Riparazione e Ottimizzazione dell’Amplificatore SUN Audio SV-300BE: Valorizza il Suo Potenziale Sonoro

Finalmente ho avuto l’opportunità di mettere le mani su uno di questi “mostri sacri” tanto osannati dagli audiofili. Perciò, prego gli estimatori di questo marchio di non prendermi a male se mi permetterò di evidenziare alcune differenze tecniche. La prima cosa che desidero sottolineare è lo schema elettrico e le variazioni rispetto alla versione 2A3. Qui di seguito potete osservare i due schemi: SUN Audio 2A3 e 300B…

2A3 300B

Cosa cambia tra i due schemi? In realtà, nulla! O meglio, è stata sostituita la 2A3 con la 300B, il valore della resistenza di polarizzazione del catodo è stato modificato e la 300B è stata collegata alla presa da 3500 ohm del trasformatore invece che a quella da 2500 ohm. Il resto rimane invariato. Tuttavia, sorge un problema: la versione 300B eroga 4 watt al clipping (potenza indistorta di 3 watt). Nella foto qui sotto è possibile osservare su due dei miei oscilloscopi (con scala dei 2 volt per quadretto) l’amplificatore su un carico resistivo da 8 ohm. L’ampiezza che si può notare è di 16 volt picco picco, corrispondente a circa 4 watt RMS…

Per coloro che potrebbero ancora avere dubbi, ho simulato il circuito su Spice, ottenendo gli stessi risultati… Se desiderate provare lo schema, è disponibile qui sopra e lo potete trovare su numerosi altri siti. Ltspice lo potete scaricare gratis da qui

La casa madre indica genericamente 8 watt… quindi 4+4, contando sul fatto che molti penseranno che siano 8 watt per canale, una potenza abbastanza buona per una 300B. In realtà sono 4 watt per canale (meno di 4 se si considera la potenza prima che inizi a clippare). Le 300B sono state fatte lavorare allo stesso regime di dissipazione di una 2A3. Personalmente, ritengo che avrebbero potuto progettare un circuito su misura per la 300B anziché riciclare quello della 2A3, specialmente considerando che questi apparecchi non sono venduti a 300€. Si sono basati sul solito espediente delle 300B per vendere, ma di fatto essa non è sfruttata appieno. L’amplificatore era in condizioni di quasi originalità, essendo stato prodotto nel 1995, ma mostrava alcuni problemi dovuti all’usura nel tempo. Il primo era rappresentato dagli zoccoli delle 300B e della raddrizzatrice molto consumati. Mi è stato detto che le valvole sono ancora le originali, o almeno ho capito che non siano mai state cambiate dal proprietario attuale. Tuttavia, non credo che gli zoccoli fossero così sciupati di fabbrica, specialmente considerando che gli zoccoli delle 6SN7 avevano una buona tenuta. Penso piuttosto che si siano allentati a causa dei continui cambi di valvole, alla ricerca di un suono che non poteva cambiare solo con le valvole… Molti audiofili sono vittime di questa compulsione a cambiare valvole, ma purtroppo il suono è determinato dall’insieme del circuito e dei trasformatori, dove le valvole non rappresentano nemmeno l’elemento più importante. Cambiando le valvole si può modificare leggermente il timbro a causa delle tolleranze costruttive tra una valvola e l’altra, ma tutto si limita a piccoli cambiamenti marginali.

Il secondo problema riguardava i due attenuatori a scatti presenti (ALPS contraffatti cinesi, non originali), che erano danneggiati, estremamente rigidi e montavano due manopole di plastica brutte e molto sgradevoli al tatto.

Il terzo problema riguardava i condensatori elettrolitici di bypass catodico, i quali non erano di alta qualità e nel corso degli anni avevano subito un deterioramento, con un aumento della resistenza equivalente serie (ESR) superiore a 1ohm. Il lavoro di ripristino e aggiornamento ha comportato la sostituzione dei due attenuatori a scatti con due potenziometri ALPS originali (personalmente, avrei preferito mantenere gli attenuatori a scatti poiché, avendo due volumi separati per ogni canale, sarebbe stato più facile regolarli allo stesso livello, ma il cliente desiderava i potenziometri tradizionali). È stata anche effettuata la sostituzione degli zoccoli usurati e dei vari condensatori di bypass catodico con condensatori di migliore qualità e capacità maggiori rispetto agli originali (le ragioni di questa scelta verranno spiegate più avanti nelle informazioni strumentali). L’unica piccola modifica apportata al circuito è stata un leggero ritocco del valore della resistenza di catodo delle finali, aggiungendo un’altra resistenza in parallelo per aumentare leggermente la corrente di BIAS, poiché su LT Spice sembrava essere l’unico miglioramento possibile.

