SB Luna – Integrato Single Ended 2A3

Prototipo: questo amplificatore non è in vendita.

Amplificatore integrato con valvole finali 2A3

Per questo finale ho adottato la poco utilizzata circuitazione “STC” ossia la “Super Triode Connection” di Shinichi Kamijo. Questo circuito è accoppiato totalmente in DC senza condensatori lungo il percorso del segnale, si può osservare qua sotto uno schema di esempio che circola ormai da un ventennio su internet, un’STC con una semplice ECL82.

Il circuito nella sua forma più pulita è sempre formato da un pentodo in ingresso, un triodo di feedback e una finale di potenza che può essere sia un triodo che un tetrodo/pentodo. Implementare questo circuito è sempre molto complesso in quanto è molto difficile trovare l’equilibrio perfetto tra le 3 valvole facendo in modo che tutte e 3 lavorino nei limiti di dissipazione e in zona lineare. C’è poi da aggiungere che Shinichi Kamijo da buon “distorsone” quale alla fine lui è ha prodotto parecchi schemi fantasiosi e arzigogolati tutt’altro che volti alla riproduzione fedele del suono o con elementi privi di senso come ad esempio i 2 diodi che anche in questo schema si possono vedere posti in serie alla G2 e al primario del trasformatore d’uscita… quasi come se una griglia schermo, che si può immaginare essa stessa un diodo, possa condurre alla rovescia e sia quindi necessario porvi un diodo in serie per evitare una conduzione inversa quando questa evenienza è fisicamente impossibile. Più facile invece è che questi diodi introducano rumori di commutazione sul segnale nei punti che si approssimano all’interdizione. Tralasciando quindi le fesserie internettare l’idea del circuito in sè non è affatto malvagia e se ben implementata ed epurata da quei particolari privi di senso, può dare risultati molto interessanti, uno dei pregi di questo circuito è di avere fattori di smorzamento decisamente alti senza che vi sia feedback ad anello chiuso (ossia prelevando segnale dal morsetto degli altoparlanti).

Nel circuito STC viene fatto un feedback locale dalla placca della finale alla sua stessa griglia passando attraverso al triodo alto dell’SRPP, mentre l’elemento di ingresso deve essere possibilmente un pentodo perchè la sua Ri molto elevata permette di attenuare al minimo proprio il segnale di NFB avendone quindi il massimo tasso possibile.

I lettori di questo sito già sapranno la mia idea in merito al fattore di smorzamento di un’apparecchio, che reputo estremamente importante, e quello che negli anni passati ha contribuito ad affermare la fama dell’STC come circuito a valvole delle meraviglie è proprio questa sua caratteristiche intrinseca. In un mondo (quello degli audiofili) dove la gente rifiuta l’uso dell’NFB “perchè fa suonare male” e che nemmeno sa cosa sia il fattore di smorzamento è comico come, un circuito che alla fine è decisamente retroazionato e ha un fattore di smorzamento parecchio sopra la media, diventi famoso proprio per suonare meglio di tante altre cose… perchè i meno capaci non vedono il filo che parte dal morsetto dell’altoparlante e quindi pensano che sia privo di NFB mentre quelli un pelo più attenti si bevono tutte le teorie sull’elemento non lineare che ci ricamano sopra i guru quindi si avventurano alla sua costruzione e restano meravigliati di come suoni bene una cosa che se gli avessero presentato in’altra maniera non avrebbero mai accettato. Il famoso asino a cui hanno staccato le orecchie per portarlo alla mangiatoria e poi staccato la coda per portarlo via.

Tornando all’SB Luna è quindi un circuito STC ottimizzato che utilizza un pentodo 6SJ7 in ingresso, il triodo di una 6SN7 (uno per canale) come elemento di NFB e una finale 2A3. Il circuito nella mia versione è a bias fisso, non c’è una resistenza di caduta sotto il catodo della 2A3 verso massa (anche perchè avrebbe scaldato come un ferro da stiro) ma bensì il catodo della finale è sollevato da massa ad una tensione di +200volt stabilizzata fornita dalla valvola PCL84 del tutto sufficiente a fornire i pochi mA necessari a sollevare le finali e ad alimentare le griglie schermo della 6SJ7. La regolazione del bias della finale si effettua attraverso la taratura di 2 trimmer che agiscono spostando leggermente la tensione di G2 delle 6SJ7, è stato macchinoso trovare il punto di lavoro ottimale, ma la regolazione della tensione di schermo alla fine è +-10/20volt e non compromette il buon funzionamento di questo stadio, l’unica cura è che i 2 pentodi e le 2 finali siano selezionati tra di loro, io ho fatto il match usando il mio uTracer.

