Single ended 832a – QQE04/20 con trasformatore di uscita stereo

Desideroso di fare un pò di pratica nell’auto costruzione mi sono cimentato in un progettino da condividere con i lettori del mio sito, questo amplificatore fa uso del trasformatore di uscita stereo di Mariani Polisois visto che Giovanni Mariani (graaf) che mi ha gentilmente concesso il permesso di realizzarlo oltre a spiegarmi come pilotarlo.

Il suo brevetto è stato depositato nel 1998 e consiste, come penso abbiate già capito, in un unico trasformatore di uscita per entrambe i canali, quindi stereofonico a tutti gli effetti. Ogni sezione del trasformatore è servita da uno stadio single ended indipendente. Stadi che però lavorano in contro fase tra loro, questo fa si che alle basse frequenza (dove non esiste stereofonia) i 2 canali lavorino come un pushpull monofonico, incrementando l’efficienza del trasformatore e la potenza erogata ai diffusori. All’aumentare della frequenza audio diminuisce la potenza erogata ai diffusori ma aumenta la separazione dei canali, tutto questo in perfetta sintonia però con quella che è la percezione umana, questo significa che NON si avrà sensazione di minore volume sugli acuti o che l’amplificatore in qualche modo sia equalizzato, no assolutamente. La sensazione di ascolto è naturale, come in un amplificatore convenzionale con 2 trasformatori distinti e si nota una maggiore energia sui bassi dove un single ended (sopratutto se di potenza contenuta) normalmente potrebbe essere carente.

In pratica un’amplificatore costruito con questo trasformatore unisce le caratteristiche sia di un single ended che quelle di un pushpull in classe A.

L’intento del grande Mariani era quello di avere un grosso risparmio (sia economico che di ingombri) sul trasformatore di uscita, senza rinunciare però alla qualità audio, per poter sfruttare quanto risparmiato per curare meglio altre parti dell’amplificatore. Il suo prototipo usa valvole GM70 ed è capace di erogare 30watt per canale in media e fino a 70 sulle basse frequenze!

Io invece quando ho saputo di questa possibilità tecnica ho pensato subito ad un’utilizzo molto diverso, ossia un’amplificatore che fosse veramente minimale, da pochi watt, pensato per essere usato con diffusori ad alta efficienza e che avesse il minimo dell’ingombro.

Ecco lo schema elettrico (clicca per ingrandire)

Questo prototipo che presento è stato concepito per contenere i costi, nonostante questo il risultato è davvero eccellente.

Nella versione finale del circuito ho aggiunto la prese per le cuffie e il commutatore per passare da altoparlanti e cuffie. La spia è a led bianco.

Ora qualche dettaglio: la valvola finale utilizzata è una 832a (equivalente QQE04/20) su zoccolo septar, è un doppio tetrodo a fascio, come driver c’è una EF80 o 6BX6 (io ho montato una 6P6 equivalente magnadyne) e una 6BL8 o ECF80. La rettificatrice è una 5Y3GT. La polarizzazione della finale è di tipo a bias fisso, sul retro dell’amplificatore ci sono 4 boccole per i puntali del tester e i fori per accedere a 2 trimmer multigiri per la taratura. Le dimensioni di base dell’amplificatore sono di 23x17cm.

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Tester per Trasformatori Single Ended

Dopo aver realizzato il tester per trasformatori PushPull, mi sono accorto di aver bisogno di un macchina dedicata per il collaudo dei trasformatori SE, il precedente tester prevedeva il funzionamento di una sola sezione per gli SE ma le misure che ottenevo non erano utilizzabili, i parametri funzionali di un trasformatore SE variano di parecchio in base alla corrente DC che attraversa il primario e alla resistenza interna della valvola che pilota il trasformatore stesso, mi ero ridotto a dover montare a banco il circuitino con la valvola tal dei tali ogni volta che dovevo collaudare un trasformatore SE nuovo e questo mi faceva perdere un sacco di tempo.

Ho così iniziato a pensare a come realizzare un circuito universale che mi permettesse di collaudare tutti i trasformatori d’uscita SE, dai più piccoli ai più grandi, potendo agire sulla corrente DC e sulla resistenza vista dal trasformatore stesso, dopo vari perfezionamenti ho ottenuto questo schema elettrico:

SE TU Tester

Il funzionamento del circuito è questo: la valvola PC86 all’ingresso preamplifica il segnale proveniente dal generatore di funzioni e pilota un SRPP formato da 2 KT88 connesse a triodo, l’SRPP è un circuito con un’impedenza d’uscita molto bassa, nel caso specifico circa 100ohm, il segnale è prelevato dal catodo della valvola alta e posto in serie a un reostato da 10kohm, spostando il reostato si varia la resistenza posta in serie al segnale e quindi si può simulare la resistenza interna di diverse valvole dal minimo di 100ohm al massimo valore del reostato, la DC di questo segnale è disaccoppiata dai 2 condensatori in polipropilene da 40/50uF e da essi inviato al trasformatore sotto test.