Ora passiamo alle strumentali:

Potenza: 4watt RMS per ogni canale al pieno clipping
Smorzamento DF: 2,66 equivalente ad una resistenza d’uscita di 3ohm

Distorsione THD

THD a 1Watt THD a 3 Watt

Come è possibile notare, tutte le armoniche sono presenti fino alla sesta (dopodiché diventano così piccole da essere irrilevanti). Non sono distribuite perfettamente a gradini, ma già a 1 watt si osserva una terza armonica ampia quasi quanto la seconda. Aumentando il volume fino a 3 watt (prima che inizi il clipping), si può notare che la terza armonica spicca persino su tutte le altre… Ma come è possibile? Un amplificatore Single Ended mono-triodo con la 300B originale SUN Audio e trasformatori Tamura che produce la terza armonica! Come può accadere?

Desidero sottolineare che questa non è una critica verso SUN Audio; questo comportamento distorsivo è del tutto normale per un circuito zero feedback. A 1 watt, la THD totale è di circa l’1%, e a 3 watt circa il 3%. Per pura curiosità, cosa simula Spice?

Molto simile a quanto ho misurato io a 1 watt. In realtà, tutto potrebbe cambiare sostituendo le valvole con altre di diverso tipo o marca. Quello che conta alla fine è che la THD totale sia bassa. Ora avete un’idea chiara riguardo alla questione delle armoniche pari/dispari.

Banda passante: 35Hz – 25Hz -1db @ 1 watt – La risposta in frequenza dichiarata di fabbrica è di 15Hz – 30khz -3dB e qui risulta anche migliore perchè il -3dB in alto è a 50khz e non a 30.

Grafico su carico resistivo

E su carico reattivo

Passiamo alla mia modifica che comporta l’aumento della capacità dei condensatori di bypass catodico e un leggero incremento della corrente di BIAS. La banda passante risulta essere 20Hz – 30kHz con una diminuzione di -1dB, con un notevole miglioramento della rotazione di fase a 20Hz, che passa da 60 gradi a 40 gradi. Questo permette di percepire un po’ più di basse frequenze quando l’amplificatore è abbinato a diffusori monovia, come è destinato a essere. Se desiderate effettuare questa modifica, potete rivolgervi a me. È importante sottolineare che un aumento indiscriminato della capacità dei condensatori può portare a una zona di instabilità, dove l’amplificatore può iniziare a oscillare a basse frequenze oppure mettere in crisi la valvola raddrizzatrice.

In basso potete osservare l’analisi dello spettro dopo la modifica della corrente di bias (la 300B è ancora ampiamente al di sotto della sua dissipazione massima, 16 watt su 36).

Qui sotto le onde quadrea a 100Hz / 1khz / 10khz

I trasformatori montati su questo apparecchio sono adeguati. Ho avuto l’opportunità di ascoltare questo amplificatore nella mia sala d’ascolto, equipaggiata con casse reflex della Tannoy. In questo ambiente, uno zero feedback non si trova nelle sue condizioni ottimali. Le frequenze medio-alte sono accettabili, anche se trovo che le voci femminili risultino un po’ penetranti. Tuttavia, i bassi poco definiti rovinano l’esperienza d’ascolto. Un amplificatore come questo potrebbe essere meglio abbinato a casse monovia. Una modifica che potrebbe essere effettuata (considerando il surplus di guadagno del circuito) sarebbe l’aggiunta di un po’ di controreazione… Immaginate le facce di alcune persone quando sentono parlare di controreazione in un amplificatore con valvole 300B… Ma fidatevi, questo porterebbe a un miglioramento significativo. Conserverebbe le stesse caratteristiche medio-alte belle e pulite (grazie alla qualità dei trasformatori d’uscita) e offrirebbe la possibilità di abbinarlo anche a casse reflex per un’esperienza d’ascolto più equilibrata, con basse frequenze più presenti. Chiunque creda che un apparecchio del genere possa essere superiore ad altri circuiti, anche con valvole meno costose (e meno alla moda), si sbaglia.

