Mullard 520 Update 2020 – PushPull EL34 ultralineare in classe A da 20Watt

Un mese fa ricevo questa email: Ciao Stefano, se ti ricordi, da te presi due trasformatori mod. 6K6PP34 destinati al progetto mullard 520 con valvole EF86 – ECC83 – e due EL34. Mi dicesti che lo avresti modificato o rifatto, in realtà ho realizzato un assemblaggio precario ma non mi soddisfa come suona, sono ancora interessato ad un nuovo progetto logicamente studiato per i componenti in mio possesso l’unica mia pretesa è che preferisco un’alimentazione con diodi e non valvola raddrizzatrice, logicamente dovresti realizzarmi il trasformatore di alimentazione. Aspetto istruzioni, saluti “G”.

Mullard 520 – Anno 1956

Il circuito qui descritto è progettato per fornire i più alti standard di riproduzione del suono quando utilizzato in associazione con un preamplificatore adatto, una testina pick-up di e un sistema di altoparlanti di buona qualità.

Due pentodi di uscita Mullard, tipo EL34, con dissipazione anodica di 25 W, formano lo stadio di uscita del circuito. Questi sono collegati in una disposizione push-pull con carico distribuito e forniscono una riserva di potenza di uscita di 20W con un livello di distorsione armonica inferiore allo 0,05%. Lo stadio intermedio è costituito da un amplificatore catodico a divisione di fase che utilizza il doppio triodo Mullard, tipo ECC83. Questo stadio è preceduto da un amplificatore di tensione ad alto guadagno che incorpora il pentodo a basso rumore Mullard, tipo EF86. L’accoppiamento diretto viene utilizzato tra l’amplificatore di tensione e lo splitter di fase per ridurre al minimo gli sfasamenti delle basse frequenze.

L’anello di retroazione include l’intero circuito, in cui la tensione di retroazione viene derivata dall’avvolgimento secondario del trasformatore di uscita e viene iniettata nel circuito catodico dell’EF86. La quantità di feedback applicata intorno al circuito è di 30 dB, ma nonostante questo livello elevato, la stabilità del circuito è buona e la sensibilità è di 220mV per la potenza di uscita nominale. Il livello di ronzio e rumore è inferiore di 89 dB ai 20W nominali.

Il raddrizzatore utilizzato nella fase di alimentazione è il raddrizzatore a onda intera Mullard tipo GZ34. Ciò fornisce corrente sufficiente per l’amplificatore (circa 145 mA) e anche per il preamplificatore e il sintonizzatore radio FM (circa 35 mA) utilizzati con esso.

Quello che è successo a “G” è del tutto simile a quanto successo a fabrizio con i cloni Leak con la KT88 a cui lo schema mullard assomiglia tantissimo, ha montato uno schema risalente al 1956 e che aderiva agli standard qualitativi di più di 60 anni fà e il risultato uditivo non ha soddisfatto le aspettative di un’ascoltatore del 2020, i problemi sono del tutto simili a quelli avuti con il clone LEAK, come si legge anche nella descrizione Mullard del 1956 questo circuito ha ben 30dB di contro reazione, non mi stancherò mai di dire che la contro reazione ci vuole ma non bisogna abusarne, ho quindi rivisto lo schema Mullard per diminuire il tasso di NFB globale da 30 a 9dB, il minimo indispensabile per avere uno smorzamento decente, per fare ciò ho dovuto rimpiazzare la valvola sfasatrice originariamente ECC83 con una ECC82. Inizialmente volevo mantenere la EF86 connessa a triodo come ho fatto con il progetto delle KT88 perchè il cliente voleva riutilizzare i componenti che già possedeva, ma purtroppo le EL34 guadagnano di più delle KT88 quindi il tasso di NFB era ancora troppo, per riuscire a calarlo ho sostituito la EF86 triodata con la sezione di un’altra ECC82.

Questa problematica che con incontrato con il cambio da KT88 a EL34 dovrebbe essere di chiaro esempio a tutti coloro che continuano a produrre o comprare amplificatori che possono montare indistintamente EL34 e KT88, le 2 valvole sono diverse tra loro e un circuito che possa definirsi ottimizzato non può montarle entrambe punto a fine della questione. In ogni modo sul circuito possono essere montate, come finali, tutte le varie equivalenti della EL34 quindi cito le 6CA7, le KT66 e le KT77.

