Mullard 520 Update 2020 – PushPull EL34 ultralineare in classe A da 20Watt

Un mese fa ricevo questa email: Ciao Stefano, se ti ricordi, da te presi due trasformatori mod. 6K6PP34 destinati al progetto mullard 520 con valvole EF86 – ECC83 – e due EL34. Mi dicesti che lo avresti modificato o rifatto, in realtà ho realizzato un assemblaggio precario ma non mi soddisfa come suona, sono ancora interessato ad un nuovo progetto logicamente studiato per i componenti in mio possesso l’unica mia pretesa è che preferisco un’alimentazione con diodi e non valvola raddrizzatrice, logicamente dovresti realizzarmi il trasformatore di alimentazione. Aspetto istruzioni, saluti “G”.

Mullard 520 – Anno 1956

Il circuito qui descritto è progettato per fornire i più alti standard di riproduzione del suono quando utilizzato in associazione con un preamplificatore adatto, una testina pick-up di e un sistema di altoparlanti di buona qualità.

Due pentodi di uscita Mullard, tipo EL34, con dissipazione anodica di 25 W, formano lo stadio di uscita del circuito. Questi sono collegati in una disposizione push-pull con carico distribuito e forniscono una riserva di potenza di uscita di 20W con un livello di distorsione armonica inferiore allo 0,05%. Lo stadio intermedio è costituito da un amplificatore catodico a divisione di fase che utilizza il doppio triodo Mullard, tipo ECC83. Questo stadio è preceduto da un amplificatore di tensione ad alto guadagno che incorpora il pentodo a basso rumore Mullard, tipo EF86. L’accoppiamento diretto viene utilizzato tra l’amplificatore di tensione e lo splitter di fase per ridurre al minimo gli sfasamenti delle basse frequenze.

L’anello di retroazione include l’intero circuito, in cui la tensione di retroazione viene derivata dall’avvolgimento secondario del trasformatore di uscita e viene iniettata nel circuito catodico dell’EF86. La quantità di feedback applicata intorno al circuito è di 30 dB, ma nonostante questo livello elevato, la stabilità del circuito è buona e la sensibilità è di 220mV per la potenza di uscita nominale. Il livello di ronzio e rumore è inferiore di 89 dB ai 20W nominali.

Il raddrizzatore utilizzato nella fase di alimentazione è il raddrizzatore a onda intera Mullard tipo GZ34. Ciò fornisce corrente sufficiente per l’amplificatore (circa 145 mA) e anche per il preamplificatore e il sintonizzatore radio FM (circa 35 mA) utilizzati con esso.

Quello che è successo a “G” è del tutto simile a quanto successo a fabrizio con i cloni Leak con la KT88 a cui lo schema mullard assomiglia tantissimo, ha montato uno schema risalente al 1956 e che aderiva agli standard qualitativi di più di 60 anni fà e il risultato uditivo non ha soddisfatto le aspettative di un’ascoltatore del 2020, i problemi sono del tutto simili a quelli avuti con il clone LEAK, come si legge anche nella descrizione Mullard del 1956 questo circuito ha ben 30dB di contro reazione, non mi stancherò mai di dire che la contro reazione ci vuole ma non bisogna abusarne, ho quindi rivisto lo schema Mullard per diminuire il tasso di NFB globale da 30 a 9dB, il minimo indispensabile per avere uno smorzamento decente, per fare ciò ho dovuto rimpiazzare la valvola sfasatrice originariamente ECC83 con una ECC82. Inizialmente volevo mantenere la EF86 connessa a triodo come ho fatto con il progetto delle KT88 perchè il cliente voleva riutilizzare i componenti che già possedeva, ma purtroppo le EL34 guadagnano di più delle KT88 quindi il tasso di NFB era ancora troppo, per riuscire a calarlo ho sostituito la EF86 triodata con la sezione di un’altra ECC82.

Questa problematica che con incontrato con il cambio da KT88 a EL34 dovrebbe essere di chiaro esempio a tutti coloro che continuano a produrre o comprare amplificatori che possono montare indistintamente EL34 e KT88, le 2 valvole sono diverse tra loro e un circuito che possa definirsi ottimizzato non può montarle entrambe punto a fine della questione. In ogni modo sul circuito possono essere montate, come finali, tutte le varie equivalenti della EL34 quindi cito le 6CA7, le KT66 e le KT77.

