Risolvere il ronzio nelle radio d’epoca – Neutralizzazione del ripple – Regolazione Antironzio

Premessa: Questo articolo non è esaustivo, ma si focalizza sulla problematica delle radio che hanno il trasformatore d’uscita con presa anti-ronzio. Si parte dal presupposto che si possieda una radio già riparata in tutte le sue parti ed esente da problemi circuitali, ma che, nonostante ciò, continui a presentare un fastidioso ronzio nell’altoparlante.

Ronzio in altoparlante, cosa non fare…

Assolutamente, non montare nella radio condensatori elettrolitici maggiorati! Mi capita spesso di trovare condensatori da 100, 220 o 330 µF montati dentro una radio d’epoca. È una cosa da NON fare assolutamente, perché la radio non usa diodi al silicio come raddrizzatori, ma una valvola raddrizzatrice, che non è in grado di sopportare i picchi di carica di condensatori così abbondanti. Questo potrebbe portare all’esaurimento della valvola o, peggio, a una scarica interna che potrebbe distruggere il trasformatore di alimentazione!

Cos’è la spira antironzio?

Osserviamo questo schema: è una situazione abbastanza comune, soprattutto nelle radio degli anni ’50 e ’60. La tensione anodica livellata proveniente dalla valvola raddrizzatrice entra nella presa “I” del trasformatore d’uscita e percorre l’avvolgimento fino alla presa “F” per arrivare alla placca della finale audio. Il pezzo di avvolgimento compreso tra “I” e “L” viene chiamato “spira antironzio”; in realtà è un numero variabile di spire, compreso tra circa 5 e una ventina di spire. A cosa serve?

All’epoca non era economico produrre condensatori di grossa capacità. Oltre ad essere costosi, sarebbero stati molto ingombranti e, soprattutto, le valvole raddrizzatrici non sarebbero state in grado di erogare correnti così abbondanti senza guastarsi, specialmente nei ricevitori che dovevano essere economici e nei quali, quindi, non si mettevano induttanze di filtro per scelta commerciale. La spira antironzio è un pezzetto di avvolgimento posto in opposizione rispetto a quello primario, proprio come se fosse un push-pull, ma al contrario; dell’avvolgimento primario è molto corto. All’uscita di questo avvolgimento è sempre presente una resistenza (nello schema di esempio, 470 ohm) che va poi al secondo condensatore di disaccoppiamento (50 µF nell’immagine) da cui vengono alimentate tutte le altre valvole presenti nella radio. Assumendo che la tensione di alimentazione proveniente dal raddrizzatore presenti del ripple, udibile in altoparlante, la corrente che scorre nella spira antironzio induce nel nucleo un’ondulazione opposta a quella indotta dal primario, andando di fatto a silenziare, o nel gergo corretto a “neutralizzare”. Ora, la neutralizzazione è una questione di equilibrio molto preciso, perché l’ampiezza del segnale indotto dalla spira antironzio deve essere esattamente uguale a quella indotta dal primario. Se essa è maggiore o minore, il ronzio sarà ancora udibile in altoparlante, non indotto dal primario, ma dalla stessa spira antironzio!

Al momento della costruzione della radio, il rapporto tra il numero delle spire antironzio e la resistenza posta in serie era stato calcolato e verificato. Tuttavia, dopo tanti anni, il variare del valore di tutte le resistenze montate nella radio, unito al cambiamento dell’efficienza delle valvole, ha sbilanciato questo equilibrio. Inoltre, non possiamo dimenticare i casi in cui il trasformatore di uscita si è guastato e sia stato sostituito con un ricambio non perfettamente identico. Infatti, uno potrebbe trovare un trasformatore d’uscita per EL84, ma non essendo specifico per il modello preciso di radio su cui viene montato, anche se ha una EL84, il numero di spire avvolte come antironzio potrebbe non essere lo stesso, e la radio potrebbe continuare a ronza.

