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bandAlex
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Naturalmente non c'è alcun segreto. Il titolo doveva solo invogliarvi a cliccare ed entrare nel post. bye

Però qualcosa di interessante forse la trovate comunque. Si parte dall'ormai lontano VHF-N, sicuramente il più apprezzato e realizzato dei miei progetti, per arrivare all'attuale AF-N passando per le forche caudine del mosfet a cui si affidava il VHF-MOS.

Tecnicamente, i tre amplificatori in questione sono molto simili. Gli affinamenti nel corso degli anni hanno reso il progetto sempre più accurato, con componentistica di volta in volta più attuale, ma sono stati rispettati alcuni punti fermi ben delineati:

- stadio di ingresso a 2 stadi, LTP + VAS, con JFET e BJT (il VHF-N però era tutto BJT);
- stadio finale a BJT, un emitter follower in single ended, coadiuvato da CCS e cascode;
- stadio finale fuori dalla NFB, quindi zero controreazione totale;
- servo-dc per mantenere l'offset;
- protezione sull'uscita cuffia tramite circuito di sensing sull'eventuale CC.

In tutto questo, l'adozione dei JFET all'ingresso è stata confermata nell'AF-N, anche se alle misure un LTP con BJT avrebbe fatto registrare numeri sostanzialmente migliori. Ci sono due motivi per questa scelta: il primo, è che all'ascolto l'ingresso con JFET è nettamente migliore, e ciò sarebbe stato già motivo sufficiente; il secondo è l'assenza di corrente di base (i gate dei JFET sono isolati, come le griglie delle valvole) e ciò consente una maggior libertà in fase di progetto per quanto riguarda la rete di feedback.

I JFET hanno però anche degli svantaggi: le loro caratteristiche variano ampiamente da esemplare a esemplare e quindi vanno selezionati. Inoltre, sono stati abbandonati dall'industria dell'audio mainstream, per cui i modelli più idonei sono ormai obsoleti e si trovano a prezzi ragionevoli solo quelli per uso switching.

Nell'AF-N infatti sono utilizzati i J175 a canale P (nella versione 1 della pcb) e i J113 a canale N (nella versione 2).

Entrambi i modelli di JFET sono pensati per un uso diverso da quello audio, ma la fortuna vuole che tali dispositivi siano comunque abbastanza silenziosi (soprattutto il J113) e la trasconduttanza, pur non essendo molto elevata, è sufficiente a garantire buone prestazioni. Finchè ci sarà ON Semiconductor a produrli possiamo stare abbastanza tranquilli, e il costo dovrebbe rimanere entro poche decine di centesimi al pezzo. Ma non è detto che duri molto.

Un componente fantastico avrebbe potuto essere il Toshiba 2SK2145, ma purtroppo è disponibile solo in versione SMD, e quindi non era usabile in questo progetto. Il 2SK2145 è usato negli AF-C02 ultime versioni.

Ma forse è stata una cattiva idea quella di non considerare i Toshiba solo perchè sono SMD. Un unico componente (due considerando entrambi i canali) si poteva saldare prima di spedire gli stampati, in modo da consentire a tutti di portare avanti il progetto. Potrebbe essere l'occasione per una V3 della pcb, chissà.

Di seguito vediamo cosa è successo allo stadio di ingresso della famiglia -N.

(segue)
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Commenti

bandAlex
il 12/12/2018, 14:14bandAlex
Ritornando sulla questione JFET, si può dire senz'altro che tale componente è quello più soggetto a diventare irreperibile. Praticamente non esistono più JFET prodotti in massa che siano dedicati all'audio. Essere dedicati all'audio significa sostanzialmente due cose: bassa figura di rumore e linearità. 

Ai tempi d'oro ormai trascorsi, quando i giapponesi producevano (praticamente soltanto loro!) semiconduttori di altissima qualità per i loro amplificatori, lettori CD, registratori a cassette e quant'altro, si annoveravano diversi JFET che poi sono passati alla storia per le loro eccellenti caratteristiche. Ad esempio, il venerabile e ormai introvabile 2SK170 (e il suo complementare 2SJ74). 

Il complementare (ovvero a canale P) 2SJ74 già da diversi anni è fornito solo dai cinesi che rimarchiano JFET di scarsa qualità con lo stesso case TO92, la stessa sigla, e quando ci azzeccano la stessa pedinatura, spacciandoli per originali. Il 2SK170 invece era prodotto in quantità più alte ma soprattutto è rimasto in produzione più a lungo, e quindi fino al 2007 era possibile acquistarne di genuini dai grandi distributori come Mouser, Digikey, etc.  

Poi qualcuno ha pensato bene di farsi delle scorte personali, e ora si trovano su ebay a cifre assurde. 

I segreti dell'AF-N 44468847200_7110d648c9_z_d

Questi qui sopra sono probabilmente dei fake, ad esempio.

Invece questi qui sotto dovrebbero essere dei NOS genuini:

I segreti dell'AF-N 46235511912_4c7925e623_z_d

Per un ampli stereo con ingresso composto da un LTP (Long Tail Pair, ovvero un differenziale), che è la configurazione più utilizzata in assoluto, servono due coppie, quindi 4 JFET.

Un'offerta come quella su ebay riportata sopra può sembrare quindi un'ottima soluzione, ma in realtà è del tutto inutile: ricordate che i JFET variano molto da un esemplare all'altro, e per la selezione di due coppie matchate possono servire anche una ventina di esemplari... sempre che provengano tutti dallo stesso batch. Cosa che ovviamente non è garantita.

Naturalmente se si vogliono delle coppie matchate i prezzi salgono:

I segreti dell'AF-N 45562808384_881fa4efef_z_d

Su internet ci sono centinaia di progetti di amