Amplificatore ibrido single ended |
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Premessa |
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| Quando mi dedico al passatempo
dell’alta fedeltà nel poco tempo che ho a disposizione applico
solitamente quei concetti che gli studi d’ingegneria hanno inculcato
nella mia mente e quindi ogni progetto nasce sempre da un’idea che è
valutata e approfondita arrivando a definire il risultato cui si deve
mirare; segue la fase di studio, lo sviluppo progettuale ed infine la
realizzazione.
Questa volta invece mi sono abbandonato al puro delirio dell’autocostruttore: partendo dal fatto che avevo a disposizione un imponente dissipatore per semiconduttori mi è venuta la strana idea che potesse anche fungere da contenitore dei circuiti dell’amplificatore che avevo in animo di costruire e così ho cominciato a rovistare nei cassetti delle meraviglie sparsi nel mio laboratorio alla ricerca di qualche componente che entrasse lì dentro… Dalle mie parti si racconta di un tale che avendo trovato un bel cappello da prete ed essendone rimasto affascinato entrò in seminario: ecco mi sembrava di rivivere, in altri termini, la stessa storia. Nei giorni in cui rigiravo tra le mani quel bel pezzo d’alluminio estruso stavo anche leggendo con interesse gli articoli di Nelson Pass sugli amplificatori single ended a semiconduttori, decisi che avrei utilizzato questa tipologia circuitale e che il nome sarebbe stato “Il Solitario”. Tra parentesi: vi consiglio di visitare il sito di Nelson Pass all’indirizzo http://www.passlabs.com/ la cui lettura è estremamente interessante. |
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L’amplificatore doveva poter essere usato come integrato, ma ho cercato di semplificare al massimo il circuito utilizzando un solo stadio amplificatore di tensione ed uno stadio amplificatore di corrente. Per lo stadio di tensione non ha saputo rinunciare all’utilizzo dei tubi termoionici impiegando per ogni canale una sezione di una 12AX7 seguita da una sezione di una 12AU7 come follower in modo da poter pilotare lo stadio amplificatore di corrente che ha un’impedenza in ingresso di circa 20 kohm. Avendo una sensibilità d’ingresso di 350 mVrms per la massima potenza in uscita, l’amplificatore può essere pilotato direttamente da qualsiasi CD player. Non ho utilizzato controreazione, se non quella locale applicata dalla resistenza di catodo da 1000 ohm non disaccoppiata. I valori dei componenti sono ottimizzati per mantenere alla massima potenza d’uscita la distorsione armonica sotto 1.5 %. A 1 W su 8 ohm la distorsione scende allo 0.30%. La distorsione d’intermodulazione sempre ad 1 W in uscita è pari allo 0.7%.
Per ottenere questo risultato ho utilizzato il metodo della cancellazione armonica stabilendo il punto di lavoro delle due valvole non nel punto in cui sono singolarmente più lineari ma nel punto in cui è più lineare possibile la loro accoppiata. Proprio mentre sto scrivendo queste note leggo che Bartolomeo Aloia illustra questa tecnica sul numero 48 di Costruire HiFi: come al solito la lettura è interessante, non perdete quell’articolo. Lo stadio amplificatore di corrente utilizza transistor bipolari: un darlington BD679 con hfe>750 e un 2N3773. Quest’ultimo deve essere selezionato per hfe>35 così che il guadagno complessivo dei due transistor sia superiore a 750x35=26250 e che quindi la corrente di polarizzazione di base del BD679, per una corrente di collettore del transistor finale di 3 A, sia inferiore a 3A/26250=0,12 mA in modo da limitare a circa 3,8 V la caduta di tensione sulla serie delle resistenze da 22+10 kohm percorse dalla corrente stessa.