Il circuito è stato concepito, anzichè mono, come uno stereo integrato e monta oltre alle 4 EL34 anche 3 ECC82, la prima ECC82 viene utilizzata metà per ciascun canale. Visto che alcune persone prevenute pensano che la ECC82 non sia la meglio suonante delle valvole esse sono sostituibili con le E82CC, le 6189, le 5814A, le 6211 e diverse altre equivalenti, cambiando la connessione dell’alimentazione filamento sullo zoccolo si possono poi montare le 6CG7 e cambiando proprio zoccolo e connessioni anche le 6SN7, tutto senza modificare niente dello schema che ho prodotto e il trasformatore di alimentazione è già pensato per reggere il maggiore carico dei filamenti delle 6GC7 e delle 6SN7 rispetto le ECC82. Inoltre visto che le EL34 lavorano in classe A invece del semplice selfbias individuale mullard ho implementato il circuito di autobias di Blumlein che permette un’auto bilanciamento delle 2 valvole del pushpull con una precisione anche dell’1% a tutto giovamento sia sulla distorsione che del trasformatore che non sarà mai sottoposto a correnti DC indesiderate.

Ecco alcuni tra i vari contributi di Blumlein all’elettronica: prima di tutto, ha inventato lo stereo, il circuito ultra-lineare, il microfono a bobina mobile… ha registrato oltre cento brevetti in audio, TV e radar. Tragicamente, come Mozart, morì quando aveva ancora trent’anni.

Blumlein ha messo a punto anche un circuito di “auto-bias matching” che non mira a impostare una corrente di riposo specifica, ma lavora per mantenere entrambe le valvole alla stessa corrente di riposo; un bilanciatore in altre parole. Si rese conto che una discrepanza nella corrente di riposo delle 2 valvole avrebbe pregiudicato le prestazioni di un amplificatore push-pull, poiché avrebbe portato a una magnetizzazione parziale del nucleo del trasformatore di uscita, che riduce la sua induttanza, peggiorando la sua riproduzione a bassa frequenza e limitando la sua massima potenza in uscita.

Il suo circuito, all’epoca noto anche come “circuito giarrettiera”, utilizza una resistenza di catodo di valore doppio rispetto quello utilizzato in un normale circuito di self bias e il centro delle 2 resistenze di una valvola diventa il riferimento della griglia della valvola opposta. Quando una valvola conduce troppo, aumenta la tensione di polarizzazione sulla griglia della valvola opposta aumentando la sua corrente di riposo. Al contrario, se una valvola conduce troppo poco, abbassa la tensione di polarizzazione sulla griglia opposta facendo sì che anche l’altra diminuisca la sua corrente. Essendo però che le 2 valvole sono mutuamente incrociate una con l’altra alla fine la corrente di bias di entrambe si stabilizza ad un valore pressochè identico per entrambe, e questo avviene anche se le 2 non risultano per niente matchate! Anche se si inserisce nel circuito una valvola nuova e una parzialmente esaurita alla fine la corrente di bias delle 2 si stabilizzerà su un valore medio e uguale.

In fine come richiesto l’alimentazione del circuito è ottenuta con un rettificatore a diodi, con condensatori di generosa capacità e relativa induttanza di filtro, qui sotto lo schema premium.

Foto del montaggio di “G” saranno pubblicate quando disponibili.

 

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2 Responses to Mullard 520 Update 2020 – PushPull EL34 ultralineare in classe A da 20Watt

  • I trasformatori d’uscita che realizzo hanno tutti l’impedenza 4/6/8 ohm… il raddrizzamento a diodi ha un’impedenza molto più bassa e in un finale in classe AB si traduce in una maggiore stabilità della tensione sopratutto alle basse frequenze la dove con una raddrizzamento a valvola puoi vedere chiaramente anche con un banale tester la tensione che cade (molto di più che con i diodi) nei passaggi di volume maggiore per risalire dopo.. di fatto chi parla del “suono delle raddrizzatrici” parla della distorsione introdotta da un tensione di alimentazione instabile, per il resto ti rispondo per email

  • Buongiorno,
    Sarei interessato a costruire il circuito Mullard 520 modificato presente sul sito.
    Vorrei sapere il costo del kit trasformatori, compreso anche quello di alimentazione.
    Due domande:
    -È possibile avere i trasformatori finali con anche l’uscita per impedenza da 4ohm,?
    -Per l’alimentazione, secondo lei, è preferibile un circuito con valvola raddrizzatrice o, come nello schema, un ponte raddrizzatore a diodi?
    Ovviamente con le dovute modifiche sia al trasfomatore che al circuito…

    Grazie in anticipo per la risposta e mi scuso per il disturbo.

