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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PPP con valvole 2A3 – Progetto Libero

Prsesento un nuovo progettino libero nato dal recupero di un’impresentabile…

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Quando ho aperto il coperchio ho trovato la solita ragnatela a penzoloni senza nessun tipo di ancoraggio, lo schema elettrico sarebbe da mettere sui libri, nel capitolo “come non va fatto un’amplificatore valvolare”, non mi dilungo sulle doti mancanti dell’oggetto smontato per recupero componenti e presento il mio schema elettrico (clicca per ingrandire):

La mia opera di ricostruzione ha inizio, mi sento come quei tizi della TV che prendono una cariola di macchina e la trasformano in un mostro, ma la mia opera sarà ben più modesta.

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Vernice spray, tutto in economia.

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Ora dovrò lottare con quei trasformatori, uno di alimentazione pieno di secondari molti dei quali da mettere in parallelo per per alimentare le valvole come si deve; una sola raddrizzatrice 5Z3 invece di due 5U4, le 2A3 alimentate in coppia invece che singolarmente, sarò purtroppo obbligato però ad alimentare le finali in CA (fare una CC con le tensioni a mia disposizione e senza spazio per dissipatori di calore è impossibile), le valvole di segnale invece le alimenterò in alternata mettendo solo una resistenza in serie al secondario da 11,5 volt che le alimentava prima in CC. Il problema più grosso restano le finali è improbabile che riesca ad eliminare totalmente il ronzio.

Come sfasatrice userò la 6SN7 che c’era prima, ma usata come long tail invece che catodina. Lo zoccolo noval in precedenza era usato per un’occhio magico VU Meter (che si fulminava ogni 2 giorni sul quel circuito), io ho eliminato l’occhio magico dal mio progetto per montare una ECF80, userò la sezione pentodo della ECF80 per fare un pozzo di corrente (o CCS) sotto la 6SN7 e la sezione triodo simile al triodo di una ECC82 (più esattamente è il triodo di una ECC84, che è molto simile alle ECC82) per fare l’ingresso.

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Il lavoro non è stato impegnativo anche se durante la messa a punto si son presentanti un paio di problemini fastidiosi ma che sono riuscito a sistemare, purtroppo non sono riuscito ad aumentare la potenza in quanto il secondario dell’anodica del trasformatore (non fatto da me) si siede più di quello che mi aspettavo e perchè l’impedenza primaria del trasformatore non è proprio corretta.

Sostanzialmente le valvole sono polarizzate quasi in classe A, il circuito lavora con una distorsione molto bassa fino a 10watt, poi da 10watt in avanti, quando inizia a sbordare in classe AB, la sezione di alimentazione si mette a sedere, cade da circa 300volt a 270 o meno quando non dovrebbe, anche il secondario che ho usato per i filamenti delle valvole piccole ha cadute molto alte rispetto quello che mi aspettavo, in fase progettuale avevo tenuto conto della resistenza DC degli avvolgimenti ma si vede che il trasformatore non è serrato bene e ha problemi di induzione.

Ho dovuto tenere il bias molto basso sempre per evitare cadute esagerate di tensione, alla fine sono molto deluso perchè ottengo la potenza che si sarebbe potuta ottenere con sole 2 valvole in classe AB fatta bene, come datasheet, con distorsioni probabilmente inferiori. Ciò nonostante sono riuscito ad avere una distorsione comunque inferiore alla versione originale anche se ho usato un pò di NFB e anche considerando che le 4 valvole sono sicuramente tutte smatchate.

Ho aumentato abbastanza il fattore di smorzamento e sembra che sia riuscito a rendere silenzioso l’apparecchio, che nella versione originale aveva un HUM persistente, impossibile da togliere anche se ho alimentato TUTTI i filamenti in corrente alternata. Ho anche eliminato completamente i fenomeni di auto-oscillazione RF che innescavano a caso e tutti i problemi di memoria del segnale che causavano forti persistenze sulla regolazione del bias, ora gli unici 2 condensatori sul segnale sono i 2 che interfacciano la sfasatrice con le 2 coppie di finali, lo stadio di ingresso è completamente DC sia tra triodo di ingresso verso sfasatrice che sull’ingresso stesso.

