Nuova Elettronica 222 - LX1615: un progetto che permette a tutti di entrare in possesso di un amplificatore finale HiFi degno di questo nome.
Intendiamoci subito, io non l’ho costruito e probabilmente mai lo costruirò, il tempo tiranno mi obbliga su altre faccende. Il kit offerto dalla rivista mi ha molto colpito soprattutto per il fatto che l’autocostruttore vede molto semplificata la strada per conseguire il suo obiettivo. La circuitazione adottata, che è un classico, fa presagire un suono di alta qualità. Una vera tentazione alla quale devo resistere. Io, ma non voi. Successo garantito anche per autocostruttori non particolarmente esperti.
Allo schema propongo alcune modifiche abbastanza sostanziali che, però, risultano molto facili a realizzarsi; molto altro si potrebbe fare per migliorarlo grandemente. Ma a quali costi? Per esempio, mi piacerebbe trasformare le alimentazioni ora capacitive in alimentazioni induttive. Risultato? Occorre mettere in circuito tre induttori, uno per l’anodica, uno per il ramo positivo e uno per il ramo negativo; conseguentemente avremmo bisogno di un trasformatore di alimentazione totalmente diverso. Avremmo bisogno di un mobiletto diverso e forse anche di un diverso portafogli. Verrebbe totalmente snaturato il progetto che adesso permette, con una spesa irrisoria, di mettere in casa un amplificatore di ottima qualità. Vediamo allora cosa possiamo fare con quello che il kit ci mette a disposizione aggiungendo una piccola integrazione dal costo non irrisorio ma giustificato dal fatto che ci garantisce risultati migliori.
Innanzitutto invertiamo i diodi DS2 e DS8, vanno montati al contrario rispetto a quanto proposto dallo schema. All'ascolto l'errore non è percettibile, la qualità del suono non cambia. Ma un eventuale picco di ampiezza maggiore di quanto sopportato sul gate (Vgs) non verrebbe tosato e potrebbe far bruciare il mosfet MFT2/MFT4.
Prima ancora di modificare qualcosa sul circuito vediamo quali sono i componenti che influiscono sul suono e che quindi devono essere di ottima qualità:
- C1-C21 condensatore di ingresso, sostanzialmente inutile in quanto la griglia è a potenziale di massa e si suppone che anche la nostra sorgente (il nostro preamplificatore) abbia un uscita riferita al potenziale di massa; se vogliamo mantenerlo dobbiamo sostituirlo con un polipropilene di qualità tipo AudinCap serie nera (minimo) che però è di dimensioni maggiori rispetto allo spazio disponibile sul pcb; è adattabile ma io ne farei a meno, specie se il pre ha un suo condensatore di uscita.
- C2-C22 vedremo poi se sarà il caso di eliminarlo, se mantenuto è bene sia del tipo Elna Cerafine o Elna Silmic.
- C3-C23 deve presentare una ESR (equivalent serie resistance) molto bassa e va scelto tra gli Starget, i Siemens, i SicSafco, i Kendeil.
- C4-C24 ridurrei la sua capacità a 10 uF massimi 150V di isolamento, valgono le stesse considerazioni fatte per C2-23; e se lo leviamo del tutto? Se ronzio e rumore di fondo non non aumentano...
- C5/C6-C25/C26 sostituire con elementi in polipropilene Audin Cap serie nera, evitare l’eccesso dei “serie bianca”, andremmo troppo fuori budget e non avvertiremmo alcuna differenza. Ma se il resto dell'impianto è all'altezza la differenza potremmo anche sentirla... Spazio permettendo ne aumenterei il valore a 1uF, isolamento minimo 350V.
- C12/C13-C32/C33 mantengono stabile il potenziale di polarizzazione dei finali (sui gate) rispetto alla tensione di alimentazione che subisce le sorti del segnale erogato sull’altoparlante, vale la considerazione sul C3-C23.
- C14/C16-C34/C36 contribuiscono a abbassare l'impedenza dell'alimentatore, vale la considerazione sul C3-C23.
- C8/C28-C10/C30 oltre a abbassare l'impedenza dell'alimentazione dell'operazionale, minimizzano, fugandolo a massa, il rumore di zener. Vedi C3-C23.
Passiamo ora alle modifiche circuitali:
Innanzitutto via la controreazione uscita-ingresso. E’ ormai noto che la linearizzazione introdotta da questa tecnica contribuisce a migliorare le prestazioni strumentali ma peggiora la sensazione sonora. Eliminarla sul nostro amplificatore è semplicissimo, basta scollegare dal circuito R3-R33 da 2,2 MOhm. Il problema è che ora risulta aumentata l’impedenza di uscita risultante dello stadio finale con conseguente diminuzione del fattore di smorzamento, se i nostri diffusori costituiscono un carico “difficile” per gli amplificatori (bassa impedenza, alta reattività) ora potremmo assistere al woofer che inizia a fare il proprio comodo allungando la coda delle note basse. Ascoltiamo e giudichiamo e facciamo quindi la nostra bella scelta finale con/senza retroazione generale.
Se abbiamo scelto di eliminare la retroazione generale probabilmente l’ampli ora guadagna troppo: niente paura, eliminiamo anche C2-C22 da 47 uF. Questo ultimo intervento introduce una controreazione locale (che non degrada il suono) sul triodo basso tale che il guadagno dello stadio risulta ora sensibilmente diminuito. Troppo diminuito? Reinseriamo in circuito C2-C22 ponendovi in serie un resistore da 470 Ohm e il guadagno aumenta di nuovo, sostituiamo il resistore da 470 Ohm con altri di valore diverso tenendo presente che il guadagno aumenta al diminuire della resistenza del resistore posto in serie al condensatore. Se manteniamo in circuito C2-C22 con o senza resistore in serie dobbiamo acquistare un componente di pregio, infatti il condensatore è attraversato dal segnale musicale e quindi deve essere di qualità indiscussa. Un Elna Cerafine potrebbe fare al caso nostro al pari di un Elna Silmic (migliore). Una ritoccatina all'alimentazione vogliamo darla? Non pretendiamo di trasformarla in induttiva ma inseriamo un resistore da un centinaio di Ohm e un paio di Watt tra l'uscita positiva del ponte raddrizzatore dell'anodica RS1 e il condensatore C42, avremo dato una "bella botta" al ripple. Similmente interponiamo due resistori da 0,47 o 0,33 Ohm 5 Watt tra l'uscita positiva del ponte RS2 e C43 e tra l'uscita negativa del ponte RS2 e C44. Cala un pochino la dinamica (teoricamente) ma i picchi di assorbimento dell'alimentatore risultano un tantinello più contenuti a sicuro beneficio del suono risultante. Il massimo (sempre nella convenienza) consiste nel sostituire i due ponti con elementi discreti Ultrafast. Ultima modifica, i filamenti sono riferiti alla massa tramite il collegamento del piedino 9 della valvola, che costituisce il punto centrale del filamento. In presenza di ronzio io interporrei un resistore da 100-1000 Ohm tra piedino 9 e massa. Per fare i "fini" sino in fondo, rialzerei il filamento di una quarantina di volt con un partitore posto sull'anodica 2,2MOhm+330KOhm con un condensatore 1uF 100V in parallelo, piedini 9 collegati al punto comune dei due resistori e condensatore.
Fine delle modifiche, possiamo ora distenderci a ascoltare la nostra musica preferita nella certezza che stiamo ascoltando non tramite un riferimento assoluto ma tramite un apparato di indubbia qualità acquisito con un esborso molto contenuto. Massimo rapporto qualità prezzo. Che vogliamo di più dalla vità?
Vogliamo salire un gradino più su? Vi avverto iniziamo a spedere un po’ di soldini, la qualità in assoluto sicuramente si incrementa non il rapporto qualità prezzo che, secondo me, rimane invariato. Potremmo sostituire i finali con una doppia coppia di 2SK1058/2SJ162 (attenzione, esistono versioni con differenti piedinature) dispositivi concepiti per essere dedicati al settore audio. Nessuna modifica elettrica allo stadio finale, i mosfet vanno collegati con i drain in parallelo mentre i gate avranno ognuno i propri R22/R23 e i source i propri R25/R26, non duplicherei DS1/DS2 e DZ3/DZ4 in quanto la loro funzione di protezione viene egualmente svolta da quelli già presenti e estesa alla coppia di mosfet aggiunta. Questa modifica dovrebbe permettere una superiore qualità sonora ma, soprattutto, si ottiene una impedenza di uscita intrinsecamente più bassa il che ci permette di fugare il dubbio sull’opportunità o meno di eliminare la retroazione generale. Quindi via la retroazione generale eliminando R3-R33 e via C2-C22. Rimane da capire dai data-sheet dei mosfet se la capacità totale di ingresso di questi dispositivi, messi in parallelo, possa o meno costituire carico significativo/eccessivo per il cascode che li pilota. La prova di ascolto ci lascia ancora perplessi? Non credo. Ma noi siamo incontentabili. Allora mettiamo mano al saldatore e trasformiamo il nostro cascode in un bel totem pole o SRPP che dir si voglia. L’impedenza di uscita dello stadio pilota, ora nettamente più bassa, ci permette di pilotare anche due terzetti di mosfet parallelati. Abbiamo realizzato un mostro. Ma ancora non ci basta, le nostre cassa hanno un impedenza il cui picco di minima scende sotto i 2 Ohm. Aumentiamo ancora il numero dei mosfet in parallelo ma ora neanche più il buon SRPP riesce a pilotarli. Trasformiamolo in uno stadio amplificatore corredato di buffer a uscita catodica. Insomma, tutte le idee che possano passarci per la mente ben si prestano a essere realizzate sul pcb di questo kit.
Non ho parlato della sostituzione della ECC82/12AU7, lo faccio ora. Chiaramente la scelta di un componente "nobile", selezionato in coppia, con i due triodi ben accoppiati non può far altro che bene. Ma la valvola in questione non è nota per essere un campione di altissima qualità sonica (e infatti non la vediamo molto utilizzata); gli esperti dicono che suona meglio la sua corrispondente octal 6SN7 ma dove la mettiamo? per rimanere su zoccoletto noval potremmo provare la 12AT7/ECC81 ma aumenta l'impedenza di uscita, cambio sconsigliato per la circuitazione cascode, consigliato, invece, se siamo di fronte a un totem-pole. La zoccolatura del pcb non ci permette di utilizzare valvole del tipo 6CG7, 6H30, 6922 (per quest'ultima l'anodica va ridotta a 280V e la ECC88 manco la prendo in considerazione per via dell'esuberante tensione anodica disponibile che andrebbe ridotta a 180V) che prevedono che il filamento sia alimentato a 6,3V (piedini 4 e 5) senza centrale (il pin 9 corrisponde allo schermo).
Per ora non inserisco le note realizzative di un SRPP, né quelle di un cathode follower a buffer, non ne ho il tempo, dovrei frugare tra le mie riviste. Ma lo farò senza dubbio prossimamente. Se qualcuno fosse interessato e impaziente sappia che può trovare molti suggerimenti sulla rivista Costruire HiFi ove compare almeno un o di questi schemi a numero o, cercando in rete, si trova moltissimo.
Qualcuno dice che avverte ronzio di alternata. I più precipitosi attribuiscono questo ronzio al fatto che i filamenti non sono alimentati in corrente continua. Ebbene, prima di imputare il ronzio all’alimentazione dei filamenti il qualcuno vada a verificare il flusso disperso del trasformatore toroidale, basta allontanarlo o avvicinarlo al pcb, talvolta basta ruotarlo sul suo supporto. Cambia qualcosa? Forse il trasformatore è stato avvolto su nucleo non adatto e genera flusso disperso. Nulla cambia? Proviamo a alimentare i filamenti con un alimentatore in cc esterno e vediamo cosa succede. Volete comunque alimentare i filamenti in cc mantenendo lo stesso trasformatore? Abbastanza facile, basta un ponte rettificatore, un paio di elettrolitici e uno stabilizzatore integrato. Ma come la mettiamo con il conseguente aumento della richiesta di energia e, conseguentemente, del flusso disperso dal trasformatore?
Ultima nota: accostando l'orecchio al tweeter avvertiamo residui di ronzio. Significa che l'alimentazione sta generando disturbi multipli in frequenza dei 100 Hz a causa dei residui di commutazione. Come descritto nelle modifiche, è proprio il caso di sostituire i ponti integrati con componenti discreti Ultrafast e di interporre i resistori subito dopo i ponti.
Ultimo consiglio: non chiediamo troppo al progettino altrimenti diventa un’altra cosa che vi farà spender soldi inutilmente distogliendo la vostra attenzione da altre soluzioni circuitali ove è giustificato stanziare e spendere i soldi in più che stavate per spendere nel vano tentativo di trasformare un’Alfa166 in una Rolls. Esistono altri progetti, basati sempre sulla stessa topologia circuitale ma più accessoriati (alimentazioni stabilizzate, sdoppiate, surdimensionate; bipolari Sanken, ampie superfici radianti per polarizzare un minimo in classe A, front-end a bassissima impedenza di uscita, ecc.) di costo (e peso fisico) sicuramente molto maggiore, che promettono di surclassare questo progettino che, lo esplicito a chiare note, potrebbe anche essere la soluzione "definitiva".
A voi, senza dimenticare la mia premessa che apre l’articolo.