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Prodotto: Amplificatore DIY SET6080
Costruttore: Tu, caro lettore
Fornitore originale dei componenti: World Audio Design questo URL sembra aprirsi solo con duckduckgo (per via di un certificato di sicurezza scaduto)
Contatti: sales@world-designs.co.uk
Prezzo: Dipenderà da te - tutto dipende dalla scelta dei componenti che impiegherai
Autore: Mark Wheeler - TNT-Audio UK
Quando: Creato, modificato, modificato ancora e ancora, e continuamente aggiornato:
1997 - oggi- 2025
Traduttore: Matteo Vigiani
Il tuo Vecchio Scriba cercava un progetto semplice da realizzare da zero per esplorare le meraviglie dell'amplificazione single-ended a triodo, come ricorderai dalla Parte 1. Dopo aver letto gli articoli e white paper di Jean Hiraga, Allen Wright, Hiroyasu Kondo e ogni numero di Sound Practices fin dal primo, ero curioso di esplorare questo mondo. Esplorare le profondità non significa ottenere bassi abissali ma cogliere i più sottili dettagli a bassissimi volumi. Qui si parla di un'ossessione per la dinamica verso la parte bassa piuttosto che l'estremità superiore della curva di trasferimento audio, particolarmente utile nelle sezioni medio-alte di un sistema attivo con altoparlanti a bobina mobile.
“Oh no!” esclama la plebe, lato sinistro del palco, “Attenzione! Sta per arrivare un'analogia automobilistica o fotografica.”
Poiché nel nostro progetto le grandi riserve di corrente per i bassi sono meno importanti di un basso livello di rumore per ottenere alti puliti, le nostre priorità progettuali cambiano di conseguenza. In questo caso esploriamo cosa accade nella parte bassa della curva di trasferimento dell'amplificatore. Questa curva a S, proprio come nella fotografia analogica, riguarda ciò che accade con il minor numero di elettroni. Nello sviluppo fotografico, quando ci si avvicina al “velo base della pellicola”, l'obiettivo è preservare i dettagli più sottili minimizzando rumore e perdite. Nel sistema Zonale fotografico equivale al rispetto del dettaglio nelle ombre, alla corretta esposizione e all'evitare lo sviluppo eccessivo. Si tratta di comunicare con sottigliezza le profondità e sfumature.
In termini fotografici analogici, i grandi finali di potenza (a valvole, transistor o classe D) sono l'equivalente della chimica di sviluppo. In questa analogia, si tratta della concentrazione chimica, temperatura e agitazione del rivelatore per spingere più in alto la parte superiore della curva a S. Come nella pellicola, questo può aumentare artefatti come la distorsione di crossover, equivalente a una grana più grossa e a un aumento del velo di base, perdendo dettaglio. L'equivalente fotografico della filosofia Single Ended Triode (SET) è ottenere il miglior dettaglio nelle ombre, come un'esposizione perfetta con pellicola a bassa sensibilità secondo il sistema Zonale.
“Basta così!” insiste la plebe, spazientita, dal lato sinistro del palco, “Continua col progetto dell'amplificatore.”
Conoscere il contesto in cui useremo l'amplificatore ci consente di progettarlo con maggior accuratezza. Questo amplificatore non dovrà mai pilotare carichi complessi con crossover passivi. Non dovrà mai riprodurre bassi da discoteca. Il collegamento diretto a un tweeter ad alta risoluzione metterà in evidenza ogni problema di ripple residuo, ronzii, distorsione di crossover o distorsione da intermodulazione. Questo contesto è quindi fondamentale nelle scelte riguardanti dimensione e tipo dei condensatori di filtro e accumulo nell'alimentazione.
Poiché questo progetto usa un raddrizzatore a stato solido, dovremo assicurarci che non ci siano problemi di rumore dovuti a sovraelongazioni. Questo si potrebbe facilmente evitare usando un raddrizzatore a valvole o un regolatore a valvole, ma ho voluto partire dalla topologia pubblicata. Le richieste di potenza transiente sono basse, quindi il filtraggio è più importante dell'accumulo o del recupero di energia. Questo permette l'uso di condensatori relativamente modesti nel filtro, specialmente grazie alla presenza di un'induttanza nel filtro π. Quest'ultima offre vantaggi aggiuntivi rispetto a una resistenza, sia in termini di riduzione del rumore che di smorzamento.
Ogni amplificatore non è altro che un'alimentazione modulata, gli elettroni che arrivano ai morsetti degli altoparlanti non sono semplicemente gli stessi che entrano al suo ingresso ingranditi. Il segnale in ingresso controlla il flusso di energia dall'alimentazione verso i diffusori. Quindi un'alimentazione inadeguata, con scarsa regolazione sotto carico o filtraggio inefficace, comprometterà l'amplificatore, per quanto ingegnoso possa essere lo stadio di segnale. L'alimentazione è il contesto in cui opera il circuito del segnale.
