Esaminando vari amplificatori valvolari prodotti soprattutto tra gli anni ’80 e ’90, mi è capitato di riscontrare scelte progettuali non convenzionali e, in alcuni casi, compromessi che possono introdurre limitazioni misurabili. Nel caso specifico del J.C. Verdier, ho avuto l’opportunità di analizzare il design originale e di individuare alcuni aspetti suscettibili di ottimizzazione. Mi preme sottolineare, con tono rispettoso e professionale, alcune considerazioni tecniche sul sistema di bias, perché elementi di questo tipo possono incidere sul corretto funzionamento e sulla ripetibilità delle prestazioni nel tempo.

Nel dettaglio, ho notato che, anziché adottare una resistenza di catodo separata per ciascuna valvola, per coppia di valvole o un sistema di bias fisso con regolazioni dedicate, si è scelto di unire i catodi delle quattro valvole finali. Questa configurazione consente di utilizzare la corrente complessiva di catodo per alimentare i filamenti delle due valvole pilota. Tuttavia, questa scelta di progetto può introdurre alcune criticità: se una valvola conduce più delle altre, la tensione sul catodo comune tende ad inseguire tale variazione, influenzando la polarizzazione dell’intero gruppo. Ne può derivare uno sbilanciamento delle correnti tra le valvole, con potenziale aumento della distorsione e con la possibilità di una componente continua residua nel trasformatore di uscita, soprattutto quando le valvole non sono perfettamente accoppiate o invecchiano in modo diverso. Di seguito, è riportato uno schema approssimativo del circuito.

Il trimmer presente sulla scheda consente di variare la tensione delle griglie, ma non permette una regolazione indipendente e stabile del punto di lavoro per ciascuna valvola o per ciascuna coppia, né consente di ottimizzare e mantenere nel tempo il bilanciamento delle correnti fra tubi. Nella pratica, il suo scopo è incrementare la corrente complessiva per ottenere un’alimentazione adeguata dei filamenti della ECC81 e della ECC83. In altre parole, le valvole finali si trovano a svolgere anche una funzione “di servizio” nella catena di alimentazione dei filamenti, condizione che può penalizzare l’ottimizzazione del loro punto di lavoro e la stabilità del bilanciamento fra tubi. Per questi motivi, nella mia esperienza ho ritenuto opportuno intervenire sul sistema di bias per migliorare affidabilità, equilibrio delle correnti e prestazioni complessive dell’amplificatore.

Nelle 2 foto sotto le 2 versioni con e senza controlli

È importante notare che, in ambito industriale, alcune scelte possono essere guidate da vincoli di costo, assemblaggio o standardizzazione, e non necessariamente dalla ricerca della massima ottimizzazione elettrica o della massima ripetibilità delle prestazioni nel lungo periodo.

Nel caso specifico dell’amplificatore che sto analizzando, sono presenti soluzioni insolite rispetto a ciò che oggi è considerato più “robusto” in termini di stabilità di polarizzazione. Questo non implica automaticamente che il progetto sia “sbagliato” in senso assoluto, ma significa che può presentare margini di miglioramento, specialmente quando si vogliono ridurre gli effetti dell’invecchiamento non uniforme delle valvole e minimizzare le condizioni che possono portare a sbilanciamenti di corrente tra i rami del push-pull.

Fortunatamente, i catodi delle finali e i filamenti delle ECC8x sono collegati tramite fili anziché piste sulla scheda. Questo ha permesso di intervenire senza apportare modifiche irreversibili al layout originale, evitando tagli alle piste e preservando l’integrità dello stampato, fatta eccezione per alcuni fori di fissaggio delle “patch”.

Nelle foto sotto l’aspetto del PCB della versione con controlli e quella senza controlli

Prima di iniziare la modifica, ovviamente ho provveduto alla riparazione del circuito, che presentava una gran parte di condensatori elettrolitici giunti al termine della loro vita utile. Ho iniziato a dissaldarli uno per uno per testarli sul ponte, avendo questa sorpresa…

Almeno la metà di essi aveva i pin corrosi dall’interno; di fatto, il condensatore si era auto-scollegato dal circuito. Ci tengo però a sottolineare che quelli “sopravvissuti” mostravano caratteristiche elettriche molto buone rispetto al ricambio standard che avevo a disposizione in quel momento. Guardate un po’:

