Il Triodino 4 è un amplificatore stereofonico single ended con valvole 300B, nato per superare i limiti del vecchio Triodino 3. Dopo numerose richieste di un upgrade da parte degli utenti, ho deciso di riprendere quel progetto, che circola da anni su internet, e portarlo ad un livello più completo e maturo.

Il Triodino 3 è stato costruito e modificato in mille modi, ma sempre restando legato ad uno schema estremamente semplice. Questa semplicità, se da un lato lo rende accessibile, dall’altro introduce diverse limitazioni pratiche e sonore. Con il Triodino 4 ho voluto mantenere il carattere della 300B, ma eliminare i compromessi più evidenti, migliorando sensibilità di ingresso, alimentazione, gestione del bias e controllo del diffusore, senza stravolgere la filosofia del single ended.

In sostanza il Triodino 3 è una 300B con il suo stadio driver e poco altro. Funziona, certo, ma resta una bozza di amplificatore più che un progetto realmente completo. La 300B è una valvola importante, costosa e prestigiosa, e secondo me non ha molto senso usarla dentro ad un circuito lasciato volutamente povero in punti dove invece sarebbe possibile fare molto meglio.

Principali limitazioni del Triodino 3:

1. Ha bisogno di un preamplificatore, perché l’ingresso richiede uno swing di circa 6Vpp per essere pilotato correttamente. Molte sorgenti moderne, come DAC, lettori CD o pre phono, hanno livelli di uscita inferiori, quindi il finale rischia di non arrivare alla piena potenza senza un ulteriore stadio di guadagno.
2. L’alimentazione in alternata del filamento della 300B, per quanto si possa bilanciare e curare, lascia quasi sempre un residuo di ronzio in altoparlante. Con diffusori poco sensibili può passare inosservato, ma con casse ad alta efficienza diventa facilmente udibile.
3. La configurazione in self bias non offre la stessa pulizia e stabilità che si può ottenere con un bias fisso ben progettato. Il condensatore di bypass catodico diventa un componente critico, attraversato indirettamente dal comportamento dinamico dello stadio, e la grossa resistenza di catodo dissipa calore inutile dentro al telaio.
4. Lo smorzamento sviluppato da questo circuito zero feedback si attesta, ottimisticamente parlando, attorno ad un fattore 2. Questo significa che il Triodino 3 può avere problemi di controllo sulle basse frequenze, soprattutto in abbinamento ad alcuni diffusori. Il risultato può essere un basso gonfio, poco frenato e non sempre fedele al contenuto musicale.

Ho quindi preso quella che considero una bozza e ho completato il lavoro, arrivando ad un circuito che cura tutti gli aspetti principali. Non ho voluto risparmiare sulle parti importanti, perché usare una 300B dentro ad un progetto tirato al minimo non ha senso. Il Triodino 4 è quindi un progetto senza compromessi inutili, pensato per ottenere un amplificatore single ended 300B maturo, silenzioso, stabile e realmente sfruttabile anche con sorgenti moderne.

Qui sotto sono disponibili, nella sezione schema premium, lo schema dei finali, della sezione di alimentazione e del circuito servobias.

La prima grande differenza rispetto al Triodino 3 è lo stadio di ingresso. Nel mio progetto ho utilizzato un mu-follower modificato, composto da un ottimo pentodo octal di segnale caricato con un triodo. Questa soluzione permette di ottenere una sensibilità di ingresso decisamente più adatta all’uso reale, senza costringere l’utilizzatore ad aggiungere un preamplificatore solo per riuscire a pilotare correttamente il finale.

Il Triodino 4 può essere collegato direttamente ad una sorgente audio come un lettore CD, un DAC o un pre phono, senza dover inserire altri stadi attivi nel mezzo. Meno roba c’è lungo il percorso del segnale, meglio è, a patto che il circuito abbia già il guadagno necessario. Nell’intenzione questo progetto può essere considerato un finale integrato minimale, con il proprio controllo di volume e con una sensibilità compatibile con le sorgenti moderne.

La 300B è polarizzata a bias fisso. La regolazione del bias è affidata ad un circuito servobias che rileva la corrente della finale tramite una piccola resistenza posta sotto al catodo e regola automaticamente la tensione negativa di griglia. Questo circuito non è attraversato dal segnale audio, lavora soltanto su tensioni continue e non interferisce con la resa sonora dell’amplificatore.

