Single Ended con valvole 6C33C – “Dragon” – Progetto aggiornato.

Circa 1 anno fà mi è stato richiesto di realizzare questo progetto premium, già all’epoca sapevo che le 6C33 sono valvole abbastanza grezze e che richiedono parecchio tempo per entrare in temperatura e stabilizzarsi di bias quando partono da fredde. Sapevo che sono soggette a derive nel corso del loro invecchiamento che possono diventare molto fastidiose, infatti suggerii al cliente di implementare un circuito servobias ma rifiutò preferendo il classico trimmer con 2 milliamperometri. Ma dopo 1 anno di utilizzo il cliente si è stancato di alzarsi ogni 5 minuti, per un’ora consecutiva, per regolare il bias a sistemare i repentini sali e scendi di queste valvole. E questo ogni volta che accende l’apparecchio. Quindi mi ha chiesto di fornigli la modifica al circuito per inserire il servobias che già proposi all’epoca.

Ciao Stefano

Ti mando queste foto della modifica con servo bias del mio Dragon.
Ho dovuto spostare alcune cose qua e là per farci stare la scheda servo e modificare un po’ l’alimentazione negativa e chiudere i fori dei  potenziometri di regolazione, non più necessari. Non è bellissimo da vedere ma c’è stato tutto e soprattutto funziona perfettamente. Ho tenuto gli amperometri, che sono perfettamente funzionanti.
Ora dopo circa 30 secondi dall’accensione, il bias è fisso e pari per entrambe le valvole come tutte le tensioni varie.
Risolto problemi di regolazione bias e di eventuali sostituzioni valvole.
 
“C.R.”

Quindi ora chi acquista il progetto premium avrà nello schema questa modifica direi “essenziale”. Qui sotto il vecchio articolo…


Presento in questo articolo il progettino e relativo kit di trasformatori per realizzare un single ended con valvole 6C33S da 14 Watt RMS per canale. Il circuito molto semplice è composto da una 6SN7 come valvola di ingresso/preamplificazione, il secondo stadio (driver) è costituito da una valvola 6BX7 configurata come parafeed, ossia caricata con un’induttaza 18S100 da 100henry. La scelta del driver parafeed è stata fatta per richiamare lo stile di qualche produttore di amplificatori “naturali” e perchè per pilotare bene la 6C33S serviva molto swing, quindi il driver avrebbe avuto bisogno di una tensione superiore a quella che alimentava la finale il chè significava che avrei dovuto aggiungere una sezione di alimentazione in più oppure caricare il driver con un CCS a transistor. Infine ci sono le 6C33S con i nuovi trasformatori SB-LAB a loro dedicati, polarizzate a bias fisso.

La prima versione del circuito realizzato dal primo committente aveva il bias fisso regolabile con trimmer come da richiesta, anche se io conoscendo le 6C33s lo avevo sconsigliato. All’atto pratico però queste valvole ci mettono molto tempo per stabilizzarsi in temperatura, all’accensione il bias risulta completamente sballato e va assestandosi molto lentamente nei 30 o 40 minuti successivi, cosa che richiede dei ritocchi continui ai trimmer ed è molto antipatica, ho quindi aggiornato lo schema per includere un servo bias che esegue la regolazione in modo automatico.

Non conosco la 6BX7 che valvole è? La 6BX7 è un doppio triodo octal sorella pompata della 6SN7, la differenza con la 6SN7 sta nel fatto che la BX può dissipare una potenza di 6watt per ogni triodo contro i 2 della SN, ha un Mu di 10 contro i 20 della SN e una resistenza interna di soli 1300ohm contro i 7000ohm della 6SN7. La 6BX7 potendo funzione con correnti maggiori e avendo una resistenza interna molto più bassa si rivela molto più adatta all’uso in stadi parafeed o con trasformatori interstadio la dove con valvole più deboline sarebbe stato necessario utilizzare induttanze molto più ingombranti e con difetti parassiti maggiori. La 6BX7 come la 6SN7 era utilizzata prevalentemente in TV come deflessione verticale in cinescopi medio piccoli, mentre la 6SN7 era utilizzata su cinescopi piccoli. Di fatto la 6BX7 è una piccola finale, la sua potenza dissipabile complessiva di 12 watt la mette al pari di una 6V6 e quindi non meravigliatevi se in pochi minuti dall’accensione brucia come un vulcano al contrario delle 6SN7 che restano all’incirca toccabili. Un’altra valvola simile alla 6BX7 e che può rimpiazzarla come alternativa ad essa (pin compatibile) è la 6BL7 che risulta essere leggermente più robusta ancora rispetto la BX.

