare in maniera spaventosa, mi ha quindi chiesto di assemblare per lui il KIT. Le 2 foto qui sotto mostrano il montaggio del cliente, ossia come non montare un’apparecchio valvolare, se anche voi state pensando di montare qualcosa in questo modo desistete, non parlo della questione estetica ma del legno. Non si può montare un’amplificatore su una base di legno ad iniziare dal fatto che le valvole scaldano parecchio, sopratutto le finali noval come le EL84 e rischiate di appiccare un’incendio. Un montaggio ha bisogno di almeno un piano metallico, per la massa e avere un minimo di schermatura.

Ecco lo schema premium del pico 8284, privo di negative feedback globale…

Ho realizzato prima un pannello di alluminio di 3mm come supporto meccanico del circuito…

Poi mi sono fatto fare da un falegname una scatoletta di legno grezzo (che ho provveduto poi io a forare stuccare, levigare, mordenzare, oliare e tirare a gomma lacca), nella foto si vedono 2 mobili perchè l’altro è per uno “scherzo”.

Nei miei montaggi non rinuncio mai ad avere una piastra di bachelite sotto quella metallica per avvitare comodamente i componenti.

Di importanza vitale avere degli ancoraggi ai quali fissare i componenti!!! Non potete assemblare senza!

Montaggio Finito

Strumentali

Potenza 3 Watt RMS per canale
Banda passante @ 1 Watt: 20Hz / 36khz -3db
THD@1Watt: 0,45%
Smorzamento DF: 1,3
Rout: 6 ohm


2) Pico 8484 – EL84 pilotata da ECC84

La ECC84 è una di quelle valvole “snobbata per ignoranza”, ossia gli autocostruttori non la conoscono e quindi hanno paura che suoni male. La ECC84 è la progenitrice della più famosa ECC88, ha un Mu di 24 e una resistenza interna di 4k che la rende migliore rispetto la ECC82 che ha una Ri di 7k. Lo schema elettrico è identico a quello della versione con ECC82, quindi è possibile realizzare la versione con ECC82 e poi sostituirla con la 84 e viceversa. È possibile montare anche la PCC84 che rispetto la veersione “E” ha il filamento a 7volt invece che 6,3, questa differenza di tensione è talmente piccola che la valvola funziona ugualmente bene. È facilmente reperibile NOS a prezzi modici (inferiori a 10€) ed in grande quantità

Ecco lo schema premium, anche questo privo di negative feedback globale…


3) Pico 8084 – EL84 pilotata da EABC80 (oppure ECC83)

La EABC80 è una valvola molto utilizzata nelle radio anni 50/60 dotate di FM, al suo interno ci sono 3 diodi di segnale, che in questo caso non sono utilizzati, e un triodo che ha caratteristiche elettriche molto simili a quelle di una ECC83 cui differisce per un Mu leggermente più basso, 70 invece di 100. È una di quelle valvole “immortali” nel senso che in tanti anni a riparare ricevitori radio non ne ho mai vista una guasta, per questo motivo si trova a prezzi modici inferiori a 10€ e in grande quantità. La si potrebbe considerare come una ECC83 dei poveri, per un autocostruttore alle prime armi e per divertirsi è sicuramente indicata per via della modesta spesa per acquistarla, che non toglie però che si possa avere da essa ottime prestazioni sonore. Lo schema che ho realizzato in questo caso utilizza negative feedback globale in quanto l’alto Mu renderebbe tutto il circuito troppo sensibile e la gestione del volume impossibile, questo però dota il circuito di un’ottimo fattore di smorzamento al contrario dei circuiti privi di feedback visti in precedenza.

Ecco lo schema premium… È possibile montare una sola ECC83 al posto delle 2 EABC80 ovviamente connettendo correttamente le 2 sezioni.


4) Pico 8084VTR – EL84 pilotata da EABC80 (oppure ECC83) con rettificatore EZ81

Questo schema mi è stato espressamente richiesto da un cliente che voleva utilizzare una valvola raddrizzatrice EZ81, lo schema è quindi molto simile al precedente, cambia il trasformatore di alimentazione e la relativa sezione di alimentazione dimensionata per accogliere una EZ81 al posto del normale ponte di diodi. Ecco lo schema premium. Anche in questo caso e possibile montare una sola ECC83 al posto delle 2 EABC80 ovviamente connettendo correttamente le 2 sezioni.