Il circuito è stato concepito, anzichè mono, come uno stereo integrato e monta oltre alle 4 EL34 anche 3 ECC82, la prima ECC82 viene utilizzata metà per ciascun canale. Visto che alcune persone prevenute pensano che la ECC82 non sia la meglio suonante delle valvole esse sono sostituibili con le E82CC, le 6189, le 5814A, le 6211 e diverse altre equivalenti, cambiando la connessione dell’alimentazione filamento sullo zoccolo si possono poi montare le 6CG7 e cambiando proprio zoccolo e connessioni anche le 6SN7, tutto senza modificare niente dello schema che ho prodotto e il trasformatore di alimentazione è già pensato per reggere il maggiore carico dei filamenti delle 6GC7 e delle 6SN7 rispetto le ECC82. Inoltre visto che le EL34 lavorano in classe A invece del semplice selfbias individuale mullard ho implementato il circuito di autobias di Blumlein che permette un’auto bilanciamento delle 2 valvole del pushpull con una precisione anche dell’1% a tutto giovamento sia sulla distorsione che del trasformatore che non sarà mai sottoposto a correnti DC indesiderate.

Ecco alcuni tra i vari contributi di Blumlein all’elettronica: prima di tutto, ha inventato lo stereo, il circuito ultra-lineare, il microfono a bobina mobile… ha registrato oltre cento brevetti in audio, TV e radar. Tragicamente, come Mozart, morì quando aveva ancora trent’anni.

Blumlein ha messo a punto anche un circuito di “auto-bias matching” che non mira a impostare una corrente di riposo specifica, ma lavora per mantenere entrambe le valvole alla stessa corrente di riposo; un bilanciatore in altre parole. Si rese conto che una discrepanza nella corrente di riposo delle 2 valvole avrebbe pregiudicato le prestazioni di un amplificatore push-pull, poiché avrebbe portato a una magnetizzazione parziale del nucleo del trasformatore di uscita, che riduce la sua induttanza, peggiorando la sua riproduzione a bassa frequenza e limitando la sua massima potenza in uscita.

Il suo circuito, all’epoca noto anche come “circuito giarrettiera”, utilizza una resistenza di catodo di valore doppio rispetto quello utilizzato in un normale circuito di self bias e il centro delle 2 resistenze di una valvola diventa il riferimento della griglia della valvola opposta. Quando una valvola conduce troppo, aumenta la tensione di polarizzazione sulla griglia della valvola opposta aumentando la sua corrente di riposo. Al contrario, se una valvola conduce troppo poco, abbassa la tensione di polarizzazione sulla griglia opposta facendo sì che anche l’altra diminuisca la sua corrente. Essendo però che le 2 valvole sono mutuamente incrociate una con l’altra alla fine la corrente di bias di entrambe si stabilizza ad un valore pressochè identico per entrambe, e questo avviene anche se le 2 non risultano per niente matchate! Anche se si inserisce nel circuito una valvola nuova e una parzialmente esaurita alla fine la corrente di bias delle 2 si stabilizzerà su un valore medio e uguale.

In fine come richiesto l’alimentazione del circuito è ottenuta con un rettificatore a diodi, con condensatori di generosa capacità e relativa induttanza di filtro, qui sotto lo schema premium.

Foto del montaggio di “G” saranno pubblicate quando disponibili.

 

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2 Responses to Mullard 520 Update 2020 – PushPull EL34 ultralineare in classe A da 20Watt

  • I trasformatori d’uscita che realizzo hanno tutti l’impedenza 4/6/8 ohm… il raddrizzamento a diodi ha un’impedenza molto più bassa e in un finale in classe AB si traduce in una maggiore stabilità della tensione sopratutto alle basse frequenze la dove con una raddrizzamento a valvola puoi vedere chiaramente anche con un banale tester la tensione che cade (molto di più che con i diodi) nei passaggi di volume maggiore per risalire dopo.. di fatto chi parla del “suono delle raddrizzatrici” parla della distorsione introdotta da un tensione di alimentazione instabile, per il resto ti rispondo per email

  • Buongiorno,
    Sarei interessato a costruire il circuito Mullard 520 modificato presente sul sito.
    Vorrei sapere il costo del kit trasformatori, compreso anche quello di alimentazione.
    Due domande:
    -È possibile avere i trasformatori finali con anche l’uscita per impedenza da 4ohm,?
    -Per l’alimentazione, secondo lei, è preferibile un circuito con valvola raddrizzatrice o, come nello schema, un ponte raddrizzatore a diodi?
    Ovviamente con le dovute modifiche sia al trasfomatore che al circuito…

    Grazie in anticipo per la risposta e mi scuso per il disturbo.