La resistenza interna della 6C33 è molto bassa indi per cui il fattore di smorzamento naturale (naturale = senza controreazione) del circuito risulta molto alto già di suo. in questa situazione ho potuto quindi utilizzare un tasso di controreazione veramente molto molto basso che ha lo scopo solamente di correggere le minime differenze di livello tra le valvole per non trovarsi i 2 canali leggermente sbilanciati di volume senza toccare minimamente le colorature dello stadio parafeed che nell’insieme del circuito da un suono caldo e con un’ottima apertura di palcoscenico, bassi frenati grazie alle 6C33 e tantissimo dettaglio.

Qui sotto lo schema premium

Il set di trasformatori per realizzare questo progetto costa €515,00 prezzo finito compresa spedizione, al momento del pagamento del set di trasformatori riceverete anche il cartaceo dello schema perfettamente leggibile.

Vediamo qui sotto il montaggio di Christian… È un ampli dal suono vigoroso, quando alzi il volume spinge forte, sembra avere più watt di quelli di targa, e non preferisce un particolare genere musicale. lo trovo molto lineare, bassi belli controllati e una medio-alta presente ma rotonda, qualcuno la definirebbe valvolare. Questo amplificatore può essere tranquillamente considerato definitivo.

Le strumentali rilevate sul montaggio di Christian

Potenza: 14watt RMS per canale.
Smorzamento DF: 10.0
THD @ 1 watt: 0,93%
Banda passante 20Hz / 90khz -1db @ 1 watt

Spettro distorsivo

Grafico di banda passante su carico resistivo

Grafico di banda passante su carico reattivo

Quadra a 100Hz 1 watt su carico resistivo

Quadra 1khz

Quadra 10k

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2 Responses to Single Ended con valvole 6C33C – “Dragon” – Progetto aggiornato.

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Il Super Compensatore

Durante la messa a punto di un’amplificatore valvolare capita spesso di dover stabilire empiricamente il valore del condensatore di compensazione, ossia quel condensatore che si trova quasi sempre in parallelo con la resistenza di negative feedback. Il valore di questo condensatore non può essere calcolata sulla carta perchè il suo valore dipende dalle caratteristiche parassite del trasformatore di uscita e dagli accoppiamenti parassiti che si sono creati nel cablaggio del circuito che è praticamente impossibile stabilire a priori e può variare a seconda del montaggio. Anche rimontando lo stesso schema elettrico con una disposizione diversa dei vari componenti si modificano e spesso ci si trova a dover variare il valore di questo componente. Lo stesso discorso vale per eventuali piccole capacità di fuga che a volte è necessario inserire in alcuni punti di un circuito per sopprimere instabilità e oscillazioni spontanee.

Ci tengo infatti a dire che la maggiorparte degli hobbysti auto construttori non condensidera affatto questo aspetto della costruzione di un’elettronica, quasi tutti infatti sono convinti che se viene rispettato lo schema elettrico allora il circuito funzionerà sempre alla stessa maniera, quasi nessuno comprende che a volte alcuni punti di uno schema possano essere legati ad aspetti “meccanici” o al trasformatore d’uscita utilizzato e andando a replicare fedelmente uno schema senza comprendere che magari un piccolo snubber inserito sulla placca di una valvola, che nella versione originale era messo a prevenzione magari di un piccolo innesco nel loro montaggio potrebbe trasformarsi nella causa di tutti i problemi di stabilità oppure potrebbe non servire a niente. L’auto costruttore spesso non ha nemmeno un’oscilloscopio e non riesce a capire se il circuito che ha montato funziona bene o magari sta sblatterando sopra Radio Maria per 2 km di raggio attorno casa sua, l’hobbysta spesso giudica solamente con l’orecchia che ovviamente non capta onde radio. Alla luce di questo aspetto non sorprende quindi che spesso i circuiti osannati come migliori dalla stragrande maggioranza di loro siano circuiti molto semplici e privi di negative feedback.