Il vantaggio è molto concreto: il punto di lavoro della 300B resta sempre corretto, sia ad amplificatore freddo sia dopo il riscaldamento completo. Inoltre, quando si cambiano le valvole, l’utente non deve mettersi con tester, cacciavite, trimmer e potenziometri a inseguire il bias. Il circuito si occupa autonomamente di portare e mantenere la valvola nella condizione corretta.

Rispetto alla soluzione in self bias adottata nel Triodino 3, il vantaggio sonoro è notevole. Non c’è la reattanza di un condensatore sotto al catodo della finale, non c’è una grossa resistenza che dissipa calore inutile e non si affida una parte così delicata del comportamento dello stadio finale alla qualità di un condensatore di bypass. Gli effetti positivi di un bias fisso ben realizzato sono cosa nota a chi ha esperienza con questi circuiti.

L’alimentazione dei filamenti delle 300B è realizzata in corrente continua filtrata con una cella CRC, in modo da ridurre drasticamente il ronzio residuo in altoparlante. Su un amplificatore single ended con valvole a riscaldamento diretto questo punto è fondamentale, soprattutto se l’amplificatore viene usato con diffusori efficienti. Volendo spingersi oltre si potrebbe adottare anche una cella CLC, per ottenere un’alimentazione dei filamenti ancora più pulita. Nel progetto richiesto è stata prevista la soluzione CRC, ma una piccola variazione del circuito resta sempre possibile.

Siccome molta gente è ancora diffidente nei riguardi di certe cose che dico da tempo, ho previsto un circuito con negative feedback disattivabile per mezzo di un interruttore. In questo modo chi vuole ascoltare l’amplificatore con controreazione può farlo, e chi invece vuole provare la configurazione zero feedback può staccarla e giudicare con le proprie orecchie cosa sia veramente meglio.

La controreazione è stata calibrata con un tasso basso, senza trasformare il circuito in qualcosa di troppo dipendente dall’anello di feedback. Molti amplificatori retroazionati, quando si scollega il segnale di controreazione, diventano improvvisamente troppo sensibili, rumorosi o difficili da regolare con il volume. In questo caso il circuito resta utilizzabile in entrambe le condizioni: richiede circa 3Vpp, cioè 1,1Vrms, con il negative feedback inserito, e circa 2Vpp, cioè 0,7Vrms, senza NFB.

Lo scopo è anche didattico: voglio mettere le persone nella condizione di verificare direttamente quello che sostengo da anni. Un circuito ben progettato non suona peggio solo perché usa una quantità ragionevole di controreazione. Anzi, spesso si ottengono basse frequenze più controllate, maggiore smorzamento e un comportamento più corretto con diffusori reali. Chi non vuole fidarsi può disattivarla e usare l’amplificatore in zero feedback. Sono abbastanza sicuro che, dopo aver provato entrambe le condizioni, molti non torneranno più indietro. Anche perché i miei trasformatori non sono come quelli che fanno altri.

Ma non è tutto. Il vecchio Triodino 3 era alimentato da un semplice ponte raddrizzatore. Alcuni realizzatori più virtuosi lo hanno modificato usando una valvola raddrizzatrice, ma io ho voluto fare un passo ulteriore. Per spingere la qualità dell’audio al massimo ho realizzato uno stabilizzatore di tensione a valvole.

Lo stabilizzatore è formato da una 6080, oppure 6AS7, usata come elemento serie, pilotata da una ECC83. La 6080 è una valvola che molti usano in audio, ma che in origine è nata proprio per questo lavoro: stabilizzatore di tensione. Lo conferma anche la documentazione storica: Dual power triode, ruggedized 6AS7G. Intended for use as series voltage regulator.

Una nota pratica per chi volesse realizzare questo progetto: la ECC83 impiegata nello stabilizzatore lavora in un circuito praticamente statico. Non è attraversata dal segnale audio e non serve montare una ECC83 NOS costosissima per far funzionare bene l’amplificatore. Una buona ECC83 di produzione moderna è più che sufficiente. I soldi risparmiati su quella valvola conviene spenderli in condensatori di qualità, dove il beneficio è più concreto.