Esiste il mito che una qualsiasi alimentazione con ripple ragionevolmente basso sia sufficiente a condizione che il circuito audio abbia un buon PSRR (Power Supply Rejection Ratio, rapporto di reiezione dell'alimentazione). Ma si tratta di un rapporto, non di un valore assoluto: una migliore alimentazione offrirà sempre un audio migliore. La qualità dell'alimentazione si misura in base a tre dimensioni quantitative:
In questo caso non ci saranno grandi richieste di corrente per i bassi, perché l'amplificatore non amplificherà sotto i 200 Hz. I bassi richiedono un trasformatore sovradimensionato ben oltre la richiesta teorica, e nel mondo audiophile è prassi abbondare dal 30 al 100%. Questo piccolo SET sarà usato solitamente sopra 1 kHz. Le esigenze di regolazione sono quindi sulle alte frequenze, il che significa il minimo ripple e la minima impedenza alle alte frequenze. Questo influenza la dimensione e la scelta dei condensatori di filtro. Tutto ciò è spiegato meravigliosamente, con formule semplici, nel RCA Radiotron Designer's Handbook. Ogni progettista (e persino possessore) di amplificatori a valvole dovrebbe possederne una copia. Le versioni cartacee costano oltre 40 €, una copia su CD-ROM si trova a una decina di euro, e il PDF si può scaricare gratuitamente. Non hai scuse. La Parte 5 di questo meraviglioso libro contiene tutto ciò che c'è da sapere sulle alimentazioni, e la sezione microfoni è perfetta per pre-phono e pre-linea, ideale anche per ottenere ripple minimo in un finale per le alte frequenze.
Ovviamente il trasformatore è il primo dei dispositivi coinvolti. Il kit originale forniva un buon trasformatore con due secondari, uno per l'alta tensione (HT) e uno per i filamenti delle valvole. I trasformatori sono pesanti da spedire, quindi è consigliabile acquistarli da fornitori locali. Molti offrono modelli con doppio secondario pronti all'uso; se scegli un modello con VA maggiore, la regolazione sarà migliore, a parità di condizioni.
Il filtraggio in questo progetto di alimentazione è realizzato con il classico filtro π CLC. La capacità di 220µF è più che sufficiente, e ci sono classici Cerafine NOS 220+220 che sarebbero perfetti, se rientrano nel budget; il tuo Vecchio Scriba ne ha uno messo da parte per il progetto di un pre-phono, ma non per il SET6080.
Ho usato dei BHC slit foil con bypass, che funzionano bene. Il bypass è particolarmente utile in un amplificatore per le alte frequenze, perché in generale i condensatori piccoli hanno un'ESR (resistenza equivalente in serie) più bassa alle alte frequenze rispetto a quelli grandi. I condensatori devono essere grandi per minimizzare il ripple, quindi li bypassiamo con condensatori più piccoli. Si usava la regola dell'1/100: un 220µF viene bypassato con un 2.2µF, a sua volta bypassato da 0.022µF, e poi da 220pF.
I puristi del single ended senza controreazione sostengono che questa pratica conduca a ciò che chiamano "diffusione" e raccomandano enormi Black Gate da centinaia di euro. Il tuo Vecchio Scriba ha provato molte combinazioni di condensatori, a tutti i livelli di prezzo. La conclusione è che nessuno di questi approcci estremi fa davvero la differenza sull'alimentazione: un buon condensatore di bypass singolo è altrettanto efficace. In questo caso, basta un film da 1µF 630V.
Usare un'induttanza tra i condensatori riduce l'impedenza dell'alimentazione, il rumore resistivo e il ripple, rispetto a una semplice resistenza. In questo progetto è impiegata una da 0,5mH (perfettamente adeguata, specialmente per un finale dedicato alle alte frequenze), ma molti fornitori ne offrono fino a 5mH. Non serve una costosa induttanza “regolatrice”, perché il primo condensatore già carica il raddrizzatore. La qualità dei bassi è proporzionale al dimensionamento dell'alimentazione, quindi tienilo presente se intendi usarlo come amplificatore full-range.
Esperimenti con altri amplificatori hanno dimostrato l'efficacia del modus operandi preferito del tuo Vecchio Scriba in termini di regolatori per amplificatori finali. Questo progetto già lo segue, con un'alimentazione abbastanza rigorosa per le valvole ECC88 pilota, grazie alla configurazione cascode. Quest'ultima fa sì che i carichi sulla B+ della 6080 non influenzino la regolazione dell'alimentazione delle valvole pilota.
Significa anche che questo è un amplificatore a 3 stadi, nonostante le quattro valvole, e quindi è invertente. Invertendo la connessione ai terminali degli altoparlanti, si ripristina la fase assoluta. I condensatori locali di bypass dell'alimentazione C5 e C6 (10µF bypassati con 0.01µF) sostengono le richieste a breve termine sul ramo di alta tensione da parte dell'avvolgimento primario del trasformatore d'uscita, attraverso le resistenze R11 e R7.
Il tuo Vecchio Scriba ha costruito l'alimentazione e l'ha testata su breadboard. I diodi di recupero rapido hanno rapidamente sostituito il ponte raddrizzatore standard, poiché gli esperimenti hanno mostrato che quest'ultimo generava rumore ad alta frequenza. Il ramo secondario dei filamenti produceva un'onda sinusoidale pulita e non ha richiesto ulteriori interventi.
Sotto carico, l'oscilloscopio mostrava un tracciato più pulito una volta aggiunti i condensatori da 1µF come bypass ai BHC da 220µF slit foil. Alcuni costruttori usano dei piccoli condensatori per bypassare i diodi del ponte, per eliminare eventuali sovra-elongazioni. Non si è rilevato nessun rumore con i diodi a recupero veloce, quindi non è stato necessario.
Le alimentazioni sono fondamentali. Senza di esse il tuo impianto resterà silenzioso. Con alimentazioni inadeguate, è possibile che si verifichino cadute di tensione che compromettono dinamica e ritmo, o che il rumore rovini tutto il resto. Nella Parte 3 analizzeremo il progetto del circuito audio.
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