Amplificatore finale a stato solido da (più di) 100 Watt alto una sola unità
percorso di realizzazione.
Aggiornamento del 11/7/2006
Schema alimentatore duale "normale"
Aggiornamento del 7/02/2005
Il fatto di possedere due nuove casse dotate di buone capacità di riprodurre i minimi dettagli combinato al fatto che le nuove casse sono state l'unica variazione apportata al mio impianto mi ha fatto esprimere un giudizio troppo affrettato sul modulino FT15. Infatti, inserito il finalino nel mio impianto, il suono perdeva più che qualcosa sui registri medioalti rispetto al finale precedente. Ho girato e rigirato lo schema tra le mie mani non so quante volte alla ricerca di una possibile causa di questa alterazione e per lungo tempo non ne sono venuto a capo. Conclusione: il modulino FT15 non riesce a pilotare le nuove casse in maniera adeguata. Per quanto strano mi sembrasse la logica mi portava a incolpare l'unica variazione eseguita all'impianto rispetto a prima.
Poi, parlando con un amico di altre cose, un certo ragionamento ne ha originato un altro dentro di me. Salutato l'amico ho ripreso in mano lo schema e ho verificato che l'impedenza di ingresso del FT15 non è di 47KOhm, come dice la sua casa madre ma molto meno, per essere esatti la metà. Forse 23,5 KOhm possono costituire un carico troppo elevato per l'uscita di placca del mio pre valvolare. Ho sostituito il resistore di ingresso del mudulino, da 2,2 KOhm con un altro da 56 KOhm, ho rimontato il finale e ho acceso l'impianto. Il problema era sparito, il suono è cominciato a fluire limpido e arioso dai due diffusori tanto che ho levato dal mobiletto il buon 405, al posto del quale ho messo il "piccolo". Il 405 ora dovrà subire un pesante processo di aggiornamento, sarò a parlarne su queste pagine. Certamente la soluzione adottata non è la migliore ma, per il momento può andar bene, i fiorellini li faremo a loro tempo.
Quindi: attenzione all'impedenza di ingresso di questo gioiellino, il pre che deve guidarlo deve necessariamente possedere una bassa impedenza di uscia.
Morale: si era evidenziata un'anomalia a seguito dell'unica variazione eseguita sulla configurazione dell'impianto, con le vecchie casse, infatti, l'anomalia non era per nulla evidente e tutto filava liscio mentre le nuove casse hanno messo in luce la carenza. Ma bisogna saper riconoscere e distinguere i "rivelatori" dalle "cause" mettendo da parte preconcetti e chiusure mentali.
Articolo originario (scritto prima di avere le nuove casse acustiche)
Il mio amico Gianfranco era alla ricerca di un progetto di amplificatore finale dal suono potente e caldo. Punto fermo: doveva essere a hexfet. Gli avevo fatto vedere alcune proposte sia con bipolari sia con hexfet, talune con front-end valvolare ma la realizzazione impegnativa e il costo alquanto elevato di qualsiasi cosa funzionante senza controreazione o a bassa controreazione lo avevano orientato su qualcosa di più abbordabile. Non ero d’accordo. Ma il finale doveva farselo lui e quindi era padrone della sua scelta.
Mi sottopose uno schema, il solito operazionale a componenti discreti controreazionato, il modulo in kit FT15 della Futura Elettronica. Gli dissi che almeno doveva cambiare i due condensatori elettrolitici di segnale (uno in ingresso e uno sulla controreazione) con due in polipropilene, disaccoppiare le alimentazioni tra i transistor finali e il resto che li precede e che tutto sommato, anche dopo l’upgrade, continuava a non piacermi. Ma il costo decisamente abbordabile, la potenza esuberante, la facile reperibilità dell’occorrente e l’offerta di un kit già pronto ebbero ragione.
Non volli partecipare alle varie fasi della costruzione e declinai i vari inviti a sedute di prova, andai da lui soltanto a lavoro finito premeditando già l’immancabile giudizio negativo.
Mi accolse con un “Mo sentirai”. Era già tutto acceso, ben caldo. Ho sempre giudicato il mio amico Gianfranco quale detentore di un ottimo orecchio, ho molta più fiducia del suo orecchio di quanta ne riponga nel mio. Mi riusciva difficile interpretare il suo atteggiamento alquanto sornione. Mise un cd nel lettore e ecco che, con mia meraviglia, eterea ma quasi palpabile potevo sentire davanti a me un’orchestra non meglio qualificata che suonava un brano a me sconosciuto. Buona estensione agli estremi, punch potente, dettaglio raffinato, buona incisione. Mai ascoltato qualcosa così bene a casa sua (anche perché la precedente sonorizzazione era affidata al LX139 - 60 Watt in darlington della Nuova Elettronica). ma la musica di quel cd era per me abbastanza insignificante e anonima.