L’induttore da 1H costituisce funge da generatore di corrente costante con un frequenza di taglio inferiore <2 Hz per un carico applicato di 8 ohm. Ho preferito questa configurazione sia perché avevo gli induttori a disposizione, sia perché ha un rendimento energetico migliore rispetto all’utilizzo di un secondo transistor come pozzo di corrente. Anche da punto di vista sonoro l’induttore, se di buona qualità, da risultati migliori: questo circuito è molto simile al circuito INPOL utilizzato per gli amplificatori Pathos che sono considerati dei riferimenti. Insisto sul fatto che l’induttore sia ben costruito in modo da minimizzare la capacità parassita e quindi estendere la risposta dell’amplificatore alle alte frequenze: infatti se tale capacità è elevata, trovandosi in parallelo all’induttore, lo shunta alle alte frequenze rendendo inefficace la sua funzione di generatore di corrente costante. La corrente di riposo è stabilizzata a 3 A mediante un servocircuito utilizzante un amplificatore differenziale che regola la polarizzazione di base del transistor BD679 in funzione della caduta di tensione in CC sulla componente resistiva dell’induttore che nel mio caso vale 1 ohm. Questa soluzione rende la corrente di riposo molto stabile ed indipendente da altri fattori quali la temperatura o la tensione d’alimentazione. I transistor finali dei due canali dissipano a riposo circa 120 W, ho potuto quindi utilizzare al meglio il mio poderoso dissipatore senza ricorrere al raffreddamento forzato. Il segnale alternato è trasferito al carico tramite condensatori elettrolitici da 10 mF. Ho utilizzato degli Aerovox, ma ritengo che condensatori più raffinati (Cerafine, Black Gate…) possano dare risultati migliori. È interessante notare che l’anello percorso dalla corrente di segnale che circola nei diffusori interessa solamente il transistor di potenza, il condensatore d’accoppiamento ed i diffusori stessi come ho evidenziato sullo schema con tratto più marcato: mi piace l’essenzialità di questo circuito. Non è una considerazione solo mia: andate a rileggervi l’articolo di Andrea Ciuffoli sul suo “Power Follower” sui numeri 40 e 41 di Costruire HiFi. Un piccolo circuito ausiliario provvede a mantenere in corto circuito per alcuni secondi l’uscita durante il transitorio di accensione in modo che i condensatori di accoppiamento possano essere caricati senza che la relativa corrente circoli negli altoparlanti. |
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| Come è mia abitudine
l’alimentatore è montato in un telaio separato dall’amplificatore.
Comprende 4 sezioni:
L’ultima cella LC dell’alimentatore della tensione anodica è
stata posta il più vicino possibile alle valvole per filtrare eventuali
disturbi raccolti dal cavo di collegamento tra alimentatore e
amplificatore.
Per la tensione 22 V - 6 A dello stadio finale ho scelto il filtro con ingresso induttivo perché mi ha dato risultati migliori: a causa delle alte correnti in gioco il rumore di commutazione dei diodi raddrizzatori nel caso di filtro ad ingresso capacitivo è molto elevato e “annebbia” sensibilmente il suono. |
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La costruzione |
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Ho utilizzato come base di appoggio
una lastra di alluminio Ergal che appoggia su 4 gambe in ottone lucidato
alte 120 mm. Sopra la lastra è fissato il dissipatore che contiene tutti
i circuiti dell’amplificatore. Il cablaggio è realizzato in aria con
cavetti in rame OFC argentato e isolamento in teflon. Per il solo circuito
di servocontrollo della corrente dei finali ho utilizzato una basetta
millefori. Le nicchie in cui sono montati i circuiti sono chiuse da
coperchi in ottone spazzolato; ho lasciato le due valvole bene in vista
per sottolineare la natura dell’ampli. Sotto la base in Ergal sono
appesi i due induttori. Come potete vedere dalle immagini non è certo un
assemblaggio convenzionale, ma così mi è venuto…
L’alimentatore è stato tradizionalmente montato in un contenitore standard da rack e non merita nessun commento se non per il condensatore Sprague da 100 000 mF che da un bel contributo alla solidità del suono dall’amplificatore. |
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Come Suona |
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| Per l’analisi d’ascolto
l’amplificatore è stato utilizzato con un CD player Rotel RCD 971
e diffusori Cheap-Trick con Fostex FE127. Il suono che ne esce è
sufficientemente accattivante, da single ended, anche se non estremamente
raffinato, ma con un’immagine stabile e definita. Il fattore di
smorzamento relativamente alto contribuisce a dare una gamma bassa ben
solida e senza code con una notevole impressione di velocità
(naturalmente con il contributo dell’altoparlante Fostex e della sua
membrana di soli 2.7 g). Le gamme media e alta non sono mai aspre e
l’ascolto non è affaticante.
Allo stato attuale ritengo che ci siano ancora margini di perfezionamento utilizzando materiali di qualità superiore, ma soprattutto sperimentando per lo stadio di tensione altre tipologie circuitali come lo SRPP + follower. È inutile aggiungere che utilizzando l’amplificatore senza il potenziometro in ingresso e pilotandolo con un buon pre si hanno migliori risultati in tutti i parametri d’ascolto. |
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Le caratteristiche e le prestazioni |
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Per ogni informazione e commento potete scrivermi all’indirizzo sondulac@yahoo.it . |
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