Golden Tube Audio SE-300B II

“For The Distortion Of The Music”

Simbolo emblematico del MiFy o di come certi progettisti di elettroniche usciti dalle scuole odierne abbiano la convinzione che una cosa a valvole debba distorcere il più possibile “perchè a quegli scemi a cui piacciono le valvole piace la distorsione”. Iniziamo la storia…

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Ho ricevuto questo amplificatore perchè continuava a far saltare il fusibile e per una revisione completa del circuito.

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Dopo averlo aperto noto un “upgrade” fatto un pò malino, ci sono infatti 2 grossi condensatori carta olio fissati malamente con nastro isolante e feltrini che rimuovo subito e fisso meglio sul telaio (e non sul circuito) con 2 bei fili intrecciati che vanno allo stampato, svito poi la scheda per un controllo generale di tutti i componenti e per dare una pulita.

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Dopo varie ispezioni concludo che il circuito è esente da ulteriori guasti, lo rimonto e misuro le valvole che sono tutte sane tranne una delle due 300B che probabilmente aveva sofferto per i corti, quindi monto una nuova coppia di 300B.

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Rifaccio il bias poi comincio a stranirmi quando agisco sui 2 potenziometri più esterni, vedevo strane cose sull’oscilloscopio e non capivo cosa facessero, allora mi sono messo alla caccia dello schema elettrico per chiarirmi le idee. Lo schema potete scaricarlo cliccando questo link gta300bsch. Il punto saliente dello schema è questo:

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Lo schema è poco chiaro e parecchio sgranato ma sostanzialmente si capisce: il potenziometro è connesso a dimmer in serie ad un’altra resistenza in quello che parrebbe un negative feedback variabile, il problema è la configurazione dei 2 triodi 6SL7 piuttosto anormala e bizzarra perchè quello che “sembra” un negative feedback variabile in realtà è un DISTORSORE! Vedremo dopo cosa esce da quell’apparecchio, ma continuiamo con i problemi progettuali di questo amplificatore.

Il distorsore formato dalla 6SL7 è seguito da un’inseguitore catodico formato da una EL34 connessa a triodo messa come driver della 300B, ma alla fine da questa 300B escono solo 6Watt RMS e non di più (se ne potrebbero avere 10 se solo la 300B fosse pilotata decentemente). Cioè la 6SL7 non riesce a erogare abbastanza swing di tensione per pilotare la 300B, e il buffer serve per non metterla a sedere del tutto e ottenere poi solo 2watt, il fatto è che per fare un simile buffer sarebbe bastata mezza 6SN7 per ogni canale, con la EL34 ci piloti una 211 volendo, ma bisogna che prima ci sia anche uno stadio che faccia un guadagno in tensione sufficiente. Qui il progettista ha lesinato dove serviva è ha messo abbondanza dove non serviva a niente.

Per finire scopro anche che uno dei 2 canali esce sull’altoparlante con la fase invertita!

Vediamo le strumentali che ho misurato da questo apparecchio:

Potenza massima: 6Watt RMS

Banda passante a 1Watt RMS col potenziometro tutto aperto: 20Hz~46Khz -3dB
Smorzamento: 3,2
Rout: 2,5ohm
THD: 0,0029%

Banda passante a 1WATT RMS col potenziometro tutto chiuso: 20Hz~85khz -3dB
Smorzamento: 5.0
Rout: 1,6ohm
THD: 6,3%

Nel secondo caso, quello col potenziometro chiuso si capisce che è in atto un NFB perchè la banda passante aumenta e aumenta anche il fattore di smorzamento, quello che è veramente anomalo è l’aumento spropositato della distorsione! Generalmente la presenza di NFB diminuisce la distorsione misurata non la aumenta e non di certo in modo così mastodontico, ma proseguiamo con le misure.

Prima del clipping in assenza di “Distorsion Feedback” il THD è circa del 3%, mentre inserendo il “Distorsion Feedback” la THD aumenta ad un fattore del 15%, qualunque apparecchio con valori così alti di distorsione sarebbe da giudicarsi ROTTO, e invece nel caso di questo amplificatore è fatto apposta.

Praticamente agire sul potenziometro porta il funzionamento da “monotriodo non retroazionato” a “monotriodo non retroazionato con distorsione aggiunta”.