Per giudicare dovevo provare qualcosa di più coinvolgente, avevo non casualmente con me “Jacques Loussier Trio play Bach” e una compilation di Joan Baez. Mettiamo sotto il primo cd e ecco che nella stanza prende dimensione un piano così reale che quasi potevamo girargli intorno. Piena focalizzazione della scena sonora, tutti i dettagli in buona evidenza. Suono gentile, dolce e impatto dinamico notevole, inaspettato. Passiamo a Joan Baez, l’incisione è di buona qualità e la catena di amplificazione lavora egregiamente. Sparisce quel cenno di asprezza che caratterizza il mio impianto (il mio finale) per dar posto al respiro della cantante. Un po’ di invidia. Gianfranco aveva fatto centro. Nulla di miracoloso naturalmente, se non si pensa al costo irrisorio di tutto l’insieme.
Che dire? Anziché mettere la coda tra le gambe, visto che dovevo comunque mantenere il mio punto e trovare un difetto alla nuova creatura del mio amico, gli dico secco: “Si, suona molto bene ma, da un patito esteta come te mi sarei aspettato una realizzazione con un contenitore slim alto non due ma una sola unità.” “Ma non sarebbe stato possibile, l’aletta di raffreddamento, i fissaggi dei circuiti, il trasformatore toroidale…….” mi risponde lui. “Vuoi vedere?” Dico io.
Sapevo già che avrei dovuto revisionare il mio vecchio finale per cambiare tutti i condensatori degli alimentatori e per fare qualche miglioria, quindi sarei rimasto per un po’ a piedi senza voler considerare di spolverare il mio vecchissimo Williamson accantonato per una lieve carenza all’estremo alto. La sfida capitava nel momento adatto per darmi una scrollata.
Detto e fatto, il giorno dopo ero già in possesso dei due modulini FT15, avevo ordinato due trasformatori toroidali della Nuova Elettronica (mod. TT12.975) e avevo spedito una mail a Mauro di AudioKit per ordinare il contenitore HiFi2000 slim line altezza 1 unità profondità 280 mm, i due condensatori di segnale (47 uF per la controreazione polipropilene Digital e 10 uF per l'ingresso polipropilene ERO), gli elettrolitici di filtro (16 x 4700uF 100V Nippon Chemicon) e l’ottimo cavetto in rame OFC argentato e ricoperto in teflon per realizzare i cablaggi.
Dieci giorni dopo (siamo a metà luglio, caldo insopportabile) il finalino stava suonando già sul mio rack. Tanto bene che, nella certezza di non rimanere senza musica, subito passai a Mauro l’ordine successivo relativo ai materiali necessari a rigenerare il mio finalone.
Devo dire che forse il mio FT15 va un po’ meglio di quello del mio amico Gianfranco forse perché l’occhio del padrone ingrassa sempre il cavallo, forse per via degli ottimi condensatori sull’alimentazione in luogo di quelli commerciali e per via dei due ponti raddrizzatori formati da diodi fast in luogo di un solo ponte integrato, forse per il motivo che è alimentato con 24 Volt di troppo. Quando Gianfranco l’ha visto finito, a giudicare dalla sua espressione, deve aver provato una fitta di dolore; l’estetica indubbiamente accattivante del contenitore slim alto una sola unità entro cui batte un cuore da 144 Watt (calcolati) per canale lo ha messo molto di malumore anche perché lui deve accontentarsi (!) dei 100 Watt dichiarati dalla Casa. Dopo averlo ascoltato con attenzione sta insistendo per un confronto tra i il suo e il mio e sta già facendo la lista della spesa per la trasformazione.
Passiamo alle note di montaggio.
Non ripeto quanto già riportato nella documentazione della Futura Elettronica relativamente a schema elettrico e montaggio dei modulini. Assumo che il montaggio sia già stato eseguito secondo le istruzioni della Casa, includendo le modifiche riportate in queste note. Basta leggere il documento che accompagna il kit o le note predisposte dalla Casa sul sito riportate anche qui in pdf (consiglio comunque di verificare sul sito della Casa eventuali aggiornamenti).
Posto che il contenitore sia lo slim line della HiFi200 alto una unità e profondo 280 mm e posto che abbiamo acquistato alette dissipatrici di altezza non eccedente i 40 mm e due ventoline anch’esse di 40 mm di lato (se ne trovano di due tipi: un tipo spesso oltre i 10 mm dall’aspetto rassicurante, 4 pale e 1,2 Watt di potenza ma è troppo rumoroso; l’altro tipo spesso circa 5 mm con pale sottili e più numerose, 0,8 Watt, molto silenzioso) procediamo misurando le dimensioni dei due angolari in alluminio che fanno parte del kit, destinati a funzionare quali conduttori di calore tra gli hexfet finali e le alette dissipatrici, quindi a trasportare il calore che sarà smaltito dalle alette: 40 mm di lato. Si vede subito che entrano appena nell’altezza utile del contenitore. Quindi non è possibile assemblare i due modulini così come previsto dalle istruzioni della Futura Elettronica, lo spessore del circuito stampato, delle saldature e delle viti di fissaggio non ci permetterebbero di chiudere il coperchio per buoni 5 mm. Ma basta cambiare la disposizione del montaggio dei modulini e rientriamo nei fatidici 40 mm. Ecco come si fa:
- lavoriamo i due angolari di alluminio svasando i fori destinati a fissare i due hexfet, lo svaso va praticato nel lato esterno alla L con profondità pari alla testa della vite 3 MA a testa svasata che vi andrà inserita; la testa deve risultare completamente annegata nell’alluminio senza sporgere;
- infiliamo le due viti 3 MA a testa svasata da sotto e sul lato di sopra poniamo due miche silpad (io uso anche interporre sopra e sotto al silpad un sottilissimo velo di grasso di silicone), posizioniamo i due hexfet, poniamo una rondella e un dado autobloccante su ognuna delle due viti e serriamo in maniera definitiva mantenendo i due hexfet nella corretta posizione;
- il circuito stampato, che dovremmo aver già montato (avendo tagliato tutte le eccedenze dei reofori dei vari componenti a eccezione di quelle dei capicorda relativi all’ingresso, uscita e alimentazione, eccedenze che ci occorreranno), eccezion fatta per i due condensatori di segnale e i due hexfet finali, dovrebbe ora potersi infilare nelle due viti attraverso i fori già presenti e poggiare sui dadi che fissano i due hexfet; la distanza tra la piastrina di vetronite e il corpo delle L di alluminio è però un po’ poca per lasciarci tranquilli; sfiliamo lo stampato e interponiamo uno spessore di circa 5 mm per ogni vite (per non utilizzare tutte le rondelle a disposizione io ho utilizzato un dado autobloccante 4 MA che scorre sulla vite 3 MA senza impanarsi).
- Infiliamo il circuito stampato sulle due viti, sopra i due spessori e misuriamo bene dove effettuare la piega verso l’alto dei reofori dei due hexfet finali;
- sfiliamo la piastrina di vetronite, eseguiamo la piega dei reofori degli hexfet, infiliamo di nuovo la piastrina guidando i sei reofori dentro i fori previsti sul circuito stampato;
- poniamo una rondella e un dado autobloccante su ognuna delle due viti che sporgono dalla piastrina di vetronite e serriamo delicatamente (non serve serrare a fondo) per non allentare il serraggio dei due hexfet;
- eseguiamo le saldature dei sei reofori degli hexfet;
- non tagliamo le eccedenze dei reofori, ci faranno comodo in seguito;
- controlliamo ora che nessun componente oltrepassi in altezza il bordo superiore della L in alluminio; se tutto è stato eseguito come descritto il controllo verrà passato senza problemi.
I modulini (foto01 foto02)sono ora pronti per l’assemblaggio sul lato interno del pannello posteriore del contenitore; dal lato esterno del pannello (anch’esso in alluminio, quindi buon conduttore di calore) si dovrà posizionare l’aletta destinata a smaltire il calore generato dallo stadio finale. Questo punto presenta aspetti meccanici che potranno variare in funzione dei dissipatori reperiti; io avevo inizialmente acquistato due alette che la Nuova Elettronica mette a disposizione in alcuni kit, sono alte 40 mm esatti e hanno una superficie radiante abbastanza estesa (comunque insufficiente senza l’uso di ventoline), trovare altro potrebbe essere molto difficile. Girando di negozio in negozio ho avuto la fortuna di trovarmi di fronte a pezzi di alettature usate e uno di questi faceva proprio al caso mio relegando di fatto le alette acquistate in precedenza nella scatola dei pezzi di alluminio. Ho preso le misure dei fori da praticare e ho fissato i due modulini uno di fianco all’altro utilizzando soltanto i fori esterni presenti sugli angolari di alluminio che fungono da conduttori di calore; i fori interni andavano purtroppo a capitare nel pieno delle lamelle dissipatrici. Per far aderire bene i due angolari al pannello posteriore e quindi all’aletta anche sui lati interni ho praticato un unico foro attraverso l’aletta (al centro di questa), attraverso il pannello posteriore e attraverso una barra di alluminio abbastanza spessa (4 mm) , disposta internamente e larga sufficientemente per interferire con i due lati interni degli angolari rimasti senza viti. Ho infilato la vite, applicato rondella e dado autobloccante e ho serrato senza stringere troppo per non deformare la barretta di ritegno (foto03). Chi invece avesse a disposizione le diffuse alette che avevo acquistato inizialmente anche io dovrà variare leggermente la procedura di assemblaggio per adattarla ai pezzi a disposizione.