L’SB Luna è l’evoluzione di un mio vecchio apparecchio ora “obsoleto” che si chiamava SB-IT 2A3 anch’esso un STC, la differenza tra il vecchio modello è il nuovo Luna sono diverse, sebbene il disegno dello stadio finale sia il medesimo nel Luna è scomparso il grosso dissipatore che serviva a raffreddare i transistor che alimentavano i filamenti della 2A3 con tensione stabilizzata, ora i filamenti sono alimentati da una cella passiva CLC con ben 33.000uF di livellamento e induttanze specifiche per valvole 2A3/300B. È rimasta una sola PCL84: nel precedente modello la regolazione del bias si effettuava inserendo i puntali di un tester in 2 boccoline nel posteriore dell’amplificatore e poi agendo su 2 trimmer che variavano la tensione erogata dalla PCL84 (una per canale), quindi il sollevamento delle finale da massa, mentre gli schermi della 6SJ7 erano fissi nel Luna invece avendo avuto l’idea di spostare la tensione di schermo delle 6SJ7 non servivano più 2 stabilizzatori separati, visto che la corrente totale era facilmente gestibile da una sola PCL84. Avendo poi a disposizione tutto lo spazio del radiatore che era sparito ho inserito 2 milliamperometri e 2 trimmer direttamente nella parte sopra del telaio per facilitare le operazioni di controllo e taratura del BIAS. Il trasformatore di uscita del Luna è stato avvolto con tutta l’esperienza accumulata in diversi anni dalla realizzazione del vecchio IT 2A3, quindi il Luna riesce ad erogare 1 Watt in più con una banda passante maggiore, quindi se già il vecchio IT 2A3 era deliziosamente bello da ascoltare il Luna è ora superlativo, con una gamma alta e una micro grana ancora più rifinite.

Una foto del vecchio SB IT 2A3

All’interno dell’SB Luna risiede anche un circuito programmato che controlla il ritardo del bias in accensione e si occupa di gestire volume e selezione ingressi tramite telecomando a infrarossi, il potenziometro è di tipo motorizzato mentre il pomello di destra è un’encoder rotativo che permette di selezionare gli ingressi senza l’uso del telecomando. Ho prodotto una mia scheda controllo e scritto personalmente il software per poter avere funzionalità non presenti in quelle commerciali preconfezionate come appunto il ritardo dell’anodica con relativa indicazione di attesa del led che illumina il pulsante di accensione, indicazione della ricezione di segnale da parte del telecomando, aver disattivati i pulsanti del telecomando che attivano canali extra (Luna ha 3 ingressi ma tutte le schede commerciali ne hanno 5). Il cambio di canale tramite l’encoder meccanico è più comoda perchè richiede un’ampia e decisa rotazione del pomello prima che il micro decida si commutare e infine il segnale audio degli ingressi non è gestito da relè dozzinali ma bensì da relè sigillati in astmosfera inerte e contatti in argento che costano almeno 20 volte quelli adottati da tutte le schedine made in cina che si comprano già fatte su internet, niente a che spartire con quei costruttori che ancora commutano i segnali audio attraverso volgari commutatori alpa elettronica da 2€ con i contatti di ottone che dopo qualche anno si ossidano e che fanno diafonia capacitiva tra i vari canali sopratutto se si hanno impedenze elevate nello stadio di ingresso del circuito, già all’epoca dell’ IT-2A3 adottavo il commutatore rotativo al solo scopo di pilotare da remoto gli stessi ottimi relè usati anche sul Luna.

Misure Strumentali
Potenza massima: 4Watt RMS per canale
Fattore di smorzamento DF: 20
Rout: 0,2ohm
Banda passante alla massima potenza: 15Hz / 60khz -3db

Ecco il grafico di banda passante

Spettro distorsivo con la seconda armonica a -30dB rispetto la fondamentale.

Quadra a 100Hz

Quadra a 1khz

Quadras a 10khz

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3 risposte a SB Luna – Integrato Single Ended 2A3

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SB Antares – Monofonici Single Ended con valvola 211 – VT4C

Prototipo: Questo apparecchio non è in vendita

Dopo quasi 10 mesi di gestazione ho finalmente dato alla luce questi 2 monofonici SE con valvola 211. Il progetto non è stato affatto semplice, volevo usare la 211 bene! e per bene intendo che una valvola di questa stazza non può essere ridotta a erogare 10Watt come fanno tanti che semplicemente non sono capaci di mettere assieme un driveraggio decente. La 211 da datasheet prevede e richiede un pilotaggio misto in classe A1+A2 (sia griglia negativa che griglia positiva e a chi non è d’accordo con questo consiglio di usare la 845), quindi sono banditi driverini rachitici o pilotaggi con trasformatori interstadio che non fanno altro che impastare il suono, tagliare la banda passante e impedire un buon controllo durante la sbordata in griglia positiva oltre che a impedire l’uso di NFB che causa poi uno smorzamento troppo basso per riuscire a pilotare decentemente le casse.

Il progetto inizia sulla carta, ho dovuto ragionare non poco sullo schema perchè era necessario un grande swing di tensione che rimanesse lineare su un carico fortemente non lineare rappresentato dalla griglia G1 della 211 che assorbe virtualmente 0mA per tutta l’escursione in negativo e ha un’incremento che arriva a un massimo di 160mA durante l’escursione in positivo. Il comportamento del mio circuito è riportato nel grafico sotto, è possibile vedere in blu l’andamento del segnale (che rimane lineare) e in verde l’andamento (non lineare) della correte di griglia della 211. Dal mio circuito si ottengono 25Watt RMS con 850Volt di tensione anodica su un carico di 9k, sarebbe possibile portare la potenza dell’apparecchio a 35Watt RMS portando l’alimentazione a 1000/1200Volt, ho desistito perchè per farlo era necessario connettere condensatori in serie nello stadio di alimentazione e a mio giudizio questo poteva pregiudicare il suono. L’alimentazione attuale è fornita da un duplicatore di tensione seguito da un LC con un condensatore in polipropilene da 200uF 1000volt.

Dopo aver messo a punto il circuito in ambito teorico ho prodotto i trasformatori e sono passato alla progettazione CAD degli amplificatori.

E alla loro realizzazione fisica…

Misure Strumentali
Potenza 25Watt RMS
Banda passante@1Watt: 15Hz – 50kHz -3dB
Banda passante@25Watt: 30Hz – 22kHz -3dB
Distorsione THD@1Watt: 0,3%
Distorsione THD@6Watt: 1,7%
Distorsione THD@15Watt: 3,8%
Smorzamento DF: 5
Rout: 1,6ohm

Valvole utilizzate 7
1x 12AT7 / ECC81: Pre/ingresso, esclusa dall’anello di NFB
2x 6J5: Guadagno in tensione
1x EL34 connessa a triodo: Inseguitore / Driver / Controllo BIAS connessa in DC alla finale
1x 6080: stabilizzatore di tensione per l’anodica della EL34
1x PC900: amplificatore di errore, pilota la 6080
1x 211 / VT-4C: Finale

Spettro a 1Watt

Spettro a 6Watt

Spettro a 15Watt

Quadra a 100Hz

Quadra a 1kHz

Quadra a 10kHz

Come suona: come prima impressione sembravano essere davvero grandi ampli e ascoltandoli per un buon periodo di tempo lo sono! nel mio ambiente controllato, dopo tante prove e cd, posso solo dire che sono ancora meglio di quello che sembravano. Presentano una medio alta imponente, ma sempre garbata e un basso granitico, statuario. Sono melodiosi e pieni di dettagli, con alcune incisioni si può sentire il pianista respirare, il chitarrista appoggiare le mani sullo strumento. Non ho dubbi nel collocarli tra i migliori ampli che abbia avuto la fortuna di realizzare e ascoltare nella mia vita. Difficile spiegare ma quando ti imbatti in amplificazioni del genere, ti rendi conto che tutto quello che prima credevi immenso, scopri che in realtà era solo grande. È valsa veramente la pena sbattersi in un montaggio così impegnativo.

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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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