La tensione anodica stabilizzata porta diversi vantaggi. L’amplificatore lavora con una tensione più ferma, meno dipendente dalle variazioni della rete e dagli assorbimenti dinamici. Il risultato percepibile è una maggiore pulizia, un microdettaglio più leggibile, una scena più stabile e una migliore sensazione di tridimensionalità. In un single ended 300B questi aspetti fanno la differenza, perché il circuito è molto rivelatore e ogni scelta nell’alimentazione si sente.

Montaggio di “R.”

“R” mi ha portato l’amplificatore per le misure di rito, la verifica generale e la messa a punto finale. Questo tipo di controllo è importante perché un progetto del genere non si valuta soltanto guardando lo schema. Il cablaggio, la disposizione dei componenti, il percorso delle masse, la posizione dei trasformatori e le capacità distribuite possono influenzare molto il risultato finale.

Si possono ammirare le 300B FullMusic con placche mesh. Per chi non lo sapesse, e pensasse di trovarsi davanti ad un red plate, non è così. Le 300B mesh hanno la placca costruita come una reticella metallica. Il rosso incandescente che si vede non è la placca che sta andando in crisi, ma la luce del filamento che passa attraverso la struttura a maglia della placca stessa.

Piccola nota tecnica: con le FullMusic il fattore di smorzamento dell’amplificatore si è attestato su un valore di 6,0, mentre con il montaggio qui sotto, dove sono state usate delle 300B Electro Harmonix, il DF si è fermato a 4,4. Con tutta probabilità le 300B FullMusic sono costruite con la placca più vicina al catodo, caratteristica che porta ad una resistenza interna inferiore e quindi ad un maggiore fattore di smorzamento.

Questo dato è interessante perché dimostra quanto la valvola finale possa influenzare non soltanto il timbro, ma anche alcuni parametri elettrici concreti dell’amplificatore. Quando si parla di 300B si tende spesso a ragionare soltanto per marchi, mode o preferenze soggettive, ma la geometria interna della valvola può modificare in modo misurabile il comportamento dello stadio finale.

Prime foto del montaggio di “C.”

Ho avuto modo di mettere mano sul montaggio di “R” per la messa a punto finale del circuito. Durante le verifiche ho risolto una sofferenza della 6080 in fase di accensione con una modifica al servobias. Adesso le 300B si accendono in condizione di interdizione forzata per circa 30 secondi, dando il tempo alle altre valvole a riscaldamento indiretto di andare in temperatura. Dopo questo ritardo iniziale, il servobias fa partire gradualmente le finali, evitando transitori inutili e condizioni di lavoro poco eleganti durante l’avvio.

Il problema nasceva dal fatto che le 300B sono valvole a riscaldamento diretto e partono in pochi secondi, mentre le altre valvole del circuito richiedono più tempo per stabilizzarsi. Questa differenza di comportamento poteva causare rumori, ronzii e sovracorrenti indesiderate nella 6080 durante la fase di accensione. Con la modifica introdotta, l’amplificatore parte in modo più ordinato e controllato.

Ho anche corretto qualche errore di montaggio di “R”. Nello schema del finale ho indicato i colori dei fili del primario del trasformatore di uscita, così da evitare errori di collegamento che potrebbero trasformare la controreazione negativa in feedback positivo. Ho inoltre aggiunto una sola resistenza nello schema del regolatore di tensione, migliorando il comportamento generale del circuito.

Ecco le misure strumentali che ho rilevato:

Potenza: 8,3Watt RMS per canale
Smorzamento DF: 4,44
Distorsione THD @ 1Watt: 0,38%
Banda passante: 10Hz / 20kHz -1dB

Devo dire che il montaggio di “R” non è tra i migliori dal punto di vista della disposizione e del cablaggio. È possibile che le capacità distribuite e alcune scelte pratiche di realizzazione abbiano leggermente penalizzato le prestazioni del circuito, soprattutto sulla banda passante. In ogni caso il risultato non è affatto cattivo, anzi, considerando il tipo di montaggio le misure sono più che rispettabili.

Un single ended 300B non va giudicato soltanto dalla potenza massima. Qui siamo davanti ad un amplificatore che eroga 8,3Watt RMS per canale, ma con una distorsione già molto bassa ad 1Watt e con un fattore di smorzamento superiore a quello che normalmente ci si aspetta da un circuito zero feedback con 300B. Questo significa che, con diffusori adeguati, l’amplificatore può offrire un ascolto molto più controllato e credibile di tanti single ended lasciati volutamente grezzi per inseguire l’idea romantica del circuito minimale.