Naturalmente tutte le superfici citate (angolare di alluminio, pannello posteriore, aletta di raffreddamento) dovranno essere ben coperte da un sottile e uniforme strato di grasso di silicone prima di giungere a contatto, badando bene a eliminarne l’eccedenza risultante dal serraggio.
Prima di procedere al montaggio definitivo, avendo ancora libero il pannello posteriore, e avendo ormai ben presente gli ingombri delle alette all’esterno e dei modulini all’interno, pratichiamo i fori necessari ai pin di ingresso, alle boccole di uscita e, se non c’è già, alla presa di alimentazione.
Ora possiamo procedere a montare tutto quello che va sul pannello posteriore.
Breve nota: qualcuno potrebbe obiettare che a assemblaggio terminato il finale vada troppo in profondità per via dell’aletta esterna. Io invito a considerare che la spina del cavo di alimentazione e i pin jack del cavo di ingresso occupano comunque spazio nel senso della profondità e quindi cambia poco o nulla.
A questo punto dobbiamo ancora montare i condensatori di segnale. Questi hanno dimensioni importanti, quello della controreazione sicuramente non si riesce a farlo stare sul circuito stampato, occorre montarlo fuori. Dobbiamo trovare i necessari punti di ancoraggio. Abbiamo disponibili dal lato saldature dei modulino le eccedenze dei capicorda di ingresso, uscita e alimentazione che prima non avevamo tagliato: ci servono per sostenere una basetta di ancoraggio lunga e sottile (AudioKit le ha) alla quale potremo saldare i due condensatori della controreazione. I condensatori di ingresso possono invece trovar posto direttamente dietro la presa di entrata o anche sullo stampato (come ho fatto io) essendo di dimensioni significativamente più piccole. Inseriamo dunque le eccedenze dei capicorda dentro gli anellini della basetta di ancoraggio e saldiamoli usando stagno in abbondanza; sulle basette saldiamoci i condensatori e il cablaggio che li collega al circuito stampato.
Se ora afferriamo il pannello posteriore ci rendiamo conto di star sollevando tutto il blocco funzionale dell’amplificatore finale: pin jack di ingresso, modulini amplificatori, aletta, boccole di uscita e presa di alimentazione. Tutto ancorato saldamente a un unico elemento portante del contenitore.
Ora abbiamo terminato sia la parte elettronica sia quella meccanica relativa all’amplificazione. Manca l’alimentatore. La scelta dei trasformatori (sono due, uno solo sarebbe stato troppo alto) è stata guidata da quanto fosse già reperibile sul mercato a prezzo abbordabile con altezza non eccedente i 39 mm (1 mm occorre per il montaggio). Risultato della ricerca: un trasformatore toroidale di un kit della Nuova Elettronica da 120 VA, 20+20 Volt a alta corrente e 12 Volt a bassa corrente. Con due trasformatori ottengo quindi, non considerando le loro prese centrali, 40+40 Volt a 240 VA. Già vedo che la tensione raddrizzata andrà a attestarsi a 56+56 Volt, oltre il valore nominale di progetto fissato a 50+50 Volt. I trasformatori, nella realtà, forniscono una tensione ancora più alta e quindi ottengo 62+62 Volt. Non sono pochi. Ma tanto è. Non posso farci nulla. Reputo però necessario adottare un circuito di protezione che stacchi i diffusori se succede qualcosa. Ancora una volta la scelta cade su un kit della Nuova Elettronica, LX1166 (riv. 171 anno 1994).
Iniziamo ora il montaggio dell’alimentatore. I condensatori di filtro: sono 16 a montaggio verticale. Chiaramente non entrano nell’altezza del contenitore, si devono montare in orizzontale. Iniziamo a saldarli a coppie facendo bene attenzione alla polarità, Tagliamo uno spezzone di filo di rame di abbondante sezione (io ho una scorta di filtubo da 4 mmq per fare le punte al saldatore) e iniziamo a collegare insieme tutti i positivi di 4 coppie di condensatori e tutti i negativi delle atre 4 coppie tenendo ben presente che la faccia superiore della batteria di condensatori che dovremo ottenere riporta a sinistra il lato positivo e a destra quello negativo (con buona pace della nostra coscienza politica che vuole nera la destra e rossa la sinistra). Lasciamo una certa abbondanza di filo di rame in quella che nella nostra testa si è andata figurando come la parte posteriore dell’insieme. Otteniamo due ottetti. Ribaltiamo gli ottetti e colleghiamo insieme tutti i negativi del primo ottetto, pieghiamo il filo di rame e con lo stesso andiamo a collegare tutti i positivi del secondo ottetto, è questo il punto centrale dell’alimentazione che corrisponderà con la massa (0 Volt). Disponiamo quattro fascette serracavo intorno a ogni fila di quattro condensatori badando a non serrare troppo per non rovinarli (foto05). Tiriamo fuori il nostro immancabile alimentatore da 12 Volt, mettiamo un partitore in uscita per dimezzarne la tensione a 6+6 Volt (utilizziamo due resistori da 2,2 KOhm 1/4 Watt) e colleghiamoci i due blocchi di 8+8 condensatori collegando il centrale dei due resistori al centrale 0 Volt dei condensatori. Lasciamo acceso tutta notte almeno per un primo rodaggio a bassa tensione.