Chiusa questa parentesi presento un piccolo e semplice accrocchio che ho realizzato per velocizzare le prove a banco la cui idea potrebbe tornare utile a tutti coloro abbiano la capacità tecnica per capire le problematiche di messa a punto di un circuito: Un condensatore variabile a copertura quasi continua da 50pico fino a quasi 12nF. Solitamente le prove di eseguono collegando un condensatore nel circuito di valore stabilito arbitrariamente e poi andando ad aggiustare il tiro, diminuendo o aumentando il valore di questo condensatore finchè non si ottiene il risultato migliore, operazione che risulta spesso noisa perchè è necessario spegnere l’apparecchio ogni volta per agire col il saldatore e cambiare il condensatore provvisorio, sciupando a volte anche i componenti usati per le prove. Il “Super compensatore” invece può essere connesso provvisoriamente al circuito e poi agendo su 2 manopole si varia la sua capacità durante il funzionamento del circuito stesso finchè non si trova la regolazione desiderata, quindi lo si disconnette  e al suo posto si inserisce a botta sicura un condensatore fisso del valore più vicino a quello trovato con lo strumento.

Il cuore del Super Compensatore è un condensatore variabile in aria recuperato da una radio d’epoca demolita, si trovano facilmente su internet e sulle bancarelle dei mercatini, le 2 sezioni di questo condensatore connesse in parallelo arrivano a un massimo di 750pF, ma ce ne sono anche che possono arrivare fino a 1000pF. È molto importante che detto condensatore sia pulito e verificare che non abbia lamelle in corto, io ho eseguito un test con il mio tester di isolamento su diversi condensatori che avevo in uno scatolone e purtroppo non tutti reggono tensioni elevate, alcuni scaricano tra le lamelle già a un centinaio di volt e verificare questa cosa è molto importante perchè se lo si connette a una placca di un driver piuttosto che su una linea di NFB a bassa tensione c’è il rischio che causare dei corti. Quello che ho scelto aveva un’isolamento fino a 1500volt, e l’ho reputato buono. In realtà all’inizio scaricava già attorno gli 800volt, ma dopo averlo lavato per bene con sgrassatore per rimuovere polvere unto e sporco di ogni tipo, soffiato con il compressore, rilavato con isopropilico e averlo fatto asciugare per bene un paio di giorni è migliorato fino a 1500volt. Non fatevi indurre nell’errore poi di prendere un variabile con le lamelle più spaziate, ne avevo uno bello grosso a 4 sezioni che arrivava a 2000pico ma era tra i peggiori, non so dire esattamente il perchè (magari se lo avessi pulito sarebbe andato, ma era troppo ingombrante e l’ho scartato) in tutti i modi è bene verificarlo con uno strumento.

Affiancato a questo condensatore variabile ho poi montato un commutatore a 12 posizioni per porre in parallelo al variabile per 11 dei passi altrettanti condensatori fissi con questa cadenza:

  1. Nessun condensatore, c’è solo quello variabile
  2. 750 pico
  3. 1500 pF
  4. 2200 pF
  5. 3300 pF
  6. 3900 pF
  7. 4700 pF
  8. 5600 pF
  9. 6800 pF
  10. 8200 pF
  11. 10 nF
  12. 15 nF

Ecco lo schema che è semplicissimo

Tutti i condensatori montati devono essere da minimo 400volt, non importa che siano poliestere o ceramici. Ho montato tutto in una scatolina di plastica realizzate con la stampante 3D con un doppino uscente lasciato con i terminali a saldare pronto per essere connesso al circuito in prova.

Ho misurato fisicamente la capacità del condensatore in tutte le 12 posizione per apporre un’etichetta sopra di esso che riporta il passo di capacità minimo e massimo (CV aperto e CV Chiuso) di ogni posizione e ho terminato la costruzione dello strumento. Nel video sotto mostro il super compensatore durante l’uso nella messa a punto di un’amplificatore…

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Boyuu A20 – Upgrade

Sottotitolo: Spieghiamo perchè gli upgrade “facili” sono spesso una perdita di tempo e di soldi.

Dopo aver parlato dell’upgrade del Boyuu A9 un cliente mi contatta per avere informazioni riguardo l’upgrade del Boyuu A20…

Mi ha mandato alcune foto dicendomi che l’aveva già upgradato e voleva migliorarlo ancora…

Quindi prendo la palla al balzo per spiegare una volta per tutte che se un’amplificatore è di progettazione dozzinale e ha trasformatori di scarsa qualità, cose che ci si aspetta normalmente in un’apparecchio cinese a basso costo, è una inutile perdita di tempo e di soldi fare questi upgrade facili che consistono nel montare valvole più belle e condensatori grifati, si avrà un leggero cambio di intonazione ma si sarà sempre poco lontani dall’oggetto di partenza, le parti salienti di un’amplificatore sono i trasformatori e lo schema elettrico, se si vuole veramente ottenere un miglioramento che valga la spesa è li che ci si deve concentrare. In ogni modo di questo amplificatore non si trovava uno schema corretto su internet, infatti facendo ricerche appaiono schemi che usano la 6SL7 con i triodi in parallelo, schema del tutto uguale a quello del modello A9 con le EL34, ma questo apparecchio monta dei pentodi 6SJ7 sull’ingresso, ci sono 2 induttanze sull’alimentazione invece che una sola, in pratica non sapedo com’era l’oggetto di partenza non sapevo indicare modifiche, quindi me lo sono fatto spedire per estrapolare lo schema elettrico che riporto qui sotto (nota i valori dei condensatori riportati sono quelli che ho trovato dopo la modifica fatta dal proprietario e non so se siano degli stessi valori esatti di quelli di partenza).

Lo schema è il classico single ended ultralineare, tanto di moda quanto concettualmente sbagliato. Le KT88 lavorano a 21watt di dissipazione (meno del limite di una EL34) con circa 380/370volt in placca su un trasformatore da 3500ohm primari, la 6sj7 è polarizzata in modo normalissimo, mentre la sezione di alimentazione reca una sorpresa (di cui non mi meraviglio), ci sono 2 induttanze di filtro e si era convinti che avessero biforcato al primo condensatore dopo la raddrizzatrice per fare una cella LC separata per ogni canale, tra l’altro in foto si vedono chiaramente le 2 induttanze una a destra e una a sinistra e 2 grossi condensatori sempre uno a destra e uno a sinistra ma ovviamente non è così: le 2 induttanze sono poste in serie e i 2 condensatori sono posti in parallelo da una pista sul PCB. E come pillola finale facendo 2 conti la valvola 5U4 patisce il picco di carica ad ogni accensione dei 2 condensatori da 220uF in parallelo. Cosa c’è di peggio dei circuiti al risparmio? I circuiti che avrebbero tutti i pezzi ma sono stati usati nel modo sbagliato. Vediamo strumentalmente cosa usciva da questo boyuu A20 già parzialmente modificato…

Banda passare un pò meno di 20Hz e 13khz @ -1dB, rotazioni di fase guardatevi il grafico

La potenza massima sembra 15 watt RMS per canale, in realtà anche se non subentra il clipping la distorsione è tanta a 15 watt, la distorsione a 1 watt è già al 2,35%…

Vediamo una triangolare a 15 watt, questa orrenda distorsione è per la maggiore causata dall’ultralineare che non è adatto all’uso negli SE…

Lo smorzamento è ovviamente basso, attorno un fattore 2 essendo il circuito privo di controreazione, sul carico reattivo mostra tutte le sue limitazioni.