Spettro Armonico

Lo spettro armonico mostra un comportamento ordinato e coerente con la natura del circuito. La distorsione non è assente, perché un single ended a triodo non nasce per inseguire i numeri estremi di un amplificatore a stato solido, ma la distribuzione armonica è pulita e non presenta segnali preoccupanti. Il dato di THD ad 1Watt conferma che il circuito lavora in modo lineare nella zona di ascolto più utilizzata.

Banda passante su carico resistivo

La banda passante su carico resistivo arriva da 10Hz a 20kHz entro -1dB. È un risultato molto valido per un single ended 300B, soprattutto considerando che il trasformatore di uscita è sempre il componente più difficile da realizzare bene in questo tipo di amplificatori. La risposta in basso dimostra che il trasformatore non è sottodimensionato e che il circuito riesce a mantenere una buona estensione senza gonfiare artificialmente la gamma bassa.

E su carico reattivo

Il comportamento su carico reattivo è ancora più interessante, perché un diffusore reale non è mai una resistenza pura. Molti amplificatori che sembrano corretti al banco su carico resistivo cambiano faccia quando devono pilotare un carico complesso. Qui il circuito mantiene un comportamento stabile e controllato, segno che il progetto non è stato pensato soltanto per fare bella figura con una misura ideale.

Quadra a 100Hz, 1kHz e 10kHz

Le onde quadre permettono di osservare in modo immediato la risposta del circuito ai transienti. A 100Hz si valuta soprattutto il comportamento del trasformatore in basso, a 1kHz si vede la pulizia generale della risposta, mentre a 10kHz emergono eventuali problemi di fase, sovraelongazioni, instabilità o limiti sulle alte frequenze. Anche in questo caso il comportamento è coerente con un progetto sano, senza stranezze o segni evidenti di instabilità.

Qualcuno nei commenti aspettava di poter confrontare le misure con e senza NFB inserito, ma purtroppo “R”, che ormai “sa”, non ha voluto montare il negative feedback disattivabile. È un peccato, perché sarebbe stato interessante mostrare in modo diretto la differenza strumentale tra le due condizioni. Resta comunque il fatto che il circuito è stato pensato per poter funzionare in entrambe le modalità, lasciando a chi costruisce la possibilità di scegliere.

E quindi, al di là delle misure, come suona questo Triodino 4? Riporto qui sotto il commento di Cristian, che ha chiamato il suo esemplare Afrodite.

Ciao Stefano

Sto ascoltando il triodino 4, che io ho chiamato Afrodite.

Devo dire, che il risultato è abbastanza diverso dagli altri 300B s.e. ascoltati fin ora. Le voci sono sempre il live motive di queste valvole e gli acuti hanno una grana molto fine.

Quello che lascia increduli è il basso, che con solo uno smorzamento di qualche virgola superiore a 4, risulta particolarmente frenato e con un punch esaltante.

Le valvole driver utilizzate sono delle 6sj7 Ken rad nos, con involucro in metallo e la 6sn7 GTA nos Philips. Le finali sono delle volgarissime E.H.

Grande idea il servobias, che funziona benissimo, anche se credo non piacerà agli smanettoni che “devono” regolare il bias ogni quarto d’ora 🙂

Il risultato lo reputo molto buono.

Cristian

Questa testimonianza conferma esattamente il senso del progetto. Il Triodino 4 non vuole cancellare il carattere della 300B, ma metterla nelle condizioni di lavorare meglio. Le voci restano il punto forte, gli acuti mantengono quella grana fine e naturale tipica dei buoni triodi, ma il basso non viene lasciato libero di gonfiarsi. Il maggiore smorzamento, l’alimentazione più stabile e il bias fisso servoassistito permettono di ottenere un suono più autorevole, più controllato e più maturo.

In conclusione, il Triodino 4 è la risposta a chi ama la 300B ma non vuole accontentarsi del solito schema minimale costruito attorno ad una valvola costosa. È un progetto più completo, più ragionato e più moderno, pur restando fedele alla filosofia del single ended. Non è un amplificatore pensato per chi vuole soltanto due componenti in croce e tanta mitologia da forum per sentirci bene solo nella proprio fantasia, ma per chi vuole ascoltare veramente una 300B sfruttata seriamente, con un circuito all’altezza della valvola che monta.