LX1240 – Modifiche e migliorie per renderlo realmente HiFi

Siccome ricevo ancora richieste da persone che si divertono a montare o imitare il vecchio KIT di nuova elettronica LX1240 (anche se non capisco dove trovino i PCB e i trasformatori per metterli assieme) vado scrivendo questo articolo per soddisfare la richieste. Come succede per l’LX1321 anche per l’LX1240 circolano su internet diversi sitarelli amatoriali che propongono modifiche abbastanza discutibili che non sono affatto HiFi (sebbene le propongano come tali) oppure sono semplici esperimenti di smanettamento, che prevendono adattamenti di valvole in maniera abbastanza rozza. In questo articolo prendo in esame il progetto di NE, che di per sè ha un disegno abbastanza normale, e propongo delle modifiche che possano renderlo un’apparecchio veramente HiFi, di alto livello e non solo uno scassone di citofono su cui fare esperimenti di montaggio casuale di pezzi. Ho quindi preso in esame le limitazioni del circuito stampato originale e ho deciso di fare modifiche che possano essere realizzate modificando solo i valori dei componenti, senza stravolgimenti troppo pesanti, e quindi potranno essere utilizzate come valvole finali le EL34 e compatibili (KT66 / KL77) e le KT88/6550, niente 2A3, niente 6L6 niente 300B o PL36 o altre cavolate che richiederebbero trasformatori troppo diversi e driveraggi differenti per essere attuale correttamente.

Inizio spiegando che il progetto originario di nuova elettronica era tirato al massimo risparmio (oltre ogni limite) a totale discapito della qualità dei trasformatori che hanno delle enormi limitazioni qualitative. Il trasformatore di alimentazione originario di nuova elettronica era talmente sottodimensionato che si narra arrivasse a fumare dopo un pò che era acceso, tantè che molte persone ne compravano 2 per alimentarci solo un canale, avendo ugualmente problemi di surriscaldamento! Di stessa qualità sono i trasformatori d’uscita, talmente piccoli che io in quelle dimensioni ho realizzato trasformatori d’uscita per cuffie con valvole del taglio delle 6J5 mentre loro ci hanno fatto lavorare sopra una EL34. Premesso quindi che spendere poco con cose a valvole non ha senso, meglio usare un TDA2002 che costa ancora meno e suona sicuramente meglio che un valvolare realizzato con trasformatori così, è quindi palese che la modifica prevede l’acquisto di un nuovo set di trasformatori. Ovviamente la cosa non è un problema per chi monterà il progetto da zero senza partire dalla base di un LX1240.

Veniamo quindi alla mia versione. Premetto che su internet circolano schemi dove la gente commuta da pentodo a triodo o a ultralineare così alla leggera, senza considerare che il valore della resistenza di polarizzazione sotto al catodo della finale andrebbe cambiato, così come il tasso di NFB. Come ho già spiegato in questo articolo l’ultralineare in single ended è assolutamente da evitare, mentre con la finale a triodo si richiederebbe maggiore spinta da parte del driver io quindi considero solamente il funzionamento a pentodo che è l’unico che possa rendere dare una prestazione ben bilanciata all’oggetto. I trasformatori d’uscita sono gli stessi usati in altri single ended di EL34 quindi ad alta banda passante e dal suono di altissimo livello, ho previsto l’uso di un diverso trasformatore per la KT88 rispetto la EL34.

Di particolare gaudio per i sostenitori del suono colorato questo progetto prevede un feedback ad anello che lascia fuori il primo stadio, ecco lo schema premium (clicca per ingrandire)

Ho corretto la polarizzazione della finale e anche la polarizzazione e sopratutto quella della ECC82, perchè nella versione di Nuova Elettronica era fatta funzionare a correnti troppo basse, ma vediamo le rette per capire (in verde la versione Nuova Elettronica, in rosso la polarizzazione nella mia versione).