Questo insegna che il più bel condensatore e la più costosa valvola NOS non possono correggere le limitazioni intrinseche di un circuito e di un trasformatore d’uscita. Tutto questo però è molto didattico. Visto il circuito ho considerato che non è possibile sfruttare la KT88 al pieno delle sue potenzialità. Per essere sfruttata a pieno, in single ended, una KT88 andrebbe fatta lavorare su un’impedenza primaria di 6k, dovrebbe vedere in placca almeno 420/430volt e portata a ridosso dei 35 watt di dissipazione, in questo apparecchio però non è presente abbastanza tensione… o magari la si potrebbe raggiungere eliminando la valvola raddrizzatrice e rettificando con dei diodi, cosa che non voglio proporre perchè resterebbe un buco vuoto e in ogni modo i miei trasformatori 6K per KT88 sono troppo grossi e non ci stanno nello spazio a disposizione, quindi alla fine ho deciso di restare su un’impedenza di 3500ohm con 380/370volt di placca (sottratti i 34 che cadono sulla RK rimangono circa 350 a disposizione della valvola) portando la dissipazione della valvola attorno i 30 watt con una corrente complessiva sopportabile dalla raddrizzatrice, ovviamente ho ridimensionato i condensatori per restare nei limiti della 5U4. Va eliminata una delle 2 induttanze perchè hanno una RDC di 80ohm cadauna (in serie 160ohm) e causerebbero troppa caduta di tensione visto il maggiore carico di corrente. La kt88 viene fatta lavorare a pentodo puro e ovviamente ho aggiunto un’anello di NFB per aumentare il tasso di smorzamento dell’apparecchio e tenere bassa la distorsione. A parte queste cose il disegno non è troppo diverso dall’originale e si può cablare senza modifiche troppo invasive. Lo schema premium è qui sotto, visibile in chiaro solamente a chi acquisterà i trasformatori.

Risultati dell’upgrade

Ho realizzato dei trasformatori d’uscita da 3500ohm dedicati all’upgrade di questo amplificatore e uno schema premium. Vediamo cosa si riesce ad ottenere. Come detto in precedenza l’amplificatore originale arrivava ad erogare 15 watt su 8ohm (30Vpp su 8ohm) ma con tassi di distorsione imbarazzanti e un fattore di smorzamento all’incirca di un fattore 2. La potenza ora è di circa 10Watt (25Volt su 8ohm), lo smorzamento è passato da un fattore 2 ad un fattore 8. La banda passante è passata da “20Hz / 13khz @ -1dB” a “10Hz -0,2dB / 70khz -1dB”. La distorsione a 1watt è passata dal 2,35% a un 0,46%. Vediamo i grafici a confronto…

Banda passante: Prima Dopo
Risposta su carico reattivo: Prima Dopo
THD: Prima Dopo
Onda Triangolare alla massima potenza prima del clipping: Prima Dopo

Vediamo anche le quadre, nei grafici è presente un pò di ringing residuo, non ho esagerato con la compensazione per non limitare la banda passate e il declino della fase, il ringing appariva comunque solo su carico resistivo scomparendo del tutto quando c’era il carico reattivo, o un’altoparlante connesso… o nulla connesso (ovviamente il circuito è stabile anche in assenza di carico).

Quadre a 100Hz / 1khz / 10khz

In definitiva questa modifica è abbastanza semplice da mettere in atto rispetto quella sull’A9, il risultato strumentale è ottimo e anche la resa sonora diventa di tutto rispetto e al pari di apparecchi ben più costosi.

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2 Responses to Boyuu A20 – Upgrade

  • Dovrebbe essere spiegato nell’articolo relativo. L’nfb non abbassa l’impedenza ma la resistenza d’uscita (che poi è la stessa cosa del DF espresso in modo diverso), semplicemente perchè tu hai questa resistenza immaginaria posta in serie al carico che causa una caduta di tensione calcolabile secondo la legge di ohm. La controreazione sente questa caduta e agisce sul circuito in modo da diminuirla e di fatto diminuisce la Rout. Il fenomeno lo si capisce bene nelle misure della banda passante su carico reattivo: ignorando il comportamento sulla fase, il carico rattivo lo puoi immaginare come una resistenza che varia di valore al variare della frequenza, quindi tanto più la rout dell’amplificatore è alta tanto più sono ampi i salti che emergono durante la misura.

  • Ma qual’è il motivo per il quale con la controreazione si abbassa l’impedenza di uscita dell’ampli (e di conseguenza si alza il fattore di smorzamento?

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