5) Alimede – EL84 pilotata da 5842

Questo progetto è più raffinato dei precedenti, sia per la ricercatezza del circuito che per via della valvola driver più raffinata, tutto è cominciato quando 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.

Ecco un’altro progettino per gli autocostruttori hobbysti dopo i 3 progetti con la EL34 ho pensato a qualcosa di leggermente più impegnativo dal punto di vista costruttivo con un triodo a riscaldamento diretto, più esattamente con la 2A3. Questa valvola è in grado, con una tensione anodica relativamente bassa, di dare in uscita una potenza di circa 3,5/4 Watt RMS che possono sonorizzare con ottima qualità una stanza da 20metri quadrati se abbinate l’amplificatore con diffusori ad alta efficienza. Ho utilizzato per il driveraggio e una coppia di 6SL7 configurate come Mu Follower, le quali pilotano la valvola finale polarizzata con un semplice selfbias. La strana connessione del catodo della 2A3 con il secondario del trasformatore è un semplice feedback locale (molto leggero in quanto il Mu della 2A3 è molto basso), questo accorgimento è assolutamente necessario per aumentare lo smorzamento del circuito quel tanto che basta per far suonare bene l’apparecchio, infatti è abbastanza comune che gli apparecchi zero feedback suonino con le frequenze basse gonfie sopratutto se non li volete necessariamente abbinare a casse monovia, potete cliccare qui per leggere un’articolo che riguarda gli apparecchi zero feedback. Questo leggero tasso di controreazione locale non rovinerà assolutamente il risultato sonoro finale che ne risulterà migliore.

Per ragioni di semplicità realizzativa ho deciso di raddrizzare utilizzando comuni diodi al posto di una qualche valvola raddrizzatrice, l’ammortizzamento necessario a sopprimere il rumore di commutazione dei diodi è costituito da R15, una semplice resistenza da 22ohm seguita poi da una cella CLC con capacità belle abbondanti. Particolare cura invece sull’alimentazione dei filamenti alimentati in corrente continua filtrata formata da 2 celle CLC (una per ogni valvola).

I filamenti delle valvole driver sono alimentati in corrente alternata in quanto alimentare in continua valvole a riscaldamento indiretto è assolutamente inutile, se la linea dei filamenti è cablata correttamente non ci sarà nessun ronzio, se il ronzio c’è vorrà dire che dovrete cablare meglio, alimentare in continua invece è solo una via più semplice (come spazzare la polvere sotto al tappeto). La valvola bassa ha un capo del filamento riferito a massa mentre la valvola alta ha un capo del filamento riferito alla tensione ottenuta con il partitore formato da R20/R21. Questo accorgimento, per chi non lo sapesse già, serve per mantenere più bassa possibile la differenza di potenziale fra catodo e filamento in quanto in un Mu Follower la valvola alta ha il suo catodo a circa metà della tensione anodica. Se non si utilizzasse questo accorgimento e si riferisse a messa anche il filamento della valvola alta si richierebbe la scarica interna tra filamento e catodo con conseguente guasto della valvola.

Potete vedere il costo del set di trasformatori completo necessario a costruire questo single ended di 2A3 cliccando qui.

Ecco lo schema premium (clicca per ingrandire)

La resa sonora sarà sicuramente di buon livello e soddisfacente, se vuoi vedere un’altra realizzazione con la 2A3 di SB-LAB clicca qui.