Rette ecc82

Come capita spesso mi arrivano persone imbeccate dai soliti guru dei forum che sanno tutto senza provare le cose che lanciano critiche sulle scelte circuitali che faccio e nel caso specifico hanno criticato questo cambio di polarizzazione della ECC82 definendolo peggiorativo, dicendo che:

  • Avendo fatto lavorare la valvola con una corrente maggiore questa si consuma prima.
  • Che il punto di lavoro risulta meno lineare, cioè la valvola distorce di più, “lo dicono anche i datasheet!”
  • Che non serve niente fare uno stadio che esce con un’impedenza inferiore tanto le resistenze di carico sono di valori molto alti.
  • Che il tempo di salita (che si migliora facendo lavorare la valvola a correnti maggiori, ossia facendola uscire ad impedenza più bassa), del circuito è una cosa irrilevante.

Allora visto che io non mi limito solo ad usare un simulatore computerizzato per verificare le cose che dico ho assemblato un circuito su un pezzo di legno con una ECC82, l’ho alimentata e ho effettuato varie misure per paragonare come si comportava nelle 2 situazioni, quella di nuova elettronica e quella che ho deciso di usare io, facendo ora ben presente che IO al contrario di tanti altri non considero solo la distorsione armornica (THD) ma anche tutta un’altra serie di parametri per stabilire quale circuito vada meglio. Sottolineo poi che la velocità del circuito (tempo di salita) per me è un parametro importante che definisce quanto dettaglio un certo circuito può far “sentire”, a tal proposito potete andarvi a vedere le specifiche tecniche degli OTL Graaf dove questo parametro era sempre dichiarato, G.Mariani mi ha sempre detto di tenerlo in considerazione e di far lavorare le valvole con della corrente, nel caso di questa ECC82 il punto di lavoro da me impostato è a metà della dissipazione massima della valvola quindi è del tutto accettabile e non credo che ne pregiudichi la vita, una volta facevano lavorare le valvole un modo parsimonioso perchè non gli interessava raggiungere certi livelli di fedeltà (le stesse registrazioni negli anni 50 non è che fossero granchè) ma piuttosto non avendo a disposizione condensatori di grosso taglio e rettificatori capaci di correnti elevate lo facevano per non andare in contro ad altri problemi, erano bravi progettisti alla philips ma all’epoca certe cose gli interessavano ben poco, oggi invece dovrebbero interessare sopratutto a quelli che si trastullano con DAC da mille mila BIT… tanta definizione poi perdi tutto in un circuito di concezione così arcaica?!

Ma vediamo il confronto tra le 2 circuitazioni, iniziamo con il circuito di nuova elettronica:

Fase e banda passante NE

Analisi di spettro NE

Tempo di salita NE

Riassunto strumentali NE:

  • Banda passante: 20khz -1 dB
  • Andamento di fase: 6 gradi 20Hz/1khz e ulteriori 10gradi 8khz, oltre 25gradi a 20khz.
  • Distorsione armonica THD: 0,4089% con prenza di picchi sotto la fondamentale, instabilità probabilmente causata dal valore molto alto della resistenza di carico.
  • Tempo di salita: 14uS

Ora vediamo il circuito come l’ho realizzato io…

Fase e banda passante SB-LAB

Analisi di spettro SB-LAB

Tempo di salita SB-LAB

Riassunto strumentali SB-LAB:

  • Banda passante: 75khz -1 dB (molto migliore della vesione NE).
  • Andamento di fase: 7,5 gradi 20Hz/1khz e ulteriori 10 gradi a 20khz (molto migliore della versione NE che a 20khz aveva oltre 25gradi di rotazione).
  • Distorsione armonica THD: 0,4268% (peggiore rispetto NE ma solo dello 0,0179%, differenza di distorsione IRRILEVANTE) minore presenza di rumore sotto la fondamentale (migliore rispetto NE).
  • Tempo di salita: 8uS (contro i 14 di NE)

In definitiva questo “peggioramento della THD” paventato dal lettore di datasheet è sostanzialmente inudibile, mentre tutti gli altri parametri di banda passante, andamento di fase, velocità del circuito risultano molto migliori rispetto la versione del circuito di nuova elettronica. Aggiungo anche che le griglie delle valvole ancorate con una resistenza di valore inferiore (220k invece di 470k) sono più stabili e meno suscettibili dal captare rumori e ronzii, quindi il circuito di nuova elettronica è solo una concezione circuitale “old style” assolutamente da bocciare o al limite con un proprio carattere sonoro vintage, ma la mia versione non è assolutamente peggiorativa ma tutt’altro; è decisamente migliorativa sopratutto se si cerca un suono più moderno e brillante. Chi poi insista a dire che uno 0,01qualcosa% di THD in più sia così peggiorativo ignorando tutto il resto per me non merita considerazione, a questo riguardo consiglio la lettura di questo articolo.

Attenzione: Le modifiche di seguito riportate in questo articolo PREVEDONO l’utilizzo di trasformatori SB-LAB, attorno a queste il progetto di upgrade è stato sviluppato e collaudato. Se eseguite queste modifiche in maniera errata o non utilizzate trasformatori SB-LAB il risultato è ignoto e SB-LAB non si assume nessuna responsabilità per amplificatori che entrano in auto-oscillazione o si bruciano. Non possono essere utilizzati in nessun modo i trasformatori originali di nuova elettronica. Essendo un circuito a larga banda passante ed essendo gli stessi trasformatori a larga banda passante garantiscono si una resa sonora assolutamente HiEnd, ma il cablaggio richiede grande cura e verifiche onde evitare problemi, le masse sul telaio devono essere pulite e fornire contatto perfetto, deve essere rispettata la polarità di fase dei trasformatori per non innescare oscillazione attraverso la rete di NFB, il cablaggio dell’ingresso pulito, senza loop di massa e con cavo schermato di buona qualità, può essere utile accendere gli apparecchi gradualmente con il variac. Se avete acquistato i trasformatori per l’upgrade, in caso di problemi o dubbi rivolgetevi a SB-LAB che può fornirvi l’assistenza per risolverli.

Ho effettuato il montaggio partendo da un PCB originale ripulito dagli esperimenti di qualcuno che ci si era divertito…

Facendo riferimento alle nomenclature dei componenti che appaiono sopra il PCB ho proceduto a montare il tutto in questo modo:

Resistenza da 15K 1/4 o 1/2 watt nella sede di C1
Condensatore ceramico da 100pF nella sede di R1, avendo cura di ripiegare il terminare e chiudere la pista per far arrivare il segnale all’ingresso della ECC82
Resistenza da 1Mega 1/4 watt montata sotto tra ingresso e massa grattando via il solder dalla pista adiacente

vedi foto:

R4 = 560ohm 1/2w
R2/R3 = 12k 1w
R5 = 470ohm /12w
R6= 82ohm 1/2w
R8/R9 = 220k 1/4w
R7 = 1k8 3watt
C3 = 100uF 400v
C2 = 1uF 250/300v o maggiore, MKP
R11= 39ohm
C4/C5 = 330nF 250volt o maggiore, MKP
R12 = 220ohm 3watt (cortocircuitare la presa GS del circuito a +300v)
C8 va lasciato vuoto
C6 = 470uF 400volt
C7 = 470/1000 o anche 2200uF 25volt di buona qualità con in parallelo in polipropilene da minimo 220nF fino a 1uF
R10 deve essere da 120ohm se si usa la EL34 e da 180ohm se si usa la KT88, sempre 5 watt di dissipazione
Il trasformatore d’uscita è il mod. SE2K-EL34 per uso con la EL34 e il mod. SE2K5-2A3 se si usa la KT88

Sotto a C3 va montato lo zener da 200volt 1watt con il catodo rivolto verso il positivo, questo zener ho lo scopo di stabilizzare la tensione che alimenta il driver impedendo delle lievi oscillazioni a bassa frequenza che avvengono dopo picchi di segnale.

Va ovviamente eliminata l’induttanza doppia di NE e vanno cortocircuitate le 2 linee di alimentazione dei 2 canali come se fossero una sola, la separazione dei canali è irrilenvante essendo una classe A ed essendoci 2 condensatori da 470uF che finiscono di fatto in parallelo non possono avvenire fenomeni di diafonia.

Ecco il mio montaggio di collaudo su tavolaccio

Strumentali rilevate

Banda passante: 20Hz -0,2dB / 50khz -1db
Distorsione armonica THD @ 1 Watt RMS su carico resistivo: 0,966% (da contare il montaggio volante, quindi non schermato e i fili lunghi)
Potenza: rilevata con KT88 su trasformatore SE2K5-2A3 = 7,5Watt RMS
Smorzamento DF: 5,7

Grafico banda passante e fase su carico resistivo

Grafico banda passante e fase di carico reattivo

Analisi di spettro

Quadre a 100Hz – 1k – 10k su carico resistivo

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3 Responses to LX1240 – Modifiche e migliorie per renderlo realmente HiFi

  • Gentile Luigi, la invito a leggere l’articolo sul Merope pushpull 6L6GC/5881 triodo in classe A.
    Fu la mia esperienza di amplificatore DYI, non è tra i più complessi da realizzare. Le posso confermare che il risultato è eccellente.
    Saluti!

  • il progetto è dedicato a chi lo possiede già e magari lo tiene in cantina a prendere la polvere, se devi fare qualcosa partendo da zero non ha senso che fai questo progetto dovendo anche cercare una scatola di montaggio che è fuori produzione da 25 anni almeno. Se devi partire da zero ti conviene puntare un’altro dei miei progetti.

  • Buongiorno, ho trovato molto esaurienti ed esaustive le sue spiegazioni tanto che vorrei cimentarmi nella costruzione.
    Penso che il problema maggiore sia nel reperire il circuito stampato.
    A questo riguardo potrebbe darmi qualche indicazione?
    La ringrazio anticipatamente

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2A3 Single Ended

Ecco un’altro progettino per gli autocostruttori hobbysti dopo i 3 progetti con la EL34 ho pensato a qualcosa di leggermente più impegnativo dal punto di vista costruttivo con un triodo a riscaldamento diretto, più esattamente con la 2A3. Questa valvola è in grado, con una tensione anodica relativamente bassa, di dare in uscita una potenza di circa 3,5/4 Watt RMS che possono sonorizzare con ottima qualità una stanza da 20metri quadrati se abbinate l’amplificatore con diffusori ad alta efficienza. Ho utilizzato per il driveraggio e una coppia di 6SL7 configurate come Mu Follower, le quali pilotano la valvola finale polarizzata con un semplice selfbias. La strana connessione del catodo della 2A3 con il secondario del trasformatore è un semplice feedback locale (molto leggero in quanto il Mu della 2A3 è molto basso), questo accorgimento è assolutamente necessario per aumentare lo smorzamento del circuito quel tanto che basta per far suonare bene l’apparecchio, infatti è abbastanza comune che gli apparecchi zero feedback suonino con le frequenze basse gonfie sopratutto se non li volete necessariamente abbinare a casse monovia, potete cliccare qui per leggere un’articolo che riguarda gli apparecchi zero feedback. Questo leggero tasso di controreazione locale non rovinerà assolutamente il risultato sonoro finale che ne risulterà migliore.

Per ragioni di semplicità realizzativa ho deciso di raddrizzare utilizzando comuni diodi al posto di una qualche valvola raddrizzatrice, l’ammortizzamento necessario a sopprimere il rumore di commutazione dei diodi è costituito da R15, una semplice resistenza da 22ohm seguita poi da una cella CLC con capacità belle abbondanti. Particolare cura invece sull’alimentazione dei filamenti alimentati in corrente continua filtrata formata da 2 celle CLC (una per ogni valvola).

I filamenti delle valvole driver sono alimentati in corrente alternata in quanto alimentare in continua valvole a riscaldamento indiretto è assolutamente inutile, se la linea dei filamenti è cablata correttamente non ci sarà nessun ronzio, se il ronzio c’è vorrà dire che dovrete cablare meglio, alimentare in continua invece è solo una via più semplice (come spazzare la polvere sotto al tappeto). La valvola bassa ha un capo del filamento riferito a massa mentre la valvola alta ha un capo del filamento riferito alla tensione ottenuta con il partitore formato da R20/R21. Questo accorgimento, per chi non lo sapesse già, serve per mantenere più bassa possibile la differenza di potenziale fra catodo e filamento in quanto in un Mu Follower la valvola alta ha il suo catodo a circa metà della tensione anodica. Se non si utilizzasse questo accorgimento e si riferisse a messa anche il filamento della valvola alta si richierebbe la scarica interna tra filamento e catodo con conseguente guasto della valvola.