    Andrea Mangano

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Risolvere il ronzio nelle radio d’epoca – Neutralizzazione del ripple – Regolazione Antironzio

Premessa: Questo articolo non è esaustivo, ma si focalizza sulla problematica delle radio che hanno il trasformatore d’uscita con presa anti-ronzio. Si parte dal presupposto che si possieda una radio già riparata in tutte le sue parti ed esente da problemi circuitali, ma che, nonostante ciò, continui a presentare un fastidioso ronzio nell’altoparlante.

Ronzio in altoparlante, cosa non fare…

Assolutamente, non montare nella radio condensatori elettrolitici maggiorati! Mi capita spesso di trovare condensatori da 100, 220 o 330 µF montati dentro una radio d’epoca. È una cosa da NON fare assolutamente, perché la radio non usa diodi al silicio come raddrizzatori, ma una valvola raddrizzatrice, che non è in grado di sopportare i picchi di carica di condensatori così abbondanti. Questo potrebbe portare all’esaurimento della valvola o, peggio, a una scarica interna che potrebbe distruggere il trasformatore di alimentazione!

Cos’è la spira antironzio?

Osserviamo questo schema: è una situazione abbastanza comune, soprattutto nelle radio degli anni ’50 e ’60. La tensione anodica livellata proveniente dalla valvola raddrizzatrice entra nella presa “I” del trasformatore d’uscita e percorre l’avvolgimento fino alla presa “F” per arrivare alla placca della finale audio. Il pezzo di avvolgimento compreso tra “I” e “L” viene chiamato “spira antironzio”; in realtà è un numero variabile di spire, compreso tra circa 5 e una ventina di spire. A cosa serve?

All’epoca non era economico produrre condensatori di grossa capacità. Oltre ad essere costosi, sarebbero stati molto ingombranti e, soprattutto, le valvole raddrizzatrici non sarebbero state in grado di erogare correnti così abbondanti senza guastarsi, specialmente nei ricevitori che dovevano essere economici e nei quali, quindi, non si mettevano induttanze di filtro per scelta commerciale. La spira antironzio è un pezzetto di avvolgimento posto in opposizione rispetto a quello primario, proprio come se fosse un push-pull, ma al contrario; dell’avvolgimento primario è molto corto. All’uscita di questo avvolgimento è sempre presente una resistenza (nello schema di esempio, 470 ohm) che va poi al secondo condensatore di disaccoppiamento (50 µF nell’immagine) da cui vengono alimentate tutte le altre valvole presenti nella radio. Assumendo che la tensione di alimentazione proveniente dal raddrizzatore presenti del ripple, udibile in altoparlante, la corrente che scorre nella spira antironzio induce nel nucleo un’ondulazione opposta a quella indotta dal primario, andando di fatto a silenziare, o nel gergo corretto a “neutralizzare”. Ora, la neutralizzazione è una questione di equilibrio molto preciso, perché l’ampiezza del segnale indotto dalla spira antironzio deve essere esattamente uguale a quella indotta dal primario. Se essa è maggiore o minore, il ronzio sarà ancora udibile in altoparlante, non indotto dal primario, ma dalla stessa spira antironzio!

Al momento della costruzione della radio, il rapporto tra il numero delle spire antironzio e la resistenza posta in serie era stato calcolato e verificato. Tuttavia, dopo tanti anni, il variare del valore di tutte le resistenze montate nella radio, unito al cambiamento dell’efficienza delle valvole, ha sbilanciato questo equilibrio. Inoltre, non possiamo dimenticare i casi in cui il trasformatore di uscita si è guastato e sia stato sostituito con un ricambio non perfettamente identico. Infatti, uno potrebbe trovare un trasformatore d’uscita per EL84, ma non essendo specifico per il modello preciso di radio su cui viene montato, anche se ha una EL84, il numero di spire avvolte come antironzio potrebbe non essere lo stesso, e la radio potrebbe continuare a ronza.