Un utente mi ha segnalato che alcuni altri tecnici italiani modificano completamente lo stadio driver e mi chiede se questo possa servire ad aumentare la potenza. La risposta è NO. Per incrementare la potenza erogata dalla 300B, è necessario cambiare l’impedenza del trasformatore d’uscita, aumentare la tensione di placca e la corrente di bias, oltre a modificare il driver in modo da pilotare più efficacemente la finale. In pratica, è necessario cambiare tutto il circuito. La modifica del solo stadio driver non apporta alcun beneficio; la 300B continuerà a clippare a 4 watt, indipendentemente dalla valvola che lo pilota. Inoltre, essendo la limitazione più significativa la mancanza di smorzamento (la mancanza di feedback negativo), il cambiamento del circuito driver non porta a un miglioramento sostanziale. Siate cauti riguardo a chi promette miglioramenti miracolosi con modifiche vane. Per apportare modifiche significative a questo amplificatore, è necessario cambiarlo completamente, ma spesso non vale la pena effettuare interventi così invasivi.

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5 Responses to Riparazione e Ottimizzazione dell’Amplificatore SUN Audio SV-300BE: Valorizza il Suo Potenziale Sonoro

  • magari intendevanowatt musicali? 🙂 comunque su 3500ohm con 330volt di tensione e 50/60mA di bias non c’è santo che tenga

  • Buongiorno, segnalo che sia sul sito giapponese originale, fra l’altro aggiornatissimo (ultimo aggiornamento: 12/2015) sia su quello dell’importatore ufficiale italiano (un negozio di Milano) il super ampli viene dichiarato 8W+8W, quindi se clippa a 4 watt siamo messi bene…Ciao, Francesco P.S. Potevano metterci una cella CLC sull’alimentazione dei filamenti delle 300B, insomma, per 5600 euro…forse non serviva il potenziometro dell’HUM.

  • anche le casse pneumatiche soffrono meno il basso smorzamento di un circuito, quello che comunque volevo dire era un’altra cosa… molti prendono per assunto che se fai il triodo SE zero feedback allora hai fatto il circuito meglio suonante che si possa fare e il non plus ultra è se lo fai con la 300B o le 2A3, poi magari ammettono che tale circuito non riesce a pilotare casse reflex allora cambiano versione dicendo e ma devi metterci dei monovia con degli altoparlanti da 9cm di diametro “eh allora sentirai!” … non sento neinte di chè! suonerà pure, ma il punto delle questione è che detta in tutta franchezza con circuiti anche con pentodi da 2 soldi con controreazione, trasformatori buoni e tutte quelle cose che dicono che non vanno bene in un circuito ben progettato, ho sentito medi alti che non hanno niente da invidiare da questo 300B con anche una gamma bassa che questo 300B se la sogna. Il 300B “triodino 4” che ho fatto fare a un mio cliente, controreazionato, in una gara di ascolto non darebbe scampo all’avversario. Alla fine i circuiti zero feedback sono solo l’ennessima teoria partorita dai guru, di fatto non portano nessun vantaggio ma solo limitazioni e la 300B è ampiamente sopravvalutata ci sono un’infinità di valvole che possono essere fatte suonare bene, tanto quanto, anche tra quelle vendute sotto i 20€ al pezzo. Ma purtroppo molti audiofili vivono in un mondo di fantasia comandato da guru e dalla moda che spingono, basta dire che circa un ventennio fà le 2A3 biplacca della fivre venivano schifate e le 211 le trovavi nei mercatini a 10.000 lire l’una. Quel che è peggio poi è che la 300B è una valvola abbastanza difficile da pilotare perchè richiede uno swing di tensione molto ampio per essere pilotata, e nella maggioranza dei 300B che ho visto essa non viene sfruttata o è usata male, praticamente fanno l’amplificatore con il fine di guardare la 300B ma non di usarla bene o di avere un risultato tecnico sonoro che sia degno della spesa che comporta montare valvole così.