Potete vedere il costo del set di trasformatori completo necessario a costruire questo single ended di 2A3 cliccando qui.

Ecco lo schema premium (clicca per ingrandire)

La resa sonora sarà sicuramente di buon livello e soddisfacente, se vuoi vedere un’altra realizzazione con la 2A3 di SB-LAB clicca qui.

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“Silente” – Pushpull di EL84 basato sul Dynaco 410A

Qualche tempo fa mi è stato chiesto lo schema per un semplice pushpull di EL84, essendo per un hobbysta ho voluto realizzare qualcosa di quanto più semplice possibile, dopo una breve ricerca su google ho adocchiato lo schema del Dynaco 410A che allego qui sotto:

Per l’acquisto del set di trasformatori clicca qui.

Purtroppo questi schemi, nonostante abbiano una massa di estimatori pronti a dire il contrario, spesso non hanno una resa sonora eccezionale. Tralasciando la qualità dei trasformatori d’epoca con suono d’epoca (che potrebbero andare bene a chi cerca sonorità vecchio tipo ma non a chi vuole ascoltare con concezione più moderna) la pecca peggiore di questo schema è lo sfasatore di tipo “Paraphase” che da una parte rende il circuito molto semplice da realizzare ma dall’altra introduce un problema di qualità del suono molto importante. I circuiti facenti uso dello sfasatore “Paraphase”(nati per uso sui ricevitori radio del secondo decennio del 1900) in un contesto HiFi uniti ad una controreazione generano nella quasi totalità dei casi una gamma media medio-alta e alta molto brutta, “sabbiosa” che potrebbe far pensare a una registrazione di bassa qualità o ad un’amplificatore a transistor di bassa lega. Sento già estimatori dei dynaco sbraitare ma basta fare una prova di ascolto tra 2 apparecchi diversi, a parità di registrazione e casse per sentire la differenza di pulizia del suono, sopratutto sulle voci, che c’è se confrontato a un single ended o ad un pushpull con uno sfasatore longtail. Come dicevo questo problema avviene dall’unione di “Paraphase” e Negative Feedback… attenzione denigratori del negative feedback: il problema è il circuito e non il negative feedback… Comunque con questo tipo di sfasatore bisogna fare il compromesso di usare poco NFB per non compromettere la qualità del suono, è vero che si rinuncia allo smorzamento delle frequenze basse ma la “fastidiosità” del medio alto è tale per cui non si può fare altrimenti. Lo schema Dynaco che usa la ECC83 sull’ingresso fa troppo NFB e massimizza il difetto intrinseco del progetto, infatti su internet molti hanno sostituito la ECC83 con altre valvole a basso Mu come 6SN7 e simili ottenendo suoni migliori perchè diminuivano appunto il tasso di NFB.

A me è stato chiesto di utilizzare le 6350, che sono doppi triodi a basso MU che stanno andando di moda in questo periodo. La 6350 è una valvola concepita per uso nei computer a valvole, quindi per funzionare come interruttore ON/OFF (1-0) e non per essere utilizzate in applicazioni lineari. I singoli triodi di per sè risultano molto lineari ma spesso gli esemplari di 6350 hanno differenze nel Mu delle 2 sezioni che sono quindi diversi tra loro e sopratutto non sono costruiti con criteri atti a prevenire la microfonicità della valvola. Le 6350 montate sul prototipo realizzato infatti si sono rilevate parecchio microfoniche lasciando ascoltare in altoparlante roboanti BUMBUM/TOCTOC se le picchiavi con le dita (nemmeno forte), ma non abbastanza microfoniche da innescare larsen nella stanza, quindi in definitiva utilizzabili, anche se sono pronto a scommettere che alcuni esemplari potrebbero risultare del tutto inutilizzabili (sempre che non si vogliano ascoltare fischioni). Quindi ignorerei l’ennesima moda audiofila, se le avete provare le 6350 o pagatele poco perchè a 40€ che ho visto su certi siti non le comprerei assolutamente, perchè non li vangono, e non importa quanto sia famoso il nome del produttore. Se potete montate piuttosto una 12BH7, una 6CG7 oppure una ECC82 al suo posto.