Già da parecchio tempo mi ero accorto di questa cosa e mi ripromettevo di parlarne prima o poi. Sempre più di frequente ricevo domande e richieste di consigli su circuiti e schemi che la gente trova sul web e vorrebbe realizzare e più di una volta mi sono trovato a dire alla gente “lascia stare, quella finale o la fai andare a triodo o la fai andare a pentodo, la connessione ultralineare in single ended NON funziona” e ovviamente la gente rimane stranita da queste mie risposte, tanto che ho a listino diversi trasformatori Single Ended con presa UL ma ne sconsiglio l’uso, anche perchè a un certo punto devo vendere e se non lo comprano da me lo comprano altrove. Si perchè ci si trova di fronte ad un’errore madornale condiviso ed imitato praticamente dall’intero mondo audiofilo, grandi marchi compresi, senza che nessuno si sia mai accorto. Il popolo degli autocostruttori e degli audiofili ad oggi è convinto che la connessione Ultra Lineare sia una soluzione valida sia in PushPull che in Single Ended e nessuno si preoccupa di verificare effettivamente come le cose vanno… Perchè quel nome “Ultra Lineare” è tanto rassicurante… non è solo Lineare… è ULTRA !!! (rafforzativo letterario psicologico, ma non di fatto).

Citando un frammento di testo preso da un sito tra i tanti, non metto il link visto che in sostanza sto gettare una bomba enorme su tutta la teoria…

Amplificatore Ultralineare

Si tratta di una particolare configurazione ottenibile solo con i pentodi in cui la griglia schermo viene collegata ad una presa intermedia del trasformatore di uscita in modo tale che la tensione della griglia schermo sia variabile ed insegua il valore della tensione di placca. Questo implica un rendimento alto e un comportamento che è una via di mezzo fra quello di un pentodo classico e quello di un triodo, nell’intenzione di sfruttare il meglio delle caratteristiche delle due tipologie di valvole (triodo e pentodo). La configurazione ultralineare si può adottare sia per un finale single-ended che push-pull.

Qui sotto lo schema di un’amplificatore Single Ended Ultralineare realizzato da un cliente SB-LAB apparso in questo articolo (clicca). Come si può vedere la griglia schermo è collegata ad una presa intermedia del trasformatore di uscita.

Voglio far notare il valore della resistenza posta sotto al catodo della KT88 nello schema, del valore di 360ohm… Ora cito quanto mi ha scritto il cliente che ha realizzato questo schema “se può aggiungere una sua nota nel non farsi influenzare dalla resistenza da 360 ohm, io l’ho sostituita con un valore misurato di circa 190 ohm, dopo vari tentativi perchè non tornava la giusta corrente di bias” … È un particolare molto importante ricordatevelo! Ma dico subito da ora che questo problema evidenzia il fatto che il signor Jean Hiraga non abbia mai testato lo schema che ha pubblicato su internet, perchè si sarebbe accordo che la polarizzazione della finale non torna. Questo schema circola su internet da decenni e nessuno si è mai posto il problema di capire come mai non tornasse la corrente di bias (molti sicuramente non se ne sono nemmeno mai accorti e hanno ascoltato solo distorsione felici e ignari affermando quasi sicuramente che andava anche bene).

Tutti coloro che un minimo di progettazione la conoscono, che sanno capire le curve caratteristiche di una valvola, sia essa triodo o pentodo e che sanno tracciare una retta di carico in base all’impedenza del carico, quindi del trasformatore d’uscita. Sanno che si stabilisce un punto di lavoro tensione/corrente “qualsiasi” o per lo meno spesso ci si affida a punti di lavoro caratteristici, entro i limiti di dissipazione della valvola e si traccia la retta che dipende dall’impedenza di carico. Ecco che con una valvola connessa in ultralineare NON è possibile utilizzare un punto di lavoro a propria scelta ma si è vincolati dalla caratteristica della griglia schermo. Se si cambia la tensione del punto di lavoro l’intero tracciato della valvola cambia completamente!!! Facciamo maggiore chiarezza, prendiamo le curve presentate sul datasheet della KT88 della Genalex (clicca per ingrandire):

Inizio a far presente che il datasheet della KT88 riporta usi in ultralineare esclusivamente in pushpull, all’epoca in buona sostanza non gliene fregava niente a nessuno di usare l’ultralineare in un single ended. Bene il progettista poco accorto potrebbe fare questo ragionamento: allora impedenza tipica per KT88 in SE sono 2500, a occhio la metto a 250volt con 120mA di bias e una tensione di griglia a -32 circa… Otteniamo la retta che potete vedere qui sotto:

Senza star a far montaggi a banco usiamo LTSpice per polarizzare una KT88 in questo modo e vediamo cosa succede… Il modello della KT88 utilizzato è quello dello stimato Norman Koren e posso assicurarvi che realizzato in vivo con una valvola vera il risultato sarebbe lo stesso preciso.