  • La cancellazione armonica è una di quelle cose che sono sempre tirate fuori da guru come fosse una bacchetta magica, come fosse possibile annullare la distorsione di un circuito. Le armoniche sono come il gioco delle talpe, quando ne spingi giù una te ne saltano fuori 2 da un’altra parte… quando cancelli una seconda ti esce una terza. Un pushpull nella teoria dovrebbe generare armoniche dispari, ma dovresti avere un circuito bilanciato dall’inizio alla fine dove tutte le coppie che formano i vari stadi montino valvole che siano perfettamente uguali tra loro, situazione che si verifica solo in un simulatore dove le valvole sono modelli matematici quindi perfettamente uguali tra loro, un match su un punto fisso non implica questa situazione, dovrebbero essere matchate con il tracciacurve e avere curve tutte perfettamente sovrapponibili, ma anche alla simulazione è possibile vedere che il classico circuito dove hai una singola valvola di ingresso seguita da sfasatore e 2 finali in pushpull potrebbe finire a distorcere con armoniche predominanti di seconda e quarta perchè la distorsione del primo stadio non bilanciato sovrasta quella degli stadi successivi, oppure il classico circuito pushpull anni 20 con trasformatore interstadio sfasatore pilotato da uno stadio SE distorcerà con predominanti di seconda e quarta seguendo l’andamento distorsivo della valvola SE che sta dietro al trasformatore sfasatore. Nella realtà poi le cose sono ancora più complicate perchè hai la tolleranze delle valvole e differenze costruttive non solo da un produttore a un’altro ma anche da un lotto all’altro, per non parlare delle variazioni delle caratteristiche che si hanno con l’invecchiamento dove quindi 2 valvole erano match da nuove ma già dopo 1 settimana di funzionamento cominciano a spostarsi leggermente tra loro. In un circuito SE le armoniche dispari subentrano appena metti 2 stadi in cascata per la questione della cancellazione dovuta all’inversione di fase, come succede in questo 300B e a dirla tutta la armoniche di terza ci sono comuqnue anche su un singolo stadio preso da solo. Nella realtà alla fine non avviene mai quello che dovrebbe capitare nella teoria e se avviene è solo per caso, alla fine l’importante è che la distorsione complessiva sia bassa poi le armoniche che escono te ne devi fregare perchè tanto non le controlli, se anche ti metti li fichè non tiri fuori lo spettro che volevi è destinato a durare fino al primo cambio di valvole (se non prima).

  • Per dirla tutta un PP tende a cancellare le armoniche PARI(come tutti i circuiti diversi dai SE) mentre un SE no;.
    Il SE SENZA controreazione d’anello si ascolta meglio anche su di una cassa a sospensione pneumatica.
    Comunque, saper usare un minimo i simulatori spice permetterebbe a chiunque di sbugiardare i guru.

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PushPull KT150 Ultralineare da 125Watt RMS

Questo che presento è un progetto premium che mi è stato commissionato da un cliente. Un’integrato che monta le KT150 in PushPull ultralineare utilizzante le valvole 6BX7 e 6SL7 come driveraggio, il circuito svilupperà la potenza di ben 125Watt RMS per canale.

Per ora è tutto, quando l’amplificatore sarà montato pubblicherò le foto che mi saranno spedite e i risultati strumentali quando me lo porteranno per la messa a punto finale.

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2 Responses to PushPull KT150 Ultralineare da 125Watt RMS

  • il circuito delay è riferito a massa, altri dettagli sullo schema sono riservati di chi acquista, tra alcuni mesi (in base al tempo della persona che ha comprato questo schema) potrai vedere la costruzione dell’apparecchio.

  • imho il circuito delay non andrebbe riferito a nessuna massa…
    per curiosità, a che tensione le alimenti i tubi finali?