    Andrea Mangano

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Marshall JCM900 Dual Reverb – Riparato

Combo

Questo JCM900 mod. 4105 mi è stato consegnato perchè faceva saltare i fusibili delle finali, quando l’ho aperto non aveva problemi particolari, lo stampato dove c’erano i potenziometri era tutto unto perchè era stato irrorato con il solito lubrificante per contatti, ho provveduto a lavare lo stampato e a pulire correttamente i potenziometri e tutti i cari connettori jack e i commutatori, ho disossidato i pozzi dei fusibili e sostituito le 3 ECC83 cinesi perchè esaurite montanto 3 philips miniwatt, mentre il quartetto di EL34 jj testa montato era nuovo. Ho sostituito 1 condensatorino elettrolitico su uno dei controlli di tono quindi l’amplificatore ha ripreso a funzione regolarmente.

Versione Testata

Marshall JCM900 dual reverb consegnato come non funzionante, completamente muto, aveva una finale in corto che aveva fatto saltare il fusibile dell’anodica. Ho revisionato l’intero circuito per essicurarmi che tutti gli opamp funzionassero, pulito i potenziometri che grattavano, sostituito una della ECC83 che era esaurita e montato un quartetto di 5881 NOS e rifatto il BIAS. Riportato alla perfetta funzionalità.

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Amplificatore Single Ended con valvole KT88/6550 e ECC85/6AQ8

-> Lo schema e il set di trasformatori non è più acquistabile per autocostruzione, chi fosse interessato può ora acquistare SB Phoenix. <-

Un bel giorno ricevo questo messaggio:

Possiedo da poco un’amplificatore che monta delle kt88 in single ended classe A, non l’ho realizzato io ma l’ho acquistato già assemblato da terzi. A farla breve, all’inizio nel mio impianto il suono mi piaceva, un po’ particolare, ma non mi sembrava male, quando poi un amico mi ha prestato un pre Arc sp3 mi è piaciuto ancora di più. Poi l’errore fatale: lo porto a casa del mio amico e nel suo impianto, collegato a delle klipsch la scala, fa letteralmente pena, tipo citofono. Un trauma! Le chiedo: sarebbe possibile renderlo un ampli ben suonante? Per la cronaca, l’apparecchio monta delle JJ. Il mio impianto: diffusori klipsch kg4, pre carver c6, giradischi aiwa ap2500 con dynavector 10×5 neo; giradischi dual con shure v15III + jico sas. Impianto del mio amico: klipsch la scala, finale Diego Nardi con 2a3, giradischi dual con shure m91 + jico sas. Ovviamente, posso inviarle foto e ulteriori dettagli. La ringrazio in anticipo e le porgo cordiali saluti

Era evidente che era uno dei tanti impresentabili, un single ended di KT88 in ultralineare pilotato da una ecc88, PCB di dubbia provenienza montato in una scatola di legno rappecciata alla meglio con 2 maniglie dell’ikea e trasformatori anch’essi di provenienza ignota senza nessuna etichetta. Ma come funzionava questo apparecchio? perchè a parte l’aspetto magari… All’oscilloscopio, su carico resistivo il test più semplice in assoluto, alla potenza di 1 watt usciva una sinusoide del genere:

In giallo il segnale del generatore, in azzurro il segnale dell’amplificatore che risulta avere una semionda fortemente compressa, si può vedere sotto la relativa analisi di spettro..

Una distorsione del 2,4% a 1 watt su carico resistivo, il motivo principale di una distorsione così grande è l’utilizzo della connessione ultralineare in una configurazione single ended, situazione di cui ho già parlato in questo articolo. Sempre per colpa della connessione ultralineare la potenza RMS massima erogabile dal circuito era di 6 watt per canale. Misurando la banda passante volevo vedere come andassero i trasformatori, erano riciclabibili?

Meglio lasciar perdere… Come si comportava il circuito su carico reattivo? Qui sono saltati fuori i problemi più grossi… Vediamo una semplice sinusoide a 1khz, 1 watt su carico reattivo

Sembra clippata?! ma è un clipping strano… non è clipping! è un’insieme di più problemi di progettazione del circuito, questa forma d’onda morsicata perdurtava anche portando il volume dell’amplificatore a pochi milliwatt di potenza, era completamente incompatibile con il carico reattivo che rappresenta bene o male quello che lo stesso circuito fa quando è collegato ad una cassa… si può vedere l’analisi di spettro assolutamente disastrosa con un 10% di distorsione complessiva ad un solo watt RMS, capisco il proprietario che l’ha definito citofono ma se misurassi un vero citofono non so chi vincerebbe.

Con lo smorzamento non si va meglio con un DF di 1,6… l’analisi della risposta in frequenza su carico reattivo dimostra gli effetti di ciò…

Il resto delle strumentali che ho acquisito è superfluo, inutile. Alla fine si poteva salvare ben poco di quell’apparecchio, un paio di mundorf, il trasformatore di alimentazione e qualche altro pezzetto qua e la. Lo schema e il set di trasformatori non è più acquistabile per autocostruzione, chi fosse interessato può ora acquistare SB Phoenix.

Lo stadio di ingresso è formato da una inconsueta (ma non troppo) ECC85 doppio triodo VHF che generalmente si trova utilizzata nei ricevitori FM delle radio a valvole e che è stata usata anche in alcuni amplificatori luxman tra cui il 3600, la valvola è stata caricata con una sorgente di corrente costate a transistor, usando il classico MJE350. Questa scelta è venuta per cercare di fare tutto con una sola valvola driver, senza dover mettere più stadi in cascata e avere al contempo un’impedenza d’uscita dello stadio decente e uno stadio veloce dal suono brillante a ricco di dettaglio, una ECC83 caricata con una resistenza sarebbe stata molto più calda e il cliente chiedeva un suono fresco, quindi il CCS a transistor ci stava a fagiolo. Al posto della ECC85 si può utilizzare anche la più comune ECC81 che ha pressochè le stesse caratteristiche elettriche, basta solo avere premuta di rispettare la diverse connessione dei pin relativi al filamento. Come finali si possono montare KT88 / 6550 / KT90.

La finale è connessa a pentodo puro, polarizzata a bias fisso servo controllato, ossia c’è un circuito attivo che si occupa di regolare il bias automaticamente che non è la stessa cosa del selfbias dove c’è una resistenza in parallelo a un condensatore, nel caso del selfbias c’è tutta la reattanza di un condensatore tra i piedi. Ovviamente c’è NFB come si deve mettere per forza se si vuole avere il giusto smorzamento del diffusore.

La sezione di alimentazione è formata dalla classica cella CLC con una vera induttanza e non un mosfet, capacità generose e condensatori buoni, la tensione per la griglia schermo è ottenuta con un circuito chiamato divisore di tensione che permette di avere una tensione inferiore a quella di ingresso rispetto al rapporto stabilito da un partitore resistivo ma esce a bassa impedenza… in pratica se si alimentano le G2 con una tensione ottenuta dalla classica cella RC la tensione non è stabile perchè quando il segnale audio supera certi limiti e la G2 comincia a richiedere corrente la tensione ai capi del condensatore C cade gradualmente al perdurare del segnale e si ricarica quando questo smette, causando distorsioni di memoria che consistono nello spostamento del punto di lavoro della valvola in base al segnale “passato”, il divisore di tensione anche se non è stabilizzato (perchè regola in base a cosa entra) invece ha un’impedenza molto bassa e non è turbabile in modo significativo dall’assorbimento della G2…

Era utilizzabile il trasformatore di alimentazione originale mentre ho provveduto a fornire due nuovi trasformatori di uscita SE6K-KT88 e l’induttanza. Vediamo il montaggio che è stato fatto dal cliente:

Che strumentali ha esibito questo circuito?

Potenza: 9,8Watt RMS
Smorzamento DF: 5,6

Banda passante 10Hz -0,2dB / 40khz -1dB

Distorsione THD @ 1 watt su carico resistivo: 0,37%

Com’è la sinusoide a 1 watt sul carico reattivo???

E la distorsione sul carico reattivo? sempre 1 watt: 0,067% si perchè un’amplificatore fa suonare una cassa, non lo si ascolta collegato ad una resistenza… distorcere poco su carico resistivo è facile, lo è di meno su quello reattivo, saper progettare un circuito vuol dire anche cercare di farlo andare meglio collegato a un vedo diffusore e non solo su una resistenza per esibire solo una strumentale.

Quadre a 100Hz / 1k /10k…

La triangolare che mostra la perfetta simmetria dell’onda

E l’andamento della risposta in frequenza sul carico reattivo

Come suona ce lo dice il cliente che ha realizzato lo schema premium con i trasformatori SB-LAB: La potenza è più che sufficiente, a ore 10 riempie la stanza di suono. Il contenuto armonico degli strumenti ad arco è notevole. La domanda viene spontanea, ma finora cosa %$£§ ho ascoltato? Perdonami il francesismo… Non ho mai ascoltato un tale insieme di dolcezza, dettaglio e raffinatezza. Praticamente sto ascoltando le tannoy per la prima volta! È incredibile, non c’è la minima traccia di durezza, il suono è una carezza, anche a volume alto. La scena è mozzafiato, sembra di avere un’ orchestra in camera, non stanca mai, bassi e medi sono favolosi! Ma ripeto, la cosa che più mi ha sconvolto, è che non si sente proprio la pressione sonora, aumento il volume e il suono diventa più grande, non più forte. Mai successo prima! Ti faccio i miei complimenti. È stata una storia lunga ma ne è valsa la pena.

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