La seconda coppia di KT88, connessa a pentodo, funziona da sorgente di corrente regolabile ad alta impedenza, infatti la resistenza interna dei pentodi è molto più elevata rispetto quella di un triodo, lo scopo di questa parte di circuito è di simulare la corrente continua nel nucleo del trasformatore interferendo il meno possibile con il segnale AC che proviene dall’SRPP.

Ho volutamente collegato la sezione a corrente costante al ramo negativo dell’alimentazione in modo da poter avere i morsetti esterni su cui collegare il trasformatore sotto test a potenziale zero, infatti prima di rimuovere il trasformatore in test basta agire su un’interruttore per avere entrambi i morsetti a potenziale zero senza dover spegnere l’apparecchio e senza il pericolo di fondere le griglie schermo dei pentodi, è per questo motivo che la G2 di questi pentodi sono connesse a massa, perchè il catodo è alimentato da una tensione negativa.

Lo strano modo di polarizzare il bias di queste valvole merita una spiegazione: avrei potuto fare un bias fisso normalissimo e porre un limite alla minima tensione di griglia (resistenza in serie al potenziometro), invece ho posto una resistenza da 68ohm sotto i catodi, come in un self bias ma senza condensatore di disaccoppiamento, questo l’ho fatto apposta per aumentare ulteriormente la resistenza interna della coppia di KT88, che più alta è meglio è, appunto perchè non deve interferire con il segnale AC che arriva in placca.

La resistenza da sola forzerebbe le valvole ad un bias di 200mA complessivi (il massimo erogabile dal circuito) quindi il potenziometro di regolazione si muove tra questo massimo di corrente a un minimo che arriva fino all’interdizione totale delle valvole ottenuta con una tensione circa 90volt più negativa del ramo che alimenta i catodi. Questa ulteriore tensione non prevista inizialmente nel progetto l’ho ottenuta con un quadruplicatore connesso a un trasformatore di recupero che inizialmente avevo montato dentro solo per alimentare la ventola e il led della spia.

Vediamo il montaggio: ho recuperato dal solaio questo contenitore per elettroniche che avevo comprato tantissimi anni fà con l’idea di montarci dentro un lineare per CB, ma il montaggio non è mai andato oltre quello che si può vedere.

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Dopo una ripulita ho iniziato a montare il mio circuito al suo interno, i supporti dei condensatori sono realizzati con la stampa 3D.

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Anche i condensatori in polipropilene hanno i loro supporti fatti con la stampa 3D.

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Circuito completo, le valvole montate sono tutte di recupero ancora in efficienza.

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Manca solo di fare la scala graduata per la manopola dell’Ri, per quella voglio misurare la Ri reale dell’apparecchio. Continua…

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Amplificatori monofonici PushPull con valvole KT88

Ecco qui un’altro progettino libero per i lettori, questa volta un poco più impegnativo: un Monofonico PushPull di KT88, per il mio montaggio ho sfruttato i telai di recupero di 2 apparecchi bruciati e distrutti.

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Dopo aver vuotato i telai ho tenuto da conto solo i trasformatori di alimentazione che funzionavano e sono poi partito con la realizzazione di un nuovo trasformatore d’uscita apposta per le KT88.

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Poi la stesura di un nuovo schema elettrico che permettesse di sfruttare detto trasformatore usando lo stesso set di valvole dell’apparecchio originale, e la stessa sezione di alimentazione.

Nella messa a punto di questo schema ho lasciato le resistenze di limitazione delle griglie schermo delle KT88 volutamente abbondanti visto che la tensione a mio disposizione era troppo abbondante, questa scelta limita la potenza massima erogabile dal circuito a 70watt RMS ma assicura la sopravvivenza delle finali.

Ho iniziato la modifica ripulendo il cablaggio carbonizzato dell’apparecchio originale e montando il nuovo trasformatore di uscita che necessita di praticare 4 nuovi fori per le viti avendo dimensioni non perfettamente uguali all’originale:

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Poi ho eseguito il cablaggio del nuovo circuito.

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Vediamo le strumentali del nuovo circuito:

Potenza massima: 70 Watt RMS
Banda passante del circuito a 1watt: 20Hz nessuna attenuazione 110khz -3dB
Banda passante a 70watt: 20Hz nessuna attenuazione 100khz -3dB
Banda passante bassa effettiva tagliata volutamente con il condensatore di ingresso a 25Hz -3dB
Fattore di smorzamento DF: 5.3
Rout: 1,5ohm
THD a 1 watt: 0,25%
THD a 25 watt: 0,61%
THD a 60watt: 0,74%

Vediamo le analisi di spettro

1watt

25watt

60watt

Non delle più pulite ma di certo, con una THD inferiore all’1% nemmeno problematiche, probabilmente con una sezione di alimentazione migliore e usando valvole leggermente diverse si sarebbe potuto fare meglio, in tutti i modi molto migliore del 90% della roba commerciale che circola e sicuramente meglio di un’apparecchio che prendeva fuoco da solo.

Foto dell’apparecchio finito

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Se siete interessati ai trasformatori per assemblarvelo potete contattarmi, buon divertimento.

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