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PP2010 – 50w EL34 HiEnd Push Pull Amplifier – Aggiornamento 2020

Riprendo questo vecchio articolo per richiesta di un cliente, i PCB originari del progetto non si trovano più da tempo e gli schemi pubblicati sul sito originale sono frammentati e poco chiari, non sono riportati i valori di tutti i componenti e viene fatto un largo uso di resistori in serie parallelo probabilmente perchè l’autore non aveva tutti i valori che gli servivano. Mi è stato chiesto quindi di ridisegnare ex novo lo schema per intero e ripulito riportando le modifiche da me apportate nel 2016 e aggiungendo un’alimentazione filtrata con induttanze. Oltre a queste modifiche ricordo, dell’apparecchio originario su cui ho lavorato, che lo sfasatore per quanto le regolavi i trimmer non riuscivi mai a farlo lavorare con i 2 rami perfettamente opposti, le 2 semionde non apparivano sfasate perfettamente di 180gradi e avevano delle deformazioni, io credo perchè si facevano lavorare i triodi della ECC83 e i 2 jfet con una corrente troppo bassa in zona non proprio linearissima, quindi ho modificato leggermente i valori delle resistenze di carico di bias per aumentare da 1 a 1,5mA la corrente di ogni ramo, quest’ultima modifica è stata provata solo su LT Spice. Ho aggiunto una resistenza per limitare leggermente il guadagno a arrotondare la sensibilità di ingresso a 2Vpp@Clip (0,7Vrms), questa resistenza poi diventa utile anche come testpoint per la regolazione del bilanciamento dello sfasatore. Qui sotto lo schema elettrico Free

Per conoscere il prezzo del set completo di trasformatori e induttanze visitare la pagina con il listino dei KIT.


Il vecchio articolo 2016

Questo che presento è il finale “PP2010” di Ciuffoli realizzato da Angelo, trovate l’articolo originale a questo Link.

DSCN6011

Purtroppo il cablaggio eseguito da Angelo non era adeguato e l’amplificatore presentava grossi problemi di funzionamento, in maniera particolare dopo aver comprato da me il SET di trasformatori Angelo mi ha contattato affermando che l’amplificatore sebbene suonasse “bene” aveva il trasformatore di alimentazione che vibrava a scaldava come un vulcano… ALT! i miei trasformatori sono realizzati a regola d’arte ed è impossibile far scaldare e vibrare un trasformatore da 400VA con un circuito che a piena potenza assorbo poco più di 300Watt.

Mi faccio rispedire il trasformatore per una verifica ma non presentava nessun problema, quindi mi faccio portare l’apparecchio e trovo un cablaggio che prevedeva la massa su un sottile filo sospeso in aria, un garbuglio per alimentare i filamenti e altri errori sparsi evunque. Aggiungo che collegare in parallelo pentodi connessi in ultralineare è generalmente fonte di problemi e oscillazioni spurie, di fatti alimentando l’amplificatore si notava subito un forte assorbimento primario, c’era l’ago dell’amperometro del variac che pulsava come un battito cardiaco con picchi oltre i 5A e l’oscilloscopio che mostrava in altoparlante una valanga di tracce ultrasoniche sovrapposte alla sinusoide che stavo iniettando, con distorsioni altissime… Questa esperienza dovrebbe essere di monito quando si legge sui vari forum qualcuno affermare che il tal apparecchio suona bene, sopratutto quando si vedono schemi o montaggi improbabili è meglio sempre dubitare del giudizio dei proprietari.

Quindi ho deciso di ripulire completamente il cablaggio dell’apparecchio e ripartire da zero, apportando alcune migliorie e testandolo bene con i miei trasformatori certamente superiori a quelli del progetto originale.

Iniziamo dal PCB del driver, lo schema è qui sotto (cliccate per ingrandire).

PP2010sch1v - modifica

Vanno eliminate dal PCB R39/40/41/42/43/44/45/46 ed R73/74/75/76/77/78/79/80 e al loro posto va messo un ponticello come da foto:

DSCN6017

Queste che ho tirato via sono le gridstop (e questo circuito funzionano anche da limitatrici della corrente di griglia, cosa che spieghero verso la fine dell’articolo) che sono importantissime ma è altrettando importante che dopo la resistenza si entri direttamente nella griglia della valvola e non che ci sia un filo più o meno lungo, quindi la gridstop va eliminata dal PCB e messa direttamente sullo zoccolo della valvola, io ho montato una resistenza da 3k3 tra il pin6 (NC) e il pin 5 (Griglia) e ho collegato il filo che proviene dal PCB al pin 6, in questo modo il segnale che esce dalla resistenza entra subito in griglia e non ci sono “fili” che possono captare disturbi a valle della resistenza e portarli dentro la valvola.