Vediamo gli spettri e le forme d’onda…

Ad 1 Watt senza distorsore:

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Ad 1 Watt con il distorsore:

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Prima del clipping senza distorsore:

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Prima del clipping con il distorsore:

underclip-si-nfb-sine

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Nel video sottostante si può vedere dal vivo l’azione del potenziometro, il passaggio da “triodo non retroazionato” a quello “distorto”, si capisce bene perche la sinusoide iniziale è abbastanza bella, mentre dopo diventa fortemente distorta.

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2 Responses to Golden Tube Audio SE-300B II

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PPP con valvole 2A3 – Progetto Libero

Prsesento un nuovo progettino libero nato dal recupero di un’impresentabile…

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Quando ho aperto il coperchio ho trovato la solita ragnatela a penzoloni senza nessun tipo di ancoraggio, lo schema elettrico sarebbe da mettere sui libri, nel capitolo “come non va fatto un’amplificatore valvolare”, non mi dilungo sulle doti mancanti dell’oggetto smontato per recupero componenti e presento il mio schema elettrico (clicca per ingrandire):

La mia opera di ricostruzione ha inizio, mi sento come quei tizi della TV che prendono una cariola di macchina e la trasformano in un mostro, ma la mia opera sarà ben più modesta.

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Vernice spray, tutto in economia.

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Ora dovrò lottare con quei trasformatori, uno di alimentazione pieno di secondari molti dei quali da mettere in parallelo per per alimentare le valvole come si deve; una sola raddrizzatrice 5Z3 invece di due 5U4, le 2A3 alimentate in coppia invece che singolarmente, sarò purtroppo obbligato però ad alimentare le finali in CA (fare una CC con le tensioni a mia disposizione e senza spazio per dissipatori di calore è impossibile), le valvole di segnale invece le alimenterò in alternata mettendo solo una resistenza in serie al secondario da 11,5 volt che le alimentava prima in CC. Il problema più grosso restano le finali è improbabile che riesca ad eliminare totalmente il ronzio.

Come sfasatrice userò la 6SN7 che c’era prima, ma usata come long tail invece che catodina. Lo zoccolo noval in precedenza era usato per un’occhio magico VU Meter (che si fulminava ogni 2 giorni sul quel circuito), io ho eliminato l’occhio magico dal mio progetto per montare una ECF80, userò la sezione pentodo della ECF80 per fare un pozzo di corrente (o CCS) sotto la 6SN7 e la sezione triodo simile al triodo di una ECC82 (più esattamente è il triodo di una ECC84, che è molto simile alle ECC82) per fare l’ingresso.

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Il lavoro non è stato impegnativo anche se durante la messa a punto si son presentanti un paio di problemini fastidiosi ma che sono riuscito a sistemare, purtroppo non sono riuscito ad aumentare la potenza in quanto il secondario dell’anodica del trasformatore (non fatto da me) si siede più di quello che mi aspettavo e perchè l’impedenza primaria del trasformatore non è proprio corretta.

Sostanzialmente le valvole sono polarizzate quasi in classe A, il circuito lavora con una distorsione molto bassa fino a 10watt, poi da 10watt in avanti, quando inizia a sbordare in classe AB, la sezione di alimentazione si mette a sedere, cade da circa 300volt a 270 o meno quando non dovrebbe, anche il secondario che ho usato per i filamenti delle valvole piccole ha cadute molto alte rispetto quello che mi aspettavo, in fase progettuale avevo tenuto conto della resistenza DC degli avvolgimenti ma si vede che il trasformatore non è serrato bene e ha problemi di induzione.

Ho dovuto tenere il bias molto basso sempre per evitare cadute esagerate di tensione, alla fine sono molto deluso perchè ottengo la potenza che si sarebbe potuta ottenere con sole 2 valvole in classe AB fatta bene, come datasheet, con distorsioni probabilmente inferiori. Ciò nonostante sono riuscito ad avere una distorsione comunque inferiore alla versione originale anche se ho usato un pò di NFB e anche considerando che le 4 valvole sono sicuramente tutte smatchate.

