La nascita di un piccolo trasformatore interstadio / linea / cuffie per ECC88 – I60KPP88

Con il caldo di fine Luglio e Inizio Agosto ho dedicato un pò di tempo anche allo sviluppo di qualcosina di nuovo. È da tempo che voglio darmi da fare sui trasformatori interstadio, di linea etc… avendo avuto qualche anno fa una brutta esperienza con uno di quei trasformatori commerciali ipercostosi di marca super rinomata tra gli audiofili che promettevano miracoli sulla carta e che poi messo a banco con la sua valvolina facevano totalmente schifo con un’imbarazzante -1db a 9khz…

Risultato totalmente inaccettabile dopo aver speso 300€ per una coppia di pezzi di ferro che non andava bene nemmeno da picchiare nel muro e aver dovuto litigare col venditore per restituirli e ottenere un rimborso in quanto non rispettavano per niente il datasheet pubblicato…

In ogni modo il week end scorso mi sono messo verso mezza notte a far prove, conti e simulazioni sul PC circa fino alle 4 di mattina… 2 giorni dopo ero sulla mia bobinatrice ad avvolgere un prototipo per vedere se veniva come mi aspettavo.

L’ho misurato e funzionava alla perfezione… ora niente nuclei a doppia C, materiali di derivazione marziana, avvolgimenti con trappole cattura capacità e sciocchezze del genere scritte solo per abbindolare i polli da spennare, è un semplice trasformatore con un comune nucleo a lamierini EI di piccola dimensione che risulterà economico anche venduto da me, un decimo del costo di certi prodotti hiend.

Prima di tutto presento le caratteristiche di questo trasformatore. L’ho progettato per abbinarsi in modo specifico con la ECC88 configurata in pushpull con una corrente di bias di 5mA per ramo, funzionerà anche con altre valvole che abbiano una Ri di circa 2,6kohm. L’impedenza primaria è di 60kohm (sessanta!), il secondario è multi impedenza ed esce con le seguenti impedenze: 32/64/128/256ohm.

Questi valori non sono tirati a caso, avendo realizzato un’impedenza primaria molto elevata c’è margine prima di finire per disadattare il trasformatore, diciamo che per dire su 64ohm si potranno collegare carichi (come cuffie) da 50ohm, oppure sulla presa a 128 carichi da 120/130ohm, sulla presa a 256 si potranno mettere carichi da 250/300ohm senza grossi problemi. La risposta in frequenza del trasformatore è di 20Hz/22khz -1dB con carico da 250ohm senza nessuna controreazione nel circuito ad una potenza di 100mW.

Questa è l’induttanza primaria che ho misurato a 100Hz, e non è affatto poca visto che nel calcolo prevedevo 48henry.

Il circuito utilizzato per il test è questo qui:

Un semplicissimo pushpull “parafase” che probabilmente non è nemmeno il massimo per la resa sulla basse frequenze, ma vi diro che l’ho ascoltato in cuffia in monofonia collegando assieme i 2 canali delle mia DT88o pro all’uscita a 128ohm e non era affatto male. NOTA con 2 trasformatori e 2 ECC88 / 6DJ8 e lo schemino semplicissimo qui sopra avrete già un’amplificatore cuffie completo, basta aggiungere uno stadio di alimentazione che possa erogare 150volt con 20mA di corrente!

Ma questo trasformatore non può essere solo usato per pilotare cuffie ma anche come trasformatore interstadio sia sfasatore che normale, sia come trasformatore di linea bilanciata o sbilanciata con isolamento galvanico, qui sotto riporto 2 esempi d’uso:

La mia intenzione era quella poi di produrli incapsulati per montaggio su PCB. Spero con questo articolo di destare l’attenzione di qualcuno interessato.

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SB-Plutone – Amplificatore per cuffie OTL basato su valvole 6CL6 e 12AU7 – Mark 4.2

Un pò di storia di questo progetto: Il Mark 1 è stato realizzato ormai parecchi anni fà seguendo le filosofie basate sul nulla dei guru audiofili, quindi ho realizzato un white follower con le 6CL6, ho usato triodi a riscaldamento diretto (3A4) sull’ingresso e tutto zero feedback alimentato con una valvola raddrizzatrice, esso funzionava ma ben presto sorsero i primi problemi dovuti al match delle valvole che se anche selezionate bene dopo 6 mesi di funzionamento finivano per andare in deriva e i 2 canali si sbilanciavano rendendo l’ascolto ovviamente fastidioso e non godibile.