Stessa cosa potrebbe capitare montando il mio trasformatore di uscita universale

Che è dotato di presa antironzio, ma essendo universale è stato creato con un certo numero di spire di default. Come si fa allora quando il sistema antironzio non funziona? Per regolare la neutralizzazione antironzio è necessario agire sulla resistenza posta in serie all’avvolgimento. Nell’immagine di esempio che ho postato è indicato un valore di 470 ohm, ma i valori che si possono trovare sono numerosi: 600 ohm, 1 k?, 1,2k?, 1,3k?, ecc.

Il sistema più semplice per trovare il valore giusto di questa resistenza è scollegarla momentaneamente e al suo posto inserire un reostato (sottolineo: reostato, che deve essere in grado di reggere una certa corrente e dissipazione senza guastarsi, quindi non un potenziometro a carbone). Accendere la radio tenendo il volume al minimo, in modo che in altoparlante si oda solamente il ronzio a 50 Hz, e poi variare il reostato fino a trovare il punto in cui il ronzio scompare quasi completamente. Poi, spegnere la radio, misurare col tester il valore resistivo del reostato e sostituire la resistenza fissa presente nella radio con una che abbia un valore molto vicino a quello misurato sul reostato.

Ecco come ho realizzato questo strumentino comodo comodo…

I materiali che ho usato sono: un reostato LESA da 1 k?, una resistenza fissa da 1 k? e 5 watt, un interruttore e una scatolina stampata su misura con la stampante 3D. Se avete a disposizione un reostato da 2 k?, la resistenza e l’interruttore non sono necessari. Io avevo solo un reostato da 1 k? e, per utilizzare ciò che avevo in casa senza acquistare altri materiali, ho fatto così. La scatolina è indispensabile, considerando che nel reostato entra la tensione anodica, e maneggiarlo a nudo potrebbe essere pericoloso per l’incolumità.

Scatoletta chiusa, un pezzo di filo, 2 coccodrilli, la manopola più brutta che ho trovato, e il gingillo è pronto all’uso. Poi può tornare utile anche per altre cose.

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2 Responses to Risolvere il ronzio nelle radio d’epoca – Neutralizzazione del ripple – Regolazione Antironzio

  • Devi cambiare il valore della resistenza in serie alla presa antironzio, per trovare il valore giusto seguendo la guida di questo articolo che hai commentato

  • Salve mi hanno regalato una radio d’epeca SV39 ho cambaiato parecchi condensatori in perdita pero’ sento un po di ronzio di 50 Hertz nella bassa frequenza. Che devo fare lavorare nell’antironzio. Sono radioamatore nominativo: IK5YZZ Grazie da Pisa mi chiamo Giovanni

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Radio Pathè 105A – Restauro e Conversione FM

Questa piccola radiolina francese mi è stata consegnata in condizioni abbastanza pracarie, era stata riparata diverse volte nel corso della sua storia, molti componenti sono stati sostituiti lasciando moncherini da tutte le parti, oltre a diversi pasticci e modifiche non proprio sani. Il lavoro di restauro è consistito nel ripristino da schema dell’intero circuito con sostituzione di tutti i condensatori e diverse resistenze marce.

Particolarmente problematico è stato trovare il modo di alimentare il modulo FM in quanto questa radio è di quelle senza trasformatore, che vanno solo a 110V e hanno dentro delle grosse resistenze per alimentare filamenti e lampadine mentre la raddrizzatrice raddrizza direttamente la tensione di rete, con un pò di ingegno sono comunque riuscito nel mio intento senza aggiungere trasformatorini dentro la radio. La modifica per alimentare il modulo prevedere l’uso della linea di alimentazione dei filamenti delle valvole che in originale è così:

Modificato in questo modo:

Il concetto della modifica è molto semplice: al capo della resistenza da 150ohm si formano circa 7/8volt a vuoto per via della corrente che scende dai filamenti delle valvole, questa tensione è sufficiente ad alimentare il modulo FM con condensatore elettrolitico maggiorato, il diodo 1N4007 invece cortocircuita a massa la semionda negativa che sarebbe ignorata dal raddrizzamento a singola semionda del modulo, in questo modo causo meno raffreddamento dei filamenti delle valvole e minore riscaldamento della resistenza.

Il mobiletto come sempre è stato sverniciato e tirato a nuovo.

Eccola in funzione

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