Dedichiamoci alla parte raddrizzatrice: a me non piacciono molto i ponti raddrizzatori, non contengono diodi “fast” che, pur non occorrendo per raddrizzare i 50 Hz della rete, generano meno rumore. Volendo utilizzare diodi fast occorre costruire il ponte a partire da quattro diodi discreti. Visto che abbiamo due trasformatori toroidali che, anche se uguali, sono sempre due, non ho reputato opportuno metterne in serie i secondari per realizzare una presa centrale, non sapevo quale entità potesse assumere lo sfasamento tra i due avvolgimenti. Quindi ho preferito raddrizzare separatamente utilizzando due ponti. Ecco lo schema dell'alimentatore disponibile anche in formato excel o zipped excel Forse seguendo questa strada potremmo provare a far lavorare in controfasce i due primari, chissà che il rumore (ronzio) non possa diminuire? Ancora non ho fatto la prova, i primari sono collegati a casaccio. Scegliendo di utilizzare due ponti già pronti potremmo procedere a fissarli sul fianchetto di destra che presenta una scanalatura dove possiamo annegare due dadi 3 MA destinati a accogliere la vite che passerà in mezzo a ognuno dei due ponti. Se scegliamo la strada degli otto diodi fast da collegare a ponte la strada è molto più difficoltosa; otto diodi che, anche se prevediamo che scaldino poco, vanno comunque sostenuti meccanicamente, mica ci fidiamo dei reofori. Dall’immancabile scatola dei ritagli cerchiamo una listella di alluminio lunga circa 200 mm, alta 30-40 mm e spessa almeno 4 mm. Posizioniamoci sopra i diodi e prendiamo le misure dei fori da fare. A 20 mm dal lato superore tracciamo una riga e andiamo a praticare due fori da 3 mm sulla riga nei due punti estremi della lunghezza del listello e un terzo foro sempre sulla riga ma a metà della listella. Anneghiamo tre dadi nella scanalatura laterale del fianchetto di destra e proviamo a fissare la listella al fianchetto facendo passare le viti nei due fori posti alle estremità della listella stessa e nel foro centrale. La listella non dovrebbe (anzi, non deve assolutamente) oltrepassare in altezza il fianchetto. Smontiamo la listella, pratichiamo i fori per i diodi che, dal lato che sarà a contatto col fianchetto, dovranno essere svasati; montiamo i diodi tramite interposizione di isolatori e grasso di silicone, usando viti a testa svasata infilate da dietro e rondelle e dadi autobloccanti posti davanti. A parte avremo anche preparato una listella di vetronite lunga quanto la listella di alluminio e alta 10 mm con una sorta di circuito stampato utile a non lasciare liberi i reofori alquanto fragili dei diodi. Lo stampato si ottiene asportando il rame con una piccola lima a triangolo in modo di interrompere la striscia di rame che altrimenti metterebbe tutto in corto circuito. Infiamo la listella di vetronite nello spazio tra i reofori dei diodi e il piccolo piano di alluminio che li sostiene tenendo visibile il lato rame e saldiamo tutti i reofori sulle piazzole corrispondenti ottenendo un montaggio “macro SMD”. Eseguiamo tutti i collegamenti per formare i due ponti con filo di buona sezione e avvitiamo la listella di alluminio al fianchetto interponendo grasso di silicone. Colleghiamo insieme il negativo di un ponte con il positivo dell’altro (questo sarà lo zero). Eseguiamo ora i collegamenti ai ponti dei terminali dei trasformatori e dai ponti facciamo partire tre fili (positivo, zero e negativo) di sezione adeguata, meglio se intrecciati, destinati ai condensatori che saranno disposti al lato sinistro (foto06 foto07 foto08 foto09 foto10 foto11 foto12 foto13). Facciamo bene attenzione a rispettare la polarità di ogni collegamento pena l’esplosione dei 16 condensatori (una piccola costosissima bomba).