Per chiarire la questione in modo sintetico: gli originali, con almeno40 anni sulle spalle, erano doppi da 25+25uF utilizzati con sezioni in parallelo. La capacità totale risultava 50uF nominali, mentre in misura effettiva risultavano circa 52uF con una ESR di 0,26 ohm. In confronto, i nuovi (colorati di rosso), prodotti alcuni mesi fa, con una capacità nominale di 47uF, mostravano una misura di circa 42uF con una ESR di 1,1 ohm. Questo confronto non va interpretato come una regola generale “vecchio meglio del nuovo”, ma come un promemoria pratico: il ricambio non andrebbe scelto solo per capacità e tensione nominali, ma valutato anche per parametri come ESR, tolleranza e comportamento a ripple, soprattutto nei punti più critici del circuito. Misure effettuate con ponte LCR, in condizioni coerenti con quanto visibile nelle foto. Dal punto di vista sonoro, una differenza così marcata di ESR può essere percepibile, perché influisce sul filtraggio e sulla dinamica dell’alimentazione.

Naturalmente esistono elettrolitici moderni di qualità elevata che sarebbero stati una scelta valida come sostituti. Tuttavia, oltre all’aspetto elettrico, dovevo considerare anche un vincolo meccanico: mi serviva un ricambio con almeno lo stesso diametro degli originali per garantire un montaggio corretto e pulito senza compromettere l’estetica. Per questo, nei tre punti più critici del circuito, ho aggiunto in parallelo agli elettrolitici dei condensatori polipropilenici Audyn Cap, allo scopo di migliorare l’impedenza alle alte frequenze e compensare i limiti del ricambio scelto.

Questo episodio è anche un invito ai restauratori ad evitare sostituzioni “a tappeto” non verificate: la pratica corretta consiste nel misurare i componenti e sostituire ciò che è effettivamente fuori specifica o a rischio, scegliendo poi ricambi adeguati all’applicazione. In alcuni casi, sostituire componenti ancora validi con ricambi di qualità non equivalente può peggiorare il risultato finale, anche in termini sonori.

La pratica corretta in situazioni del genere consiste nell’utilizzare un ponte LCR di qualità per verificare lo stato di salute del componente da sostituire. È fondamentale valutare attentamente se la sostituzione sia effettivamente necessaria e, nel caso in cui si opti per nuovi componenti, verificarne le caratteristiche per assicurarsi che siano all’altezza. Un secondo intervento che ho apportato è stato la sostituzione dei vecchi condensatori Wima rossi in poliestere (non polipropilene) da 250 volt con condensatori al polipropilene assiali, presenti in abbondanza nel mio magazzino.

Nel caso di condensatori a film posizionati lungo il percorso del segnale, il fattore di dissipazione (D) è un parametro utile perché descrive le perdite dielettriche e, quindi, quanta parte dell’energia viene dissipata in calore invece di essere trasferita in modo ideale. In pratica, un D più basso tende a corrispondere ad un comportamento più “pulito” alle alte frequenze e ad una minore introduzione di perdite. Ad esempio, il D del Wima rosso è 0,0032 @ 1 kHz, mentre quello del condensatore ERO al polipropilene è di 0,0001 (valori paragonabili a quelli riscontrabili in alcuni modelli “audio grade”). Considerando che gli originali erano da 470nF e io avevo a disposizione condensatori da 220nF, ho optato per l’installazione di due in parallelo. Sebbene possedessi anche condensatori da 470nF, erano da 1000 volt e troppo ingombranti per lo spazio disponibile. Questa differenza nel fattore D può tradursi in una minor degradazione alle alte frequenze e in un aumento della pulizia, specialmente nella gamma alta.

Cos’è il fattore di dissipazione?

Il fattore di dissipazione (D) è un parametro che descrive le perdite dielettriche di un condensatore. In termini pratici, indica quanta energia viene dissipata in calore quando il condensatore lavora in alternata.

In un circuito audio, un D più elevato può contribuire ad un comportamento meno ideale alle frequenze più alte, introducendo perdite e, in alcuni casi, una minor pulizia nella risposta in alta frequenza. Per questo motivo, nei punti in cui il condensatore si trova sul percorso del segnale, la scelta del dielettrico e la qualità costruttiva possono diventare rilevanti.

In generale, molti condensatori in polipropilene di buona qualità presentano valori di D più bassi rispetto ad altre famiglie. Questo non significa che un componente “valga” solo per quel parametro, ma è uno degli indicatori utili da considerare insieme a tolleranza, stabilità e ingombro.

Terminato il recap mi sono concentrato sulla modifica del sistema di bias, costruendo e montando a sandwich 2 ritagli di 1000 fori dove avevo realizzato un circuito di self bias – self balancing di Blumlein di cui ho già parlato in questo articolo. In questo modo ho ottenuto, in modo semplice e senza necessità di regolazioni periodiche, un sistema che tende a mantenere bilanciate le correnti di bias delle due valvole per canale, con usura più uniforme, minore distorsione e minore rischio di componente continua nel trasformatore di uscita.

Gli elettrolitici gialli che vedete appartengono a lotti NOS che ho acquistato anni fa, condensatori elettrolitici che, in diverse applicazioni pratiche, si sono dimostrati molto validi anche rispetto a molte produzioni moderne. Ho anche modificato il valore della resistenza di ancoraggio delle griglie controllo delle finali da 470k originali a 220k, perché 470k è un valore alto per finali come le EL34/6L6GC e simili. In alcune condizioni, può aumentare il rischio di deriva del punto di lavoro quando le valvole invecchiano e compaiono correnti di perdita, con possibili effetti anche distruttivi come potete vedere su certi unison research. È vero che molti datasheet d’epoca riportano valori anche superiori, ma nella mia esperienza pratica 220k offre una stabilità e affidabilità maggiori fino a fine vita della valvola, a fronte di un impatto trascurabile sul pilotaggio in questo tipo di circuito.

Le ultime 3 modifiche che ho fatto sono state il ritocco della rete di NFB per aumentare il fattore di smorzamento da circa 1,5/2 del circuito originale a un fattore di 6,1 (c’era guadagno a sufficienza per farlo senza rendere troppo difficile da pilotare il finale) e l’esclusione degli ingressi posteriori serviti da una coppia di commutatori a contatti striscianti, fortemente ossidati (ricambio difficile da reperire). Ho escluso anche l’interruttore Control/Direct portando il segnale delle 4 boccole RCA dell’ingresso direct direttamente ai 2 potenziometri del volume, sostituiti con 2 potenziometri nuovi. Avrei voluto mettere un potenziometro ALPS stereo ma fisicamente era difficile alloggiarlo, quindi ho optato per sostituire i 2 potenziometri mono con 2 uguali, nuovi. Ho inoltre alimentato la ECC81 e la ECC83 direttamente in alternata dal circuito che serve i filamenti delle finali. Il circuito ora eroga circa 14/15 watt RMS, con le valvole che c’erano al momento della consegna, non nuovissime ma nemmeno consumate da buttare via, che però sono 5881 e non EL34/6CA7 come sarebbe previsto per questo amplificatore. Vediamo un po’ di strumentali:

La banda passante a 1 watt è di 20Hz -0dB / 43kHz -1dB

Sempre la banda passante a 10 watt è 20Hz meno una frazione inferiore di dB e appena qualcosa sopra 40kHz a -1dB

Ci tengo a evidenziare che la mia analisi è basata su osservazioni dirette, misure e confronto prima/dopo. Quando critico un aspetto tecnico, lo faccio perché ne vedo gli effetti pratici sul funzionamento e sulla ripetibilità delle prestazioni. Allo stesso tempo, va riconosciuto che i trasformatori d’uscita di questo J.C. Verdier sono realizzati bene, con caratteristiche molto valide e, per comportamento elettrico, paragonabili a trasformatori di alto livello. Inoltre, i grafici che pubblico, come potete constatare aprendone uno a schermo intero, presentano una scala verticale a “1dB per quadretto”.

Continuo con i THD a 1 watt e a 10 watt, con una distorsione a 0,17 e 0,28%

Quadre a 100Hz / 1k /10k

All’ascolto l’amplificatore ha mostrato subito un comportamento molto pulito e dettagliato. Mi è stato consegnato con quattro 5881, una ECC81 Sylvania e una ECC83 Sovtek, tutte in buono stato di efficienza. Sostituendo la ECC83 Sovtek con una Philips Miniwatt ho riscontrato un ulteriore miglioramento della brillantezza in gamma alta e del dettaglio complessivo. Rispetto alla versione originale, queste modifiche hanno portato maggiore aria e controllo. Resta comunque presente una sezione di alimentazione poco filtrata e non disaccoppiata tra i due canali, ma nonostante ciò il risultato finale, in termini di prestazioni e resa, è superiore a quanto si ascolta su molti amplificatori reperibili sul mercato con specifiche dichiarate anche più generose.