Ecco quello che succede: Corrente di BIAS 24mA … Ma come 24mA?! a questo punto chiunque abbia un minimo di sale in zucca (sono perdonati gli autocostruttori hobbysti, ma chi si dichiara progettista deve arrivarci!) dovrebbe domandarsi: “ma come mai le curve mi prevedono una corrente di 120mA e invece quando monto il circuito ne ho solo 24?!” cioè ci sta una piccola differenza per via della tolleranza delle valvole quindi devo aggiustare il bias un pochino, ma trovarsi 24mA invece di 120 è una differenza talmente grande che dovrebbe mettere in allarme che c’è qualcosa di profondamente sbagliato nella teoria utilizzata per stabilire la polarizzazione della valvola, la realtà è che tutti ignorano questo allarme e trimmano il bias finchè non forzano la corrente della valvola senza farsi domande… Usiamo ancora spice abbassiamo la tensione di bias fino a -18,7volt applicando anche un segnale di 18Vp alla griglia…

Il circuito ora sembra funzionare anche se si nota che la forma d’onda e visibilmente distorta, la valvola sta erogando solo 4Watt RMS. Cosa succedere se diminuisco l’impedenza del trasformatore da 2500 a 1500ohm?

La semionda bassa si è allungata e in generale sembra essere meno distorta! Quindi come mai quando si fa un single ended in ultralineare non torna la corrente di bias e nemmeno l’impedenza del trasformatore?! Riguardiamo le bene le curve presentate dal datasheet…

Notate quella linea trateggiata con indicato Va,g2(o) = 425V?! Facciamo un breve ripasso sul funzionamento delle valvole, triodi e pentodi, e sopratutto sulla loro costruzione interna, iniziamo osservando il triodo che ha 1 sola griglia e una placca a forma di “toast” molto sottile e vicina al catodo.

Poi osserviamo un tetrodo / pentodo che ha 2 o 3 griglie (nel caso della tetrodo a fascio la terza griglia è formata da 2 piastrine metalliche, ma la terza griglia non ci interessa in questo articolo), è invece importante notare che la placca è molto più lontana dal catodo in proporzione a quanto lo è nei triodi…

 

Nei triodi il campo elettrico della placca agisce direttamente sugli elettroni attirandoli, mentre la griglia controllo negativa li frena e ne regola il flusso, nei tetrodi / pentodi la placca è troppo lontana dal catodo per riuscire ad attirare gli elettroni emessi da sola (oppure li attira ma molto debolmente), nei tetrodi / pentodi è la griglia schermo (G2) polarizzata positivamente e posta subito dopo la griglia controllo (G1) ad accelerare il flusso di elettroni, ma essendo la G2 appunto una griglia formata da sottili fili la maggior parte di questi elettroni non riesce a depositarsi su di essa e per via della velocità acquisita in quello che si potrebbe chiamare effetto fionda essi proseguono la loro corsa fino’oltre la stessa G2 arrivando a risentire del campo elettrico della placca che li attira definitivamente a sè. È quindi palese che la corrente che giunge alla placca di un pentodo non dipende solo da quanto è negativa la G1 ma anche da quanto è positiva la G2.

In una connessione ultralineare, a riposo, la tensione che arriva alla G2 è pressochè la stessa che arriva alla placca essendo la resistenza interna dell’avvolgimento del trasformatore quasi irrilevante in questo frangente, quindi succede che se si varia la tensione di placca varia anche la corrente che circola nella valvola, e di parecchio, perchè si è variata inevitabilmente anche la tensione di G2, in ultralineare si può quindi parlare di curve “dinamiche” la dove invece i triodi e i pentodi (connessi a pentodo) hanno curve “fisse”.

