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La mia (prima) versione de "Le Class-A" /sites/all/immagini/up-blu.png

Qualche tempo fa, mi sono imbattuto, girando per la rete, nelle creature di Jean Hiraga. In particolare, la mia attenzione è stata catturata dall'apparente semplicità di due suoi progetti di amplificatori finali in classe A: Le Monstre e Le Class-A. Uno dei problemi che incontra oggi chi vuole cimentarsi nella realizzazione di questi amplificatori è la difficoltà nel reperire i transistor usati nei progetti originali, ormai non più prodotti

Qui di seguito propongo, a quanti fossero interessati, una rivisitazione de "Le Class-A". Oltre che utilizzare transistor oggi facilmente reperibili, lo schema che presento si differenzia da quello originale, in particolare nella sezione di alimentazione dello stadio d'ingresso. In realtà, presento due diverse versioni che, dal puno di vista tecnico, si differenziano per la scelta dei transitor pilota. Il primo schema è quello che è più "fedele" al progetto originale, dato che, nella configurazione prevista, l'amplificatore assorbe a riposo una corrente di circa 800 mA per ramo. Nella configurazione prevista dal secondo schema, invece, l'amplificatore assorbe a riposo una corrente di circa 400 mA per ramo.

 

Schema Versione 1

Le-Class-A-revised - ver 1.gif

reglm317.jpgREGLM337.jpg

 

Per quanto riguarda l'alimentazione, suggerisco di utilizzare lo schema seguente, recuperato in rete. 

John-Linsley-Hood-LM338-Regulated-Power-Supply.png

 

Lo schema nella versione 2 (che non riporto) è identico in tutto allo schema versione 1, eccetto per il fatto che i transistor TIP2955 e TIP3055 sono sostituiti da BDX54 e BDX53, rispettivamente. I transistor finali scaldano molto, specie nella versione 1. Devono quindi essere montati su un dissipatore di notevole dimensione.

Dal punto di vista della riproduzione musicale, l'amplificatore nella versione 1 è caratterizzato da una timbrica più calda e più ricca di armoniche. Più "asciutta", ma non povera, la riproduzione del finale nella versione 2.

 

Infine, ecco una foto del prototipo che ho realizzato.

Prototipo2.jpg

 

 


Un preamplificatore ibrido a basso guadagno (revised) up-blu.jpg

 

Si tratta di una rivisitazione della prima versione. Lo schema del preamplificatore (riportato sotto per un solo canale) ha subito lievi modifiche.

Pre_ibrido.gif

E' stata cambiata la sezione di alimentazione, che ora si basa su un trasformatore con secondario 55/0/55 volt. In questa versione, quando il circuito è collegato (in configurazione stereo), al punto B+ devono essere  presenti circa 85 volt. Il condenstore d'uscita (6 uF, poliestere) deve essere da 100 V.

Alimentatore_pre - 2.gif

 

Ho avuto modo di provare in coppia questo preamplificatore (con una 6922 Electro Harmonix) e il finale le class A (nella versione più "avida di corrente") con le Sonus Faber Cremona (prima serie):  una piacevole sorpresa!

 

 


..La versione a stato solido up-blu.jpg

 

Che si trattasse di un progetto abbastanza versatile l'avevo detto nella presentazione iniziale. A conferma, ecco la versione completamente a stato solido del preamplificatore.

Pre_solid.gif

Lo stadio di alimentazione rimane inalterato (a parte la resistenza da 1k che diventa da 1,5k). In questo caso, quando il circuito è collegato (in configurazione stereo), al punto B+ devono essere  presenti poco più di 90 volt. Il condensatore d'uscita può anche essere scelto di capacità maggiore (9-10 uF). 

 

 


Uno stadio d'uscita per DAC up-blu.jpg

 

Ispirato ad un famoso preamplificatore di linea di Nelson Pass -the Bride of Zen-, lo schema che riporto sotto è relativo ad un semplice stadio amplificatore che ho utilizzato come stadio d'uscita audio (di qualità) in un lettore dvd.

out-dac.jpg

Lo schema si riferisce al singolo canale e alla sezione di alimentazione. In ingresso (va collegato all'uscita del dac -nel mio caso un pcm1742 Burr Brown-) è presente un filtro passa-basso che concorre a tagliare le frequenze elevate indesiderate. La taratura dello stadio è semplice e consiste nel regolare il trimmer da 4,7k in modo che sul drain del mosfet siano presenti 14-15 volt (riferiti a massa). Il guadagno dello stadio può essere aumentato riducendo il valore della resistenza presente sul source a 270 o 180 ohm.