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Vediamo le strumentali di questa mia versione:

Potenza: 20Watt RMS di picco, 15watt continuativi (decisamente migliorabile con altri trasformatori, portabile a 20 o 30Watt continuativi a seconda dell’impedenza del primario del TU e disponendo di un trasformatore di alimentazione migliore)
Banda Passante: 20Hz -0dB ~ 80kHz -3db
Smorzamento: 2,85
Rout: 2,8ohm
THD a 1 watt: 0,054%
THD a 10 watt: 0,36%
THD a 15Watt: 0,92% (migliorabile se potessi avere meno caduta di tensione anodica sull’alimentazione).

Le analisi di spettro, a 1 Watt

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A 10 Watt

10Watt

A 15 Watt

15Watt

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AudioNote P1 – Riparato

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Questo amplificatore è arrivato piuttosto malconcio, diversi elettrolitici secchi, alcune resistenze bruciate e una valvola finale (JJ tesla) che si era guastava ed aveva avuto un corto interno a peggiorare le cose.

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Ho provveduto a sostituire i componenti guasti e a cambiare tutte le valvole ad eccezione di una coppia di ECC83 che erano ancora buone e matchate e che ho riutilizzato nel posto delle sfasatrici.

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Prima ancora di presentare le strumentali di questo amplificatore guardate la foto qui sotto, essa mostra il trasformatore di uscita: si vede benissimo un pezzo finale del secondario che non occupa l’intera gola… Una delle regole fondamentali per non avere dispersione di induttanza è riempire sempre le gola, per ogni passata, non ci devono essere avvolgimenti incompleti, e state certi che se hanno lasciato a metà il pezzo finale esterno anche dentro sarà pieno di sezioni di primario di secondario fatte alle stessa maniera, le successive strumentali evidenziano appunto alcune carenze di questi trasformatori d’uscita.

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Si può vedere bene un pezzo di avvolgimento secondario che accupa poco più di metà della gola. Ma passiamo alle strumentali:

Potenza massima: 10Watt RMS come da targa.
Banda Passante a 1Watt: 20Hz -0db ~ 17kHz -3db
Banda passante a 6watt: al di sotto dei 30Hz la sinusoide è molto distorta ~ 19kHz -3db. Qui si evidenza la difettosità dei trasformatori d’uscita, solitamente all’aumentare della potenza la banda passante di un trasformatore diminuisce, in questo caso nella parte alta si guadagna qualcosa, questo succede perchè la maggiore potenza compensa un pò l’induttanza dispersa abbondante del trasformatore. Resta il fatto che questa banda passante sia piuttosto scarsa, se rifacessi questi trasformatori probabilmente riuscirei a raggiungere una banda passante prossima ai 100khz.

Fattore di smorzamento DF: 8
Rout: 1 ohm

DF e Rout di buon livello ma ottenuti a forza di NFB, come dico sempre il negative feedback di per se non è un male ma se accoppi un trasformatore con scarsa banda passante con tanto NFB ottieni solo problemi e infatti ho scoperto che il circuito non è stabile, in assenza di carico innesca un’auto-oscillazione a 10Hz, qualcuno dirà che l’assenza di carico non è una condizione normale ma si sbaglia a metà perchè molti diffusori nella fase di rientro del cono mostrano un’impedenza molto elevata e potrebbero indurre l’amplificatore a generare delle spurie, inoltre l’oscillazione non è mai totalmente soppressa, anche su carico resistivo con la scala di 0,1volt ho potuto visualizzarla perfettamente sull’oscilloscopio:

Vediamo l’analisi di spettro a 1 watt:

1watt

E a 6 watt:

6watt

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