Ho aumentato abbastanza il fattore di smorzamento e sembra che sia riuscito a rendere silenzioso l’apparecchio, che nella versione originale aveva un HUM persistente, impossibile da togliere anche se ho alimentato TUTTI i filamenti in corrente alternata. Ho anche eliminato completamente i fenomeni di auto-oscillazione RF che innescavano a caso e tutti i problemi di memoria del segnale che causavano forti persistenze sulla regolazione del bias, ora gli unici 2 condensatori sul segnale sono i 2 che interfacciano la sfasatrice con le 2 coppie di finali, lo stadio di ingresso è completamente DC sia tra triodo di ingresso verso sfasatrice che sull’ingresso stesso.

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Vediamo le strumentali di questa mia versione:

Potenza: 20Watt RMS di picco, 15watt continuativi (decisamente migliorabile con altri trasformatori, portabile a 20 o 30Watt continuativi a seconda dell’impedenza del primario del TU e disponendo di un trasformatore di alimentazione migliore)
Banda Passante: 20Hz -0dB ~ 80kHz -3db
Smorzamento: 2,85
Rout: 2,8ohm
THD a 1 watt: 0,054%
THD a 10 watt: 0,36%
THD a 15Watt: 0,92% (migliorabile se potessi avere meno caduta di tensione anodica sull’alimentazione).

Le analisi di spettro, a 1 Watt

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A 10 Watt

10Watt

A 15 Watt

15Watt

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AudioNote P1 – Riparato

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Questo amplificatore è arrivato piuttosto malconcio, diversi elettrolitici secchi, alcune resistenze bruciate e una valvola finale (JJ tesla) che si era guastava ed aveva avuto un corto interno a peggiorare le cose.

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Ho provveduto a sostituire i componenti guasti e a cambiare tutte le valvole ad eccezione di una coppia di ECC83 che erano ancora buone e matchate e che ho riutilizzato nel posto delle sfasatrici.

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Prima ancora di presentare le strumentali di questo amplificatore guardate la foto qui sotto, essa mostra il trasformatore di uscita: si vede benissimo un pezzo finale del secondario che non occupa l’intera gola… Una delle regole fondamentali per non avere dispersione di induttanza è riempire sempre le gola, per ogni passata, non ci devono essere avvolgimenti incompleti, e state certi che se hanno lasciato a metà il pezzo finale esterno anche dentro sarà pieno di sezioni di primario di secondario fatte alle stessa maniera, le successive strumentali evidenziano appunto alcune carenze di questi trasformatori d’uscita.

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Si può vedere bene un pezzo di avvolgimento secondario che accupa poco più di metà della gola. Ma passiamo alle strumentali:

Potenza massima: 10Watt RMS come da targa.
Banda Passante a 1Watt: 20Hz -0db ~ 17kHz -3db
Banda passante a 6watt: al di sotto dei 30Hz la sinusoide è molto distorta ~ 19kHz -3db. Qui si evidenza la difettosità dei trasformatori d’uscita, solitamente all’aumentare della potenza la banda passante di un trasformatore diminuisce, in questo caso nella parte alta si guadagna qualcosa, questo succede perchè la maggiore potenza compensa un pò l’induttanza dispersa abbondante del trasformatore. Resta il fatto che questa banda passante sia piuttosto scarsa, se rifacessi questi trasformatori probabilmente riuscirei a raggiungere una banda passante prossima ai 100khz.

Fattore di smorzamento DF: 8
Rout: 1 ohm

DF e Rout di buon livello ma ottenuti a forza di NFB, come dico sempre il negative feedback di per se non è un male ma se accoppi un trasformatore con scarsa banda passante con tanto NFB ottieni solo problemi e infatti ho scoperto che il circuito non è stabile, in assenza di carico innesca un’auto-oscillazione a 10Hz, qualcuno dirà che l’assenza di carico non è una condizione normale ma si sbaglia a metà perchè molti diffusori nella fase di rientro del cono mostrano un’impedenza molto elevata e potrebbero indurre l’amplificatore a generare delle spurie, inoltre l’oscillazione non è mai totalmente soppressa, anche su carico resistivo con la scala di 0,1volt ho potuto visualizzarla perfettamente sull’oscilloscopio:

Vediamo l’analisi di spettro a 1 watt:

1watt

E a 6 watt:

6watt

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