Ecco alcune foto del circuito inserito nel lettore dvd (Pioneer DV-350).

P1040701.jpg

 

P1040705.jpg P1040709.jpg

 

 


Modifica Dac-01A  Xiang Sheng up-blu.jpg

 

Il Dac-01A  Xiang Sheng è uno dei tanti prodotti "made in China" che oggi si possono acquistare, generalmente in rete, ad un prezzo decisamente concorrenziale. In realtà, si tratta di un aggeggio "curioso", che racchiude in un unico cabinet 3 strumenti distinti: un convertitore digitale/analogico con risoluzione fino a 192 khz 24 bit a tre ingressi (coassiale, ottico e usb), un preamplificatore con due ingressi di linea (più i 3 digitali) e un amplificatore dedicato per cuffia. Come se non bastasse, in uscita (di linea) si può scegliere tra un segnale trattato solo da componenti a stato solido e un segnale che "attraversa" anche uno stadio buffer valvolare (6N3 o 5670), entrambi di livello variabile o fisso (a scelta).

Certamente, il cuore della macchina è il circuito di conversione, basato sul chip CS4398, utilizzato spesso su lettori anche parecchio costosi. Questo fatto, insieme alla sua versatilià,  fanno di questo apparecchio un oggetto ideale per chi si vuole divertire nel tentativo di migliorarne prestazioni e funzionalità.

Le operazioni di modifica che si possono effettuare sono molte e il "volume" complessivo degli interventi possibili dipende  da una scelta fondamentale: cambiare o meno il cabinet.

Personalmente, ho comprato l'oggettino su ebay qualche tempo fa. Non avendo alcuna intenzione di cambiare cabinet, ho effettuato solo alcuni interventi tra quelli possibili. Le modifiche effettuate, che descrivo in ordine di "importanza", sono comunque più che sufficienti per migliorare in maniera netta la resa musicale del dac.

original_r.jpg

La foto sopra (recuperata qui, dove trovate una recensione) mostra l'interno della macchina (nella versione che è arrivata a me, al posto dei 2 condensatori verdi da 2,2 mF sull'uscita valvolare c'erano 2 elettrolitici da 8 mF). Nel circuito sono presenti 3 operazionali. Due LF353 e un OPA2604 Burr Brown. Uno degli LF353 (indicato a destra nella foto)  è utilizzato come stadio pre nell'amplificatore per cuffia. L'altro ([1]  nella foto) funge da preamplificatore (di linea) per tutti i segnali analogici, quindi i segnali relativi ai 2 ingressi di linea e il segnale analogico in uscita dal chip dac. Quest'ultimo, prima di arrivare all' LF353 [1], è preamplificato e filtrato dall'altro operazionale ([2] nella foto), l'OPA2604. Proprio l'operazionale [1] è il neo principale dell'apparecchio. La prima cosa da fare, quindi, per migliorarne le prestazioni, è liberarsi dell'LF353 [1]. L'operazione non è semplicissima perché l'operazionale non ha zoccolo. Bisogna dissaldarlo. Per fare questo, forse, la cosa meno pericolosa è di tagliarne le "gambette" con un tronchesino e poi liberare i fori sullo stampato aiutandosi con una pinzetta. A questo punto si può inserire uno zoccolo e, se si è interessati ad usare l'apparecchio anche come preamplificatore, sostituire all'LF353 un operazionale di maggiore qulità, tipo un altro OPA2604 o un OP2134, per citarne un paio. Se si volesse utilizzare l'apparecchio solo come dac, converrebbe bypassare del tutto questo  stadio, ponticellando i piedini 1 - 3 e 5 - 7 dello zoccolo inserito.  Io disponevo di due operazionali singoli LT1115, accreditati di un bassissimo  livello di rumore  e di bassa distorsione. Ho pensato che potessero andare bene all'uscita del chip dac, al posto dell'OPA2604, che avrei potuto eventualmente usare al posto dell'LF353 dissaldato. Ho pertanto costruito un piccolo circuito per "incastonare" nello zoccolo prima occupato dal  OPA2604 i due LT1115. La foto che segue mostra il particolare dei due LT1115 in uscita del dac e dello zoccolo inserito con i due ponticelli che bypassano lo stadio pre originariamente architettato attorno all'LF353. Notate il particolare dei ponticelli ([11] nella prima foto) settati in modo da escludere il controllo del volume sulle uscite di linea.