Non resta ora che fissare i trasformatori e i condensatori. Abbiamo detto (o lo diciamo ora) che non ci piace vedere viti fuori del contenitore, neanche nel coperchio di sotto o fondo che dir si voglia. Non abbiamo altre soluzioni che “incollare” trasformatori e batteria di condensatori al fondo in maniera stabile e duratura ma che ci permetta sostituzioni di eventuali componenti deteriorati. Quale colla usare? Stucco idrofugo (lo uso da oltre un decennio) o blu tac (mai usato, dovrebbe comunque fare al caso), questa è la soluzione. Constateremo poi che l’incollaggio sarà forte e affidabile. Per prima cosa sgrassiamo bene le superfici da incollare con un batuffolo di ovatta e alcool. Non lesiniamo in stucco idrofugo, un cerchio delle stesse dimensioni di ogni trasformatore e una “gettata” nell’area del pannello di fondo destinata ai condensatori. Accostiamo ora trasformatori e condensatori al pannello di fondo cercando di lasciare lo spazio al circuito della protezione elettronica che dovrà situarsi tra i trasformatori e la batteria di condensatori. Esercitiamo una decisa pressione sui vari componenti, togliamo provvisoriamente il pannello frontale, disponiamo il tutto a terra e saliamoci sopra a piedi nudi. L’incollaggio è fatto, per saggiarlo basta provare a staccare un trasformatore rendendosi ben conto che nulla si muoverà se noi non vorremo e che, quando vorremo sarà possibile rimuovere e riposizionare qualsiasi pezzo senza problema, lo stucco idrofugo non secca.
A questo punto non rimane che eseguire tutti i cablaggi per provare se tutto funziona. Cerchiamo di eseguire i collegamenti verso gli altoparlanti curando che la lunghezza del cablaggio sia sin da ora sufficiente a raggiungere il circuito di protezione che andremo a collegare successivamente e da li a raggiungere le boccole di uscita. Questo per non sprecare il costoso cavetto di cablaggio.
Proviamo dapprima gli alimentatori senza eseguire i collegamenti ai due modulini, diamo tensione e misuriamo le tensioni, leggeremo circa 63 Volt positivi e 63 Volt negativi riferendoci a massa. Leviamo la tensione di rete e scarichiamo i condensatori con un resistore da 100 Ohm. Attendiamo qualche secondo e portiamo l’alimentazione anche ai modulini. Curiamo di regolare i trimmer della corrente a riposo girati tutti verso destra (senso orario) per ottenere la minor corrente a riposo, accendiamo e poniamo il tester sulle boccole di uscita. Dobbiamo leggere 0 Volt (dobbiamo esser disposti a tollerare un offset che si aggira intorno al centinaio di milliVolt) per entrambi i canali, se così non fosse dobbiamo cercare e rimuovere qualche errore commesso inavvertitamente. Se il tester conferma 0 Volt per entrambi i canali applichiamo, con un cablaggio volante, una presa cuffia alle boccole di uscita, inseriamoci una cuffia che avremo indossato (magari sulle tempie e non sulle orecchie) e avviciniamo il solito dito agli ingressi (i vecchi metodi funzionano sempre) per vedere se si ode il caratteristico rumore. Attenzione a tenere il pollice o altra parte anatomica in contatto con la massa e a sfiorare appena gli ingressi, potremmo distruggere la cuffia. Tutto bene, lasciamo scaldare tutto il circuito per una buona mezz’ora, spegniamo di nuovo e scarichiamo i condensatori con il solito resistore. Stacchiamo il lato positivo dell’alimentazione di un canale e interponiamo il tester connesso a amperometro sulla portata 500 mA, diamo nuovamente tensione e regoliamo il trimmer di quel canale sino a leggere 75 mA. Ripetiamo l’operazione sull’altro canale.
A dir la verità esiste un metodo più sicuro, più scientifico e più veloce per eseguire la taratura delle corrente di riposo che ci mette al riparo da eventuali interruzioni asimmetriche dell’alimentazione, i possessori del tester ICE 680R possono ben capire che, per cambiare portata (qualora ne avessimo selezionata una non corretta) andremmo istintivamente a sfilare il puntale e reinserirlo nella boccola corrispondente alla portata desiderata. Per un attimo andremmo a togliere tensione al solo ramo positivo. Addio hexfet. Se, invece, interponiamo sul ramo positivo (o sul negativo, è uguale) di entrambi i canali un resistore da 1 Ohm e andiamo a misurare la tensione ai suoi capi con il tester regolato sulla portata 2 V non corriamo alcun rischio. La lettura, in questo caso, deve essere di 75 mVolt (corrispondenti appunto a 75 mA) e possiamo tranquillamente passare a misurare ora un canale ora l’altro nell'attesa che i finali raggiungano la temperatura di esercizio. Consideriamo che 75 mA corrispondono a 9 Watt abbondanti a canale da dissipare i calore, 18 Watt sull’aletta e che quindi non conviene spingere l’assorbimento a riposo troppo oltre.