Nel Mark 2 fu aggiunta la possibilità di bilanciare i canali e furono fatte prove, il bilanciamento ad orecchio diventava irritante perchè con la stereofonia non si capiva mai se fossero bilanciati, o meglio regolavi ma poi non lo era, quindi il bilanciamento fu messo internamente e la regolazione fatta con l’oscilloscopio e il generatore di funzioni per essere certi al 100% che il livello dei 2 canali fosse perfetto ma anche in questo modo si rimandava sempre il problema perchè poi le valvole andavano in deriva dopo mesi o anche 1 anno e comunque se si cambiavano valvole bisognava sempre rifare il bilanciamento con lo strumento, inoltre le valvole a riscaldamento diretto avevano spesso problemi di microfonia e con il cambio di cuffie con altre più sensibili emerse anche un leggero ronzio udibile in sottofondo, quindi nacque il Mark3 dove il circuito fu rivoluzionato, il white follower venne rimpiazzato con un più gestibile SRPP che non necessitava di accoppiamenti DC con la driver, le valvole a riscaldamento diretto 3A4 furono sostituite con delle 6C4 e fu introdotto nel circuito un certo tasso di controreazione per mantenere bilanciati i 2 canali nel tempo, non c’erano più bias e bilanciamenti da regolare e la qualità del suono aveva raggiunto vette veramente elevate, perdurava solo un leggero humm di sottofondo dovuto al raddrizzamento a vuoto non stabilizzato… insomma a inseguire i dogmi audiofili non se ne fa una giusta, ma leggiamo come va il Mark 3, e vediamo come cambia il Mark 4…

Mark 3

Ciao Stefano le prove le ho fatte con la solita corazzata delle mie cuffie dac ecc.

Dire che il Plutone Mark 3 rispetto al Mark 2 è solo migliorato è troppo poco, ti è venuto fuori veramente un fuoriclasse.

Oltre ad aver risolto le menose regolazioni di bias e di bilanciamento che adesso è veramente perfetto senza più pensare se è la traccia o se io sordo da un orecchio ahahhaha, ti segnalo che la riserva di potenza è impressionante rispetto a prima di un buon 1/3 di manopola di volume in più. L’ampli ha una dinamica impressionante anche a volumi importanti non comprime il suono mai…… a fondo scala volume non riesci a tenere le cuffie dal volume che sparano, e quelle che ho tengono veramente le bombe!

Sono riuscito qualche secondo con tracce registrate basse…….. non distorce zero e mantiene dinamica quindi ne ha ancora.  Sto parlando di volumi che se rivolgi in fuori i padiglioni fanno da cassa acustica!!!! A metà volume sei in pratica solo con tracce registrate basse.

Potenza inesauribile….. con Dio Ti Bendica di Pino Daniele noto album registrato molto basso… basta alzare e stiamo parlando di volume ad ore 12 e si ha una pulizia impressionante ad un volume che non ne chiede altro…. ma il bello è che il suono non comprime…. rimane dinamico e non indurisce resto fermo vivo. Difficile da spiegare. Di solito i “guru” dicono che l’ampli è veloce.

Sto ascoltando a spizzichi di qua e di la nella mia libreria e sto sentendo cose mai sentite, tanto per citare qualcosa Pink Floyd – The Dark Side of the Moon – Money che conoscono tutti. Insomma mi succede che all’inizio dopo le famose monete canale dx sx ad un certo punto si sente un uhm leggero in sottofondo!!!! Mi dico è l’ampli che ha una valvola microfonica andata… la miseria!!!! Fermo la traccia scompare e silenzio assoluto. Rimetto il brano e uguale….. morale la traccia è così. Prima che parta il basso probabilmente hanno o acceso l’ampli o messo sotto la traccia di basso che ha questo sottofondo.

Bene questa cosa mi è successo in un sacco di brani dove si riesce a sentire cose solitamente credo considerate tipo micro dettagli….. che però sono diventate macro!!!! Si sentono e pure bene. Non sto parlando di quelle storie leggenda dei violini setosi o mozzarelle filanti!!! e menate varie…. sto parlando di cose oggettive che si sentono e anche bene.

Insomma venuto fuori veramente un “Plutone” praticamente definitivo. Musicalissimo e veramente radiografante veramente su tutto lo spettro dal basso fino all’alto, cosa che auspicavo da un ampli cuffie. (Con il circuito di prima già buono, ma adesso non credo facilmente superabile). Insomma venuto fuori un ampli direi definitivo…. Forse con qualche piccola modifica che mi accennavi che volevi provare a fare.

Beh che altro dire Stefano. BRAVO .
Da un cliente rompi palle come me vale doppio!!!! Ahahhaha D.

Lo stadio di uscita di questo amplificatore è un SRPP con valvole 6CL6 connesse a pentodo nella parte bassa e a triodo nella parte alta, la 6CL6 è molto simile alla EL83 (versione depotenziata della EL84), è una valvola che può dissipare quasi 9 watt, connessa a triodo (con anche la G3 connessa all’anodo) mostra una Ri di 1,8k e un mu di 15, molto lineare. Lo stadio di ingresso che pilota l’SRPP invece è costituto da una valvola 6C4. La 6C4 è un piccolo triodo singolo equivalmente e metà 12AU7, in questo prototipo l’ho usata perchè stavo modificando un circuito precedente, nella eventuale ricostruzione dello stesso circuito utilizzerò direttamente una singola 12AU7/ECC82 al posto della due 6C4.

Nel circuito è presente una leggerissima controreazione che ha lo scopo di bilanciare il livello dei canali, infatti nella versione precedente del circuito, privo di negative feedback, diventa sempre molto problematica la sostituzione delle valvole perchè in cuffia si avverte anche il minimo sbilanciamento dei 2 canali ed ero stato obbligato a inserire dei trimmer per il bilanciamento, che andavano poi ritarati non solo al cambio delle valvole ma anche dopo il primo rodaggio e durante l’invecchiamento della valvole stesse, ed era molto fastidioso. Realizzare un controllo di bilanciamento esterno era possibile (come in certi apparecchi fatti da altri costruttori) ma l’esperienza è che l’utente poi passa tutto il tempo a toccare il bilanciamento insicuro della sua corretta regolazione e tratto in inganno dalla stereofonia dei brani, un bilanciamento va fatto con oscilloscopio e generatore di funzioni per vedere e pareggiare il livello dei canali in modo sicuro (sicuro anche dal punto di vista psicologico dell’utente che non passa più tutto il tempo a girare un pomello ogni volta che nella registrazione c’è uno strumento che non è centrato ma è registrato così).

L’uso leggero di NFB non compromette minimamente la qualità del suono e risolve completamente questi problemi in quanto in questa versione del circuito si possono infilare valvola a caso senza che si producano sbilanciamenti di volume destra/sinistra e senza nessuna taratura da fare.

Il circuito pilota agevolmente cuffie di ogni impedenza da 32ohm fino a 600ohm con volume sostenuto e distorsioni inferiori all’1% questo grazie all’uso di valvole di potenza e non valvole di segnale (6SN7, ECC88), è superiore nel pilotaggio anche al classico follower 6080/6AS7 perchè al contrario di questo circuiti trovabili da google questo è un SRPP assimetrico, ossia la 6CL6 bassa lavora a pentodo (con una Ri estremamente alta) mentre la 6CL6 alta lavora a triodo (con una Ri molto bassa) e ne consegue che vi è una grande disponibilità di corrente trasferibile al carico la dove i follower con la 6080 scaricano tutta la loro potenza su una resistenza e per le cuffie resta poco, ma vediamo il montaggio di Dario.

La rettificazione della tensione anodica è affidata a una GZ34, i condensatori di uscita sono degli sprague NOS assolutamente in condizioni perfette.

Caratteristiche tecniche:

Banda passante 5Hz~100kHz -0,5db
Distorsione armonica: 0,17% su 600ohm – 0,25% su 32ohm
Potenza erogata: 89mW RMS su 600ohm – 60mW RMS su 32ohm

Grafico di banda passante

Spettro distorsivo su carico resistivo da 560ohm

E su una cuffia di prova a 32ohm

Mark 4

Il Mark 4 è quasi del tutto identico al Mark 3 per la parte attiva del circuito, è stato solo tolto un disaccoppiamento del driver che non era più necessario viste le nuove condizioni di alimentazione, la coppia di 6C4 è sostituita da una sola ECC82 / 12AU6 rimpiazzabile anche con tutte le sue compatibili come la 5814A, la 6189, la 6211 etc. Sparisce la GZ34 e viene sostituita da un ponte raddrizzatore con ingresso induttivo (cella LC) seguita da uno stabilizzatore di tensione basato sulla universale PCL85 o PCL805 che eroga i 307volt perfetti e stabili ai 2 canali dell’amplificatore senza più ripple residui impossibili da eliminare con un’alimentazione passiva, inoltre i filamenti della ECC82 e delle due 6CL6 basse sono in corrente continua filtrata, cella CRC in questo modo si eliminano gli ultimi difetti trascinati dietro dal mark 1 e si possono usare adesso anche le più senbili e costose cuffie presenti sul commercio, qui sotto potete vedere lo schema premium.