Dac1.jpg

Quello appena descritto è il primo (più importante) intervento da fare. Poi, si può anche:
a) aumentare la capacita dei condensatori  [3] nella prima foto. Sono condensatori Wima da 0,47 mF. Ho pensato di saldare in parallelo ad ogni condensatore un altro di pari capacità  (e di qualità).
b) cambiare i condensatori in uscita sullo stadio valvolare ([5] nella prima foto). Nel mio caso elettrolitici da 8 mF che ho sostituito con elettrolitici al tantalio da 10 mf.
c) cambiare gli altri condensatori elettrolitici sul percorso del segnale. In particolore, ho sostituito i condensatori da 10 mF ([6] nella prima foto) e ai condensatori da 3,3 mF ([7] nella prima foto), con condensatori al tantalio di capacità 10 mF e 4,7 mF rispettivamente.
d) aumentare le capacità di filtro in 3 sezioni dell'alimentazione. In particolare, gli elettrolitici di filtro della tensione anodica della valvola ([8] nella prima foto), da 100 mf -100 V il piccolo e 150 mF - 200 V il grande, sono stati sostituiti da condensatori da 470 mF - 100 V  e 330 MF - 200 V, rispettivamente. Inoltre, ai due elettrolitici da 3300 mf - 25 V ([9] nella prima foto), usati per filtrare la tensione duale di alimentazione degli operazionali e dello stadio finale dell'amplificatore cuffia (tensione non stabilizzata!), sono stati "affiancati" (cioè messi in parallelo) altri due "grossi" elettrolitici da 22000 mF,  uno per ciascuno. Infine, al condensatore di filtro della tensione di alimentazione del reparto digitale ([10] nella prima foto), condensatore da 3300 mF - 25 V, è stato affiancato un altro condensatore da 2200 MF. Ho anche inserito, su ciascuno dei rami di alimentazione citati ora, un condensatore al poliestere da 0,1 mF (di adeguata tensione di lavoro) in parallelo all'elettrolitico di filtro.

La foto seguente mostra tutte le modifiche effettuate. Non sono visibili i due condendatori da 0,47 mF e i condensatori da 0,1 mF perché saldati direttamente sul retro della basetta. L'effetto positivo delle modifiche sulla resa sonora è nettissimo!

Dac2.jpg

Un'ultima nota. Alla fine delle operazioni di modifica, una volta rimontato il tutto, l'apparecchio soffriva di un ronzio in uscita, leggero ma netto. Non ho capito quale ne fosse l'origine. Comunque, il problema è scomparso isolando completamente il circuito dal cabinet. E' stato necessario interrompere una pista del circuito, nel tratto indicato con [12] nella prima foto.  

UPDATE: Meglio gli operazionali LT1028 !

 

 


 Se il vinile gira ancora... /sites/all/immagini/up-blu.png

 

...allora possiamo aver bisogno di un buon preamplificatore phono, magari un po' vintage. Ed ecco lo schema (solo un canale) di un pre per testine MM, manco a dirlo a valvole, ma a bassa tensione di alimentazione. Il circuito, che adotta i doppi triodi ECC86 (due valvole per canale), è alimentato ad una tensione (anodica) di soli 24 Vcc. Per i filamenti occorrono 6,3 Vcc, con una corrente complessiva (per la versione stereo) di circa 1,4 A. Le ECC86 furono prodotte per essere utilizzate nelle prime autoradio.

Il preamplificatore è costituito da tre blocchi, due attivi e uno passivo. Il primo blocco (i primi due triodi) amplifica il segnale proveniente dalla testina. Il fattore di amplificazione di ogni triodo (massimo teorico) è 14. Il secondo blocco è costituito dalla rete di equalizzazione RIAA. Segue un altro blocco di amplificazione, simile al primo.

 

 

Un prototipo (in foto)  del preamplificatore è attualmente in prova con risultati molto buoni. Per l'alimentazione anodica ho utilizzato un semplice circuito basato sul solito 7824, non lesinando (anzi esagerando) sulle capacità di filtro. Per dare tensione ai filamenti ho fatto ricorso ad un alimentatorino switching recuperato da una vecchia playstation 1. L'uscita non è stabilizzata e i 7,5 volt forniti a vuoto calano a 6,1 col carico collegato (4 valvole). La corrente erogata è sufficiente (ma siamo al limite). Naturalmente, allo stato attuale, è da considerarsi come progetto di base su cui lavorare e da migliorare.

 

 

UPDATE: L'amplificazione può risultare troppo elevata. Se si riduce la tensione di alimentazione (non cambiando altro) si ottiene una minore ampiezza del segnale in uscita (ma cambia anche la timbrica). Dopo un po' di prove, ho scelto, come soluzione di compromesso, l'alimentazione a 21 V circa.

 

 


Un preamplificatore di linea con valvole 12B4 /sites/all/immagini/up-blu.png

 

In rete ho letto diversi commenti positivi sull'uso della 12B4 in preamplificatori di linea. Incuriosito, ho voluto provare. E, in effetti, i risultati sono andati oltre ogni più rosea aspettativa.

La valvola 12B4 è un triodo di (bassa) potenza, impiegato essenzialmete come finale di deflessione verticale in vecchi televisori a tubo catodico. Questo triodo ha però alcune buone caratteristiche che lo rendono, almeno in principio, un buon candidato a svolgere il compito di amplificatore  in un preamplificatore audio: basso fattore di amplificazione (circa 6), bassa resistenza di placca (circa 1000 ohm) e buona linearità.

Il circuito riportato nello schema sottostante è molto semplice e di realizzazione relativamente facile.

Le tensioni necessarie per i filamenti (12V alternata) e per l'anodica (circa 150V al punto B+ con 2 valvole -una per canale- alimentate) sono otteute da due trasformatori toroidali con secondario da 12Vac, di quelli, per capirci, usati per i faretti alogeni. Per i filamenti occorrono, complessivamente, 600mA. La resistenza R nello schema va scelta in base all'intensità luminosa richiesta al led di accensione. Ai capi del condensatore da 470 uF si può eventualmente recuperare (come ho fatto io) la tensione continua per alimentare un circuitino anti bump.

 

Ecco il prototipo montato in un contenitore (di quelli un tempo venduti da Nuova Elettronica). Le valvole utilizzate sono due NOS GE acquistate su Ebay.

 

I test che ho effettuato confermano quanto si legge in rete: la resa non sembra quella di un preamplificatore valvolare "classico", ma si apprezzano neutralità, trasparenza e ampiezza di scena. Davvero un eccellente preamplificatore!

 

UPDATE: La capacità del condensatore d'ingresso è stata portata (da 0,22mF) a 2mF.

 


Minimo: un preamplificatore di linea minimalista /sites/all/immagini/up-blu.png

 

Da sempre persuaso della sensatezza dell'approccio "low mu" nella costruzione di preamplificatori di linea, i risultati ottenuti col pre basato sulla valvola 12B4 mi hanno indotto ad insistere in questa direzione. Purtroppo, se si escludono le valvole di potenza medio-alta, non ci sono tanti triodi o doppi triodi a basso fattore di amplificazione (<=10). Oltre alla 12B4, c'è la 6AH4, la 2C50 e poco altro. Però, esistono alternative valide (almeno in linea di principio) se si considerano i pentodi, nella configurazione a triodo. Per esempio, tra i pentodi comunemente usati negli anni passati nelle amplificazioni c'è la EL86. Questa valvola è molto interessante perché, nella configurazione a triodo (cioè con la griglia 2 collegata all'anodo), ha un basso fattore di amplificazione (8), una resistenza di placca relativamnte bassa (attorno a 1200-1500 ohm) e una tensione anodica di esercizio anch'essa relativamente bassa. Le prime due caratteristiche avvicinano la EL86 alla 12B4 e la candidano, quindi, ad essere potenziale elemento attivo di un valido stadio amplificatore. In realtà,  mi ha incuriosito ancora di più la UL84 che è identica alla EL86 tranne che per la tensione di filamento, che risulta essere di 45 volt. Quindi, la UL84 in configurazione triodo ha basso fattore di amplificazione, bassa resistenza di placca, bassa tensione anodica di esercizio, relativamente alta tensione di filamento (ma con bassa corrente (solo 100 mA)). Mi è apparsa come la valvola ideale per costruire un preamplificatore di linea davvero minimalista!

Ecco lo schema elettrico del circuito partorito dopo un po' di lavoro e di prove. Caratteristica saliente del circuito è che esso utilizza la stessa tensione (45 V) per filamento e anodo. Questo rende il preamplificatore molto semplice, anche da costruire. Per fornire corrente al tutto basta un trasformatore con secondario da 36 V, capace di erogare 250-300 mA. Si tratta di un trasformatore molto comune. Il trimmer da 2,2k presente nello schema deve essere regolato per avere, al punto B1+, la tensione richiesta di 45 V.  L'alimentatore fornisce corrente ai due circuiti, relativi ai canali destro e sinistro (lo schema riporta il circuito amplificatore relativo ad un solo canale). Il punto di lavoro scelto per ogni valvola prevede che la griglia sia a circa -1,6 V rispetto al catodo e che la corrente anodica a riposo sia di 7,5 mA circa.

 

 

Ecco una foto del prototipo costruito, che monta due (vecchie) UL84 Philips, un trasformatore molto "robusto" e che ha mostrato doti di musicalità sorprendenti.

 

 

 


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