Sempre con la cuffia inserita colleghiamo una sorgente dotata di un proprio potenziometro di volume agli ingressi (va bene un walkman o un pc) e controlliamo che si senta la musica dalla cuffia. Scolleghiamo cuffia e sorgente e lasciamo scaldare per un’ora controllando le temperature dei vari elementi. Controlliamo (e eventualmente ritocchiamo) per l’ultima volta l’assorbimento a riposo e, se interposte, rimuoviamo le resistenze da 1 Ohm ripristinando il collegamento diretto dell’alimentazione positiva (o negativa). Durante il controllo delle temperature abbiamo intanto scoperto che tutti i transistor di bassa potenza raggiungono una temperatura molto elevata, forse a causa dell’inevitabile surplus di tensione; siamo ancora ben al di sotto della loro temperatura limite ma è consigliabile far qualcosa per cercare di dissipare il calore prodotto. Come fare? Semplice, tagliamo tanti listellini (per quanti sono i transistor) di alluminio di per una base di 30 mm e un’altezza pari al corpo dei transistor (circa 6 mm), poniamoci una goccia di Attack al centro e incolliamo i listellini a tutti i transistor cercando di evitare di rimetterci qualche pezzo della nostra pelle. Noteremo che dopo un po’ anche i listellini inizieranno a scottare ma siamo nella certezza che siamo ancora più lontani dalla temperatura di rottura dei transistor (foto14). Tenendo anche conto che la mia realizzazione risale a circa fine luglio, quando a Roma il caldo era molto oltre il sopportabile (per gli umani, non per le elettroniche), ritengo che abbiamo raggiunto una certa affidabilità.
A questo punto occupiamoci della protezione elettronica: il secondario a 12 Volt a bassa corrente dei trasformatori non è duale ma singolo. Potremmo renderlo duale utilizzando entrambi i secondari a 12 Volt che abbiamo disponibili avendo due trasformatori ma poi quanto ci troveremmo a dover dissipare in calore? La protezione funziona con 7+7 Volt, se raddrizzo 12+12 Volt ottengo 17+17 Volt, devo quindi far cadere 10+10 Volt a (supponiamo, ventoline comprese), 500 mA. Siamo già 10 Watt. Non sono pochi, si renderebbe necessaria una superficie radiante supplementare. Proviamo a vedere se con soli 12 Vac corrispondenti a 17 Vcc cosa succede: dissipiamo 1,5/1.41 Watt ovvero 1,06 Watt se interponiamo un resistore prima del raddrizzatore. Molto meglio. Già, ma l’alimentazione deve essere duale. Benissimo, direttamente sul circuito stampato, lato saldature, colleghiamo tra positivo e negativo un partitore formato da due resistori da 2,2 KOhm 1/4 Watt posti in serie, dal loro punto comune colleghiamoci alla massa (in realtà basta saldare i due resistori in parallelo ai condensatori di livellamento) e ecco che abbiamo ottenuto i 7+7 Volt. Consiglio comunque di attestare il valore a 6+6 Volt sia per non far scaldare troppo l’avvolgimento del relè sia per non aumentare il rumore delle ventoline. Nel mio caso, con tre ventoline (del tipo sottile e silenzioso), ho posto un resistore da 4,7 Ohm 5 Watt in serie al secondario a 12 Volt che risulta appena tiepido. Ho anche aumentato il valore dei condensatori di livellamento a 1000 uFarad ognuno. Se abbiamo avuto l’accortezza di non accostare il ponte raddrizzatore al circuito stampato possiamo saldare sui suoi reofori del positivo e del negativo uno spezzone di cavetto destinato a portare l’alimentazione alle ventoline. Infine, sul circuito stampato, andiamo a rinforzare le piste sulle quali scorre la corrente destinata agli altoparlanti raschiandone la vernice protettiva e saldandoci un po’ di filo di cablaggio. Eseguiamo ora i collegamenti dei soli lati caldi delle uscite (non portiamoci anche le masse) e su uno solo dei terminali a vite destinato alla massa eseguiamo il collegamento al centro stella di massa, li dove abbiamo saldato il filo dei 0 Volt proveniente dai ponti di raddrizzamento principali. Infiliamo ora i quattro sostegni adesivi previsti dal kit nei quattro fori perimetrali del circuito stampato, posizioniamo il circuito della protezione elettronica nello spazio che avevamo lasciato tra i trasformatori e i condensatori, se tutto va bene togliamo le protezioni degli adesivi e procediamo all’incollaggio esercitando un po’ di pressione.
Focalizziamoci ora sui reofori degli hexfet finali la cui eccedenza non avevamo tagliato e che ora sporgono dal lato componenti dei due modulini: i reofori dei due drain (connessi uno al positivo e uno al negativo dell’alimentazione ben si prestano a collegare due condensatori elettrolitici verso massa che, però, devono necessariamente essere di ottima qualità altrimenti è meglio non collegarli affatto. Io ho optato per due SIC SAFCO verdi da 220 uF 63 Volt.
Ora dobbiamo posizionare le ventoline: queste vanno incollate con un po’ di Attack alle alette di raffreddamento, i loro cavetti di alimentazione vanno infilati in un buchetto che avremo praticato nel pannello posteriore e vanno raccordati allo spezzone di filo che avevamo saldato sul ponte raddrizzatore del circuito di protezione; nastriamo le giunzioni, nastriamo anche i terminali dei trasformatori rimasti inutilizzati e finalmente apponiamo il coperchio al contenitore.
Ma come, un montaggio di serie velleità la cui meccanica si fonda soltanto sull’utilizzo di elementi adesivi usati anche impropriamente? Provare per credere, con lo stucco idrofugo ho fatto veramente di tutto senza mai riceverne sorprese per anni e anni; le mie vecchie apparecchiature sono state dimesse ancora ben funzionanti soltanto per essere sostituite da altre più moderne o perché non più occorrenti. O stanno ancora funzionando. Vediamone un altro lato positivo: nessuna vite ha dovuto trapassare il pannello di fondo quindi nessuna vite è visibile oltre quelle originali del contenitore. Perfetto.
Da questo momento dedichiamoci all’ascolto della buona musica che questo finalino saprà farci apprezzare. Attenzione alla manopola del volume, se il progetto originale prevede una potenza di 100 Watt su 8 Ohm con 100 Volt di alimentazione qui siamo a circa 120 Volt. Il mostriciattolo, finali permettendo, sulla carta sforna 144 Watt. E’ pur vero che i trasformatori toroidali sono sottodimensionati per poter sostenere la piena potenza di un lungo pieno orchestrale ma l’enorme capacità di filtro, derivante dalla somma delle singole capacità impiegate (16 x 4700 uFarad = 75,2 mFarad) sottende una capacità dinamica di tutto rispetto, certamente di molto sovrabbondante a quanto possa esser necessario nella nostra casa.
In fin dei conti: abbiamo costruito un amplificatore che, pur non avendo certamente pretese di hi-end quali quelle che si richiedono a un DHT SE o comunque a apparati dal costo di una cifra in più sulla destra, è capace, con una spesa minima, di regalarci lunghi momenti di buona musica senza alcuna fatica di ascolto, con un suono dolce e ben focalizzato e un’estetica essenziale e sicuramente gradevole, che non rivela la potenza del motore che cela e che lascia a bocca aperta l’incauto che provi a ruotare la manopola del volume andando a cercare il clipping.
Tuttavia chi volesse usare questo finalino per esigenze “heavy duty” quali quelle di sonorizzare discoteche e simili è bene che rinunci all’assemblaggio nel contenitore slim e riveda la parte termica ex novo.
Lista della spesa:
- 2 condensatori polipropilene 47 uF Digitex (per la controreazione, gialli, cilindrici, assiali);
- 2 condensatori polipropilene 10 uF ERO (per l'ingresso, sono verdi e a parallelepipedo);
- 4 condensatori 220 uF 63 Volt SIC SAFCO (sono cilindrici e verdi)
- 1 contenitore HiFi2000 slim line alto una unità, profondo 280 mm (io ho preferito il frontalino nero);
- 16 condensatori 4700 uF 100 Volt Nippon Chemicon (per l'alimentatore);
- 8 diodi fast 30 Ampere (per i due ponti raddrizzatori);
- 8 kit silpad per isolare i diodi (completi di tubetti passavite isolati;
- 2 trasformatori toroidali della Nuova Elettronica mod. TT12.975 120 VA 20+20+12 Volt;
- 1 kit della Nuova Elettronica LX1166 (riv. 171 anno 1994), protezione diffusori;
- 2 resistori 2,2 KOhm 1/4 Watt per realizzare la massa virtuale sulla protezione;
- 2 condensatori 1000 uF 25 Volt per l'alimentatore della protezione (sostituire a quelli esistenti nel kit);
- 1 resistore 4,7 Ohm 5 Watt per far cadere la tensione a 12 Volt (alimentazione protezione e ventoline);
- 1 basetta di ancoraggio lunga e sottile (vedi foto) con due file di anellini collegate tra loro;
- 2 (sono sufficienti) o 3 ventoline 12 Volt 0,8 Watt;
- aletta di raffreddamento come descritto nel testo;
- 2 prese pin jack di ingresso;
- 2 boccole per uscita altoparlanti rosse;
- 2 boccole per uscita altoparlanti nere
- 1 presa rete a vaschetta IEC filtrata;
- 1 cavo di rete adatto alla presa IEC;
- 2 metri filtubo o cavetto di rame rigido 4 mmq di sezione (per collegare tra loro i condensatori dell'alimentazione);
- 6 metri (totali) cavetto 16 AWG in rame OFC argentato e ricoperto in teflon, in 3 colori (per i cablaggi alta corrente);
- fascette per fissare tra loro i condensatori di alimentazione;
- stucco idrofugo, viteria e minuterie in alluminio come descritto nel testo;
- 2 moduli kit FT15 della Futura Elettronica.
E' obbligo per me ringraziare il mio amico e compagno di avventure Gianfranco Galasso che mi ha fatto scoprire, malgrado la mia diffidenza, questo ottimo modulino della Futura Elettronica.
Cordialmente
Fabrizio Marignoni