Stessa cosa potrebbe capitare montando il mio trasformatore di uscita universale

Che è dotato di presa antironzio, ma essendo universale è stato creato con un certo numero di spire di default. Come si fa allora quando il sistema antironzio non funziona? Per regolare la neutralizzazione antironzio è necessario agire sulla resistenza posta in serie all’avvolgimento. Nell’immagine di esempio che ho postato è indicato un valore di 470 ohm, ma i valori che si possono trovare sono numerosi: 600 ohm, 1 k?, 1,2k?, 1,3k?, ecc.

Il sistema più semplice per trovare il valore giusto di questa resistenza è scollegarla momentaneamente e al suo posto inserire un reostato (sottolineo: reostato, che deve essere in grado di reggere una certa corrente e dissipazione senza guastarsi, quindi non un potenziometro a carbone). Accendere la radio tenendo il volume al minimo, in modo che in altoparlante si oda solamente il ronzio a 50 Hz, e poi variare il reostato fino a trovare il punto in cui il ronzio scompare quasi completamente. Poi, spegnere la radio, misurare col tester il valore resistivo del reostato e sostituire la resistenza fissa presente nella radio con una che abbia un valore molto vicino a quello misurato sul reostato.

Ecco come ho realizzato questo strumentino comodo comodo…

I materiali che ho usato sono: un reostato LESA da 1 k?, una resistenza fissa da 1 k? e 5 watt, un interruttore e una scatolina stampata su misura con la stampante 3D. Se avete a disposizione un reostato da 2 k?, la resistenza e l’interruttore non sono necessari. Io avevo solo un reostato da 1 k? e, per utilizzare ciò che avevo in casa senza acquistare altri materiali, ho fatto così. La scatolina è indispensabile, considerando che nel reostato entra la tensione anodica, e maneggiarlo a nudo potrebbe essere pericoloso per l’incolumità.

Scatoletta chiusa, un pezzo di filo, 2 coccodrilli, la manopola più brutta che ho trovato, e il gingillo è pronto all’uso. Poi può tornare utile anche per altre cose.

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2 risposte a Risolvere il ronzio nelle radio d’epoca – Neutralizzazione del ripple – Regolazione Antironzio

  • Devi cambiare il valore della resistenza in serie alla presa antironzio, per trovare il valore giusto seguendo la guida di questo articolo che hai commentato

  • Salve mi hanno regalato una radio d’epeca SV39 ho cambaiato parecchi condensatori in perdita pero’ sento un po di ronzio di 50 Hertz nella bassa frequenza. Che devo fare lavorare nell’antironzio. Sono radioamatore nominativo: IK5YZZ Grazie da Pisa mi chiamo Giovanni

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Unison Research S2 – Riparato

Questo amplificatore mi è stato consegnato da riparare perchè guasto, era saltato il fusibile sulla scheda interna. Una delle 2 EL34 risultava spompata mentre l’altra era ancora in buona efficienza all’80% circa, ho quindi cercato nella scatola delle superstiti una gemella che potesse rimpiazzare la valvola morta a basso costo. Sostituisco il fusibile, accendo e comincio a controllare tutte le tensioni per vedere sia tutto a posto e noto subito che la resistenza di catodo di una delle 2 finali riscaldava più dell’altra, infatti la tensione dei 2 catodi era molto diversa… Una della 2 finali assorbiva molta più corrente dell’altra e se davo segnale al canale presentava una certa distorsione eppure le avevo verificate su utracer e matchavano.

Col tester finisco a misurare la tensione sulla griglia 1 delle EL34, che in teoria sarebbe dovuta essere 0 invece su una misuravo +5volt e sull’altra +12volt, subito ho pensato al condensatore di disaccoppiamento in perdita, ho scollegato un capo e l’ho provato con il tester di isolamento ma era perfetto, lo stampato non era cotto e non poteva disperdere poi mi cade l’occhio sul valore di 2 resistenze che erano nel circuito che potevano essere causa del guasto, sostituendole con altre di valore più giusto la polarizzazione delle griglie si assestava a zero, come doveva essere, e il bias delle finali tornava a valori corretti.

L’amplificatore è tornato a funzionare perfettamente. Qui sotto un paio di strumentali che indicano quello che succedeva sul modello che avevo un mano e non sono assolutamente indicativi.

Banda passante su carico resistivo

E su carico reattivo

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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 risposte a 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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