Errore nella Scelta delle Valvole: Quando un Sbaglio Provoca Gravi Danni…

In un altro esemplare dello stesso modello mi è capitato di vedere cosa può succedere quando si sostituiscono le valvole “a sensazione” senza verificare la reale compatibilità. In quel caso il cliente ha montato valvole appartenenti ad una famiglia simile, ma non equivalenti per limiti operativi e dissipazione rispetto alla variante corretta prevista dal circuito. Questa scelta ha causato danni rilevanti, evidenziati da componenti carbonizzati, aree del PCB bruciate e zoccoli fusi. Le foto qui sotto documentano l’accaduto e ricordano quanto sia importante selezionare e sostituire le valvole correttamente, verificando sempre compatibilità reale, pinout e condizioni operative.

Per una comprensione dettagliata delle differenze tra le varie valvole della famiglia delle 6L6 e i rischi associati a cambi non ponderati, potete fare riferimento a questo articolo, clicca qui. Le immagini successive documentano il processo di riparazione dell’amplificatore. Ho accuratamente rimosso le aree degradate con una fresa. Successivamente, ho applicato resina UV per consolidare le fibre di vetro e ho proceduto con la sostituzione degli zoccoli fusi. Questo intervento richiede precisione e attenzione, e dimostra quanto sia importante un intervento competente in caso di danni causati da errori nella scelta dei componenti.

In conclusione, vorrei sottolineare che sullo chassis dell’amplificatore è indicato il montaggio di valvole 6CA7, considerate equivalenti alle EL34. Nonostante il circuito possa funzionare anche con 6L6GC (e molte persone optino per questa scelta, talvolta per reperibilità), ho ritenuto opportuno suggerire al cliente l’acquisto di un quartetto nuovo di valvole EL34, in modo da rientrare nella specifica prevista e ottimizzare il punto di lavoro. Gli ho consigliato di optare per le EL34 Tungsol, una delle mie marche di produzione attualmente preferite.

Nota: I condensatori marroni, sottili e alti, esteticamente poco gradevoli, sono stati installati da un precedente riparatore. Pur risultando elettricamente funzionanti e in specifica per l’uso previsto, ho scelto di lasciarli in sede. Nella riparazione descritta in precedenza, invece, ho prestato particolare attenzione anche all’aspetto visivo dell’intervento, cercando condensatori rossi con lo stesso diametro degli originali, così da ottenere una riparazione non solo tecnicamente corretta, ma anche ordinata e coerente dal punto di vista estetico.

J.C. Verdier DE220 Control (vecchio articolo del 2019)

Anche questo amplificatore può essere ottimizzato, qualora mi capitasse di averne nuovamente uno in laboratorio.

Curiosità: Diverse persone si chiedono cosa voglia dire Double Ended. Alcuni ipotizzano che questo amplificatore sia un single ended parallelo o che contenga qualche circuito “innovativo”. In realtà, in questo caso Double Ended è un’etichetta commerciale: l’amplificatore è un classico push-pull in classe AB con sfasatore catodyna, una topologia ampiamente nota e utilizzata.

Questo apparecchio mi è stato consegnato con un canale muto, inizialmente con il sospetto di un guasto al trasformatore di uscita. A seguito dell’ispezione ho invece riscontrato una valvola finale esaurita e una resistenza guasta sul circuito, oltre a diversi condensatori elettrolitici ormai a fine vita, che sono stati sostituiti. La sezione di polarizzazione delle finali adotta una filosofia progettuale del tutto analoga a quella già descritta in precedenza, con i relativi limiti in termini di stabilità dell’equilibrio delle correnti. Anche in questo caso la controreazione globale è piuttosto contenuta, con un fattore di smorzamento basso che può rendere l’amplificatore più critico nel pilotaggio di carichi impegnativi.

L’apparecchio eroga 20 watt RMS con un fattore di smorzamento di circa 1,2. I trasformatori d’uscita, inaspettatamente, mostrano una buona banda passante e renderebbero questo apparecchio un’ottima base per un lavoro di ottimizzazione (alimentazione, polarizzazione delle finali, controlli e connettori, e una controreazione più decisa, laddove compatibile con la stabilità). Vediamo un po’ di strumentali (Nota: per distrazione ho impostato i grafici in modo lineare invece che in decibel. Se avrò nuovamente uno di questi apparecchi per le mani, riacquisirò i grafici in modo corretto).

Banda passante su carico resistivo (1 watt)

Banda passante su carico reattivo (1 watt)

Banda passante su carico reattivo alla massima potenza non clippata

Le varie forme d’onda non mostrano distorsioni particolari anche su carico reattivo; la quadra evidenzia un po’ di ringing…

Infine vediamo l’analisi di spettro a 1 watt