Le linee tratteggiate del datasheet genalex di cui parlavo poco fa indicano sostanzialmente che il punto di lavoro può essere messo ad una corrente qualsiasi ma sopra quella linea, ossia restando a 425volt! Se si varia la tensione del punto di lavoro le curve rappresentate non sono più valide! cambiano completamente… Vediamo quello che succede con l’aiuto di uTracer che può essere impostato per acquisire anche curve in ultralineare. Per i motivi ora elencati (e una mancata implementazione software) utracer acquisisce la curve dinamiche solo al di sotto della tensione scelta (quella delle linee tratteggiate di genalex), per capire il fenomeno delle curve dinamiche io ho quindi evidenziato con un pallino nero un punto intermedio corrispondente a 300volt con la G1 ad una tensione di -25volt.

Con una tensione di “stop” a 400 volt abbiamo 80mA a 200volt con G1 a -25…

Se portiamo la tensione di “stop” a 300volt la corrente misurata sempre sui 200volt con -25 di G1 scende a un pò meno di 40mA

Se poi abbassiamo ulteriormente la tensione di “stop” a 250volt ci ritroviamo una corrente inferiore ai 20mA

Si può osservare inoltre che la capacità di erogazione di corrente della valvola scende molto, la resistenza interna aumenta ed è evidente dalla pendenza delle curve, con essa anche la capacità di erogazione di corrente e quindi di potenza sono pregiudicate. Nel caso di “stop” a 400volt la valvola poteva arrivare ad erogare un picco di 170mA a 50volt ma solo 60mA con lo “stop” a 250volt. Se tutto ciò non fosse abbastanza la modifica delle pendenza delle curve rende necessario cambiare l’impedenza del trasformatore per non avere forti distorsioni, la potenza che si arriva ad avere in altoparlante è pressochè la stessa (o insignificativamente superiore) che si avrebbe con una connessione a triodo puro, ma connessa a triodo puro la valvola risulta estremamente più lineare quindi in definitiva se non si vuole usarla a pentodo puro conviene usarla a triodo puro senza porsi nemmeno il problema dell’ultralineare.

Attenzione tutto questo discorso riguarda l’uso in classe A (single ended o pushpull ma sempre in classe A), dove la tensione del punto di lavoro non è elevata e quando non si conoscono le curve UL a differenti tensioni rispetto quelle riportate dal datasheet. La connessione ultralineare è stata concepita per essere sfruttata in pushpull in classe AB dove la tensione a riposo risulta elevata e quindi la valvola funziona bene e se ne trae vantaggio non solo in termini di distorsione ma talvolta anche in potenza, un’esempio di ciò sono le KT88 che in un pushpull in classe AB a pentodo possono erogare solitamente fino (e non oltre) 50 watt in modo sicuro, oltre la potenza di 50watt la griglia schermo inizia ad arrossare pericolosamente per via dei picchi di corrente che patisce quando la tensione di placca scende al di sotto della tensione dello schermo, invece quando le KT88 sono connesse in UL è possibile tirare fuori fin’anche 70/75watt sicuri e senza problemi di arrossamenti della G2 che inseguendo la tensione della placca non arriva mai a patire picchi di corrente così violenti come capita nella connessione a pentodo puro, ma ogni valvola è a sè.

In definitiva la letteratura audiofila ha prodotto tonnellate di schermi ed apparecchi costruiti spesso senza conoscenza di questo fenomeno e in cui appunto il risultato finale sia in termini distorsivi che uditivi era lasciato al caso, mi basta citare un single ended ultralineare con valvole EL34 di nota casa produttrice famosa (che non cito) che aveva una distorsione THD totale dell’8% già ad appena 1 watt RMS su carico resistivo. La connessione ultralineare va utilizzata in pushpull e quando si dispone di dati tecnici riguardo la polarizzazione e l’impedenza del trasformatore da utilizzare, in mancanza di questi dati o di un tracciacurve necessario ad acquisirli si finisce a costruire circuiti che daranno un risultato casuale e difficilmente prevedibile o al di sotto delle reali possibilità della valvola.