La seconda modifica che reputo di vitale importanza in un PushPull Parallelo di valvole connesse in ultralineare è porre uno snubber tra G2 e Anodo di ogni singola valvola, forse a Ciuffoli non era capitato per mera fortuna ma questa configurazione circuitale (ossia PP Parallelo + UL) è spesso soggetta a loop oscillatori tra Anodo e G2, il problema si accentua quando le connessioni del cablaggio devono essere lunghe per questioni meccaniche, ancora peggio se l’utente hobbysta non è un asso nei cablaggi, problema che si è puntualmente presentato infatti nel montaggio dell’utente.

Vediamo lo schema originale (clicca per ingrandire).

PP2010_sch6b

La modifica consiste nell’aggiungere una resistenza da 330ohm in serie a un condensatore da 270pico 630volt tra anodo e G2 di ogni valvola, come da schema:

snubber

Questi valori possono essere variati in base al trasformatore utilizzato, più la frequenza delle oscillazione è bassa più il valore di C1 va aumentato.

Vediamo la foto del cablaggio:

DSCN6018

L’ultima modifica che ho apportato riguarda l’alimentazione dei filamenti che ora è così:

modifica filamenti

Ho riferito a massa le alimentazioni delle finali, mentre ho alimentato con un unico secondario (fornito da un piccolo trasformatore extra montato per l’occasione) i filamenti delle due ECC83 e delle due ECC82. Il sollevamento da massa l’ho ottenuto prelevando 1 solo milliamper da uno delle 2 alimentazioni anodiche e ho bypassato questa tensione con un condensatore in poliestere da 820nF per evitare rumori.

Ecco la foto del cablaggio completato:

DSCN6016

Le strumentali rilevate sul mio montaggio con i miei trasformatori è i seguente:

Banda passante rilevata a 25Watt: 15Hz nessuna attenuazione ~ 80khz -3dB

La distorsione armonica sempre a 25watt rilevata è dello 0,86%, questa misura a primo impatto potrebbe sembrare peggiore di quella rilevata sull’apparecchio originale, ma in realtà è migliore perchè i grafici presenti sul sito “audiodesignguide” hanno fondo scala a -60db, mentre io mi spingo fino a -120db, quindi probabilmente il software calcola anche le armoniche che nell’altro caso erano del tutto nascoste, si può notare infatti nel grafico qui sotto che nelle mie misure il picco della seconda armonica è a -66dB e tutti gli altri sono al di sotto di tale livello, mentre nei grafici originali si vede il picco di seconda armonica a -30db ma ad una potenza superiore a quella che ho misurato io (per comodità degli strumenti a mio disposizione), posso quindi supporre che il livello distorsivo sia del tutto uguale all’originale, ma con una banda passante molto più estesa.

Spettro a 1 watt

1khz 1watt

Spettro a 25 watt

1khz 25w

Un’altra differenza che c’è sulla mia realizzazione è quello di aver ammorbidito il clipping per mezzo delle gridstop, le gridstop originali erano più piccole di quelle che ho utilizzato io da 3k3, il circuito driver usa un’inseguitore catodico (ECC82) per pilotare le finali anche in griglia positiva, aver aumentato il valore della gridstop crea una limitazione della corrente di griglia durante il picco positivo con conseguente “arrotondamento” del clipping, in pratica alle strumentali l’amplificatore portato verso i 50watt potrebbe apparire più distorto ma in pratica questo può risultare più gradevole all’ascolto sopratutto di fronte a transitori nel segnale.

Potete qui sotto la forma d’onda della sinusoide con l’amplificatore a piena potenza:

sine a 50w

Chi volesse ricalcare la caratteristica originale dovrà semplicemente montare gridstop del valore originale.

Il fattore di smorzamento che ho misurato sull’apparecchio è di 5,0 con un Rout di 1,64ohm.

DSCN6019

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