Mark 4.2

Ulteriore miglioramento rispetto il Mark 4.0, è stato eliminato l’alimentazione a ingresso reattivo per una più gestibile cella pigreco (CLC) migliorato lo stabilizzatore di tensione, realizzato un nuovo trasformatore di alimentazione per diminuire il calore dissipato dalle celle CRC dei filamenti, migliorato il motodo di alimentazione delle griglie schermo delle due 6CL6 basse, diminuita la tensione che alimenta il totem a 280volt e la corrente a riposo dello stesso per risparmiare le valvole e diminuire le dissipazione. Alcune foto del montaggio di un cliente:

Le strumentali con carico resistivo da 220ohm

Banda passate 8Vpp

THD

Quadra 100Hz

Triangolare 10khz

Chi volesse realizzare questo montaggio mi contatti per il preventivo del trasformatore di alimentazione e dell’induttanza.

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Il semplice controllo di un potenziometro motorizzato basato su Arduino

Su internet si trovano tante schedine per il controllo del volume tramite potenziometro motorizzato e telecomando infrarossi, unica questione è che sono “as is” il numero di canali gestito è preimpostato e non mutabile, altre funzioni non sono contemplate. Pubblico qui un piccolo e semplicissimo progetto basato su arduino che si limita ad abbassare o alzare il volume di un potenziometro motorizzato in base alla pressione di 2 tasti su un telecomando infrarossi con il sorgente del programma di controllo.

La base di questo progettino però potrebbe tornare utile all’autocostruttore in quanto è completamente espandibile e modificabile a piacere, quindi ad esempio si potrebbero aggiungere funzioni quali timer per ritardi dell’anodica, controllo di sensori o pilotaggio di led o display, selezione degli ingressi e tante altre funzioni a piacimento e a totale discrezione dell’utente, al contrario di quelle schedine che si comprano già fatte alle quali non è possibile apportare nessuna modifica.

Questo è lo schema base

Il PCB

Per scaricare schema e PCB cliccare qui… vol-control.zip

Il telecomando utilizzato è questo qui, che sono riuscito a comprare anche sfuso…

Qui sotto il programma sorgente:


/* Controllo potenziometro motorizzato con telecomando life ricevitore TSOP13238 usare libreria IRRemote 2.8.0 - Driver motore L293D */
/* Codice by Stefano Bianchini - distribuito sotto licenza LGPL */
 
#include 

// Definizione dei pin connessi ai vari controlli
#define vol_up 5
#define vol_down 6
#define power_led 13
// Fine definizione dei pin

#define nbdelay 12288   // Timer non bloccante per fludita' motore del volume
 
int RECV_PIN = 8;
unsigned char vol = 0;
unsigned int timer = 0;
 
IRrecv irrecv(RECV_PIN);
decode_results results;

int ir_mon()  // Slampeggia il led power
{
  digitalWrite(power_led, LOW);
  delay(50);
  digitalWrite(power_led, HIGH);
}
 
void setup()
{
  pinMode(power_led, OUTPUT);     // Led Power
  pinMode(vol_up, OUTPUT);        // vol+
  pinMode(vol_down, OUTPUT);      // vol-
  irrecv.enableIRIn();            // Start the receiver
  digitalWrite(power_led, HIGH);
}

void dump(decode_results *results) {
  int count = results->rawlen;
  if (results->value == 0xE68D78A4 && vol == 0) // Tasto Vol +
    {
      ir_mon();
      vol = 1;
    }
  if (results->value == 0xE68D78A4 && vol == 1) // Tasto Vol + con pot in marcia
    {
      ir_mon();
      timer = 0;
    }
  if (results->value == 0x255F0A94 && vol == 0) // Tasto Vol -
    {
      ir_mon();
      vol = 2;
    }
  if (results->value == 0x255F0A94 && vol == 2) // Tasto Vol - con pot in marcia
    {
      ir_mon();
      timer = 0;
    } 
}
 
void loop() {
  // Lettura Infrarossi 
  if(irrecv.decode(&results))
    {
      dump(&results);
      irrecv.resume(); // Receive the next value
    }
  // funzione per rendere fluido l'andamento del volume con timer non bloccante
  if(vol == 1 && timer < nbdelay)
    {
      digitalWrite(vol_up, HIGH);
      timer ++;
    }
  if(vol == 2 && timer < nbdelay)
    {
      digitalWrite(vol_down, HIGH);
      timer ++;
    }
  if(timer >= nbdelay)
    {
      digitalWrite(vol_up, LOW);
      digitalWrite(vol_down, LOW);
      vol = 0;
      timer = 0;
    }
  // Fine funzione timer non bloccante
  }

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