Nel grafico qui sotto potete vedere le curve dei 2 triodi si una singola 6350, acquisiti con uTracer3+, è facile notare la disparità di mu tra le 2 sezioni. Diciamo che si adatta bene ad essere usata in circuitazione paraphase o catodyna, in un longtail probabilmente andrebbe via sbilanciata (anche se forse tanti distorsoni potrebbero apprezzarla per questo).

Ed ecco lo schema del Dynaco modificato

Lo schema è pressochè lo stesso del Dynaco, ho conservato la resistenze di polarizzazione della ECC83 anche con un driver a basso Mu, facendole lavorare ad un paio di milliamper perchè se no la sensibilità di ingresso calava troppo e diventava necessario aggiungere uno stadio in più vanificando lo scopo di avere un circuito il più semplice possibile. In questo le modo le valvole dureranno sicuramente tantissimo tempo. Ho aggiustato il rapporto di R7/8 e R20/21 per bilanciare lo sfasatore. I filtri RC formati da R32/C12 e R33/C13 servono per sopprimere un facile innesco dovuto all’alta impedenza del segnale che giunge alla griglia del secondo triodo e ottimizzato il tasso di NFB e di compensazione R12/C14 e R25/C15. Il trasformatore di uscita utilizzato è un mio PPEL84-20 con prese ultralineari al 20%, attenzione che mettendo un TU con prese UL al 43% cala il guadagno del circuito e quindi anche il driveraggio deve essere aggiustato, cambiando la valvola di ingresso con qualcosa che guadagna di più (ECC88 o ECC81) e diventerebbe necessario sistemare il bilanciamento, NFB e soppressione quindi se non siete capaci di apportare queste modifiche evitare di cambiare valvole come se niente fosse, questo schema è stato messo a punto così con queste valvole e questi trasformatori… come qualsiasi altro schema oltretutto, molta gente cambia valvole senza considerare tutto quello che ci sta attorno.

Al contrario del dynaco ho preferito un’alimentazione con ponte al silicio e semplice cella CLC, per non complicare le cose con un raddrizzamento a vuoto. Il condensatore catodico delle finali l’ho messo da 1000uF, e potete montare anche valori superiori (2200/3300), condensatori elettrolitici di piccole capacità come mettevano una volta (50uF nel caso del dynaco a410) causano rotazioni di fase sopratutto alle basse frequenze e introduco problemi, una volta li mettevano solo perchè non avevano altro di meglio a disposizione ma al giorno d’oggi esistono condensatori di grossa capacità e non troppo ingombranti, quindi è bene sfruttarli.

Al posto delle resistenze fisse R13/R26 è ovviamente possibile mettere un potenziometro da 47/100k.

La potenza erogata dal circuito è di 15watt RMS per canale, con una banda passante di 15Hz/33khz -1db con uno smorzamento DF pari a fattore 3 e una distorsione THD di 0,03% a 1 watt. Di seguito il grafico di banda passante e distorsione armonica.

All’ascolto l’amplificatore non risulta fastidioso e anzi suona molto bene, potrebbe soffrire un pochino di scarso smorzamento e quindi basso controllo delle basse frequenze se abbinato a diffusori con woofer di diametro importante e/o reflex ma sicuramente meno della stragrande maggioranza di valvolari totalmente privi di NFB che circolano e che hanno fattori DF ben inferiori al 3 totalizzato da questo mio progetto (alcuni valvolari in circolazione hanno smorzamenti a volte inferiori a fattore 1) e la ma impressione di basso controllo è dovuta al fatto che sono abituato ad ascoltare normalmente apparecchi che hanno fattori DF compresi tra 5 e 8. Per migliorare molto la prestazione sonora generale poi suggerisco di bypassare TUTTI gli elettrolitici presenti nel circuito con condensatori in polipropilene di buona fattura, tutti da almeno 1uF o in alternativa usare elettrolitici di grado audio. Chi fosse interessato a realizzare questo progetto può comprare il set formato da 2 trasformatori di uscita, quello di alimentazione e l’induttanza a €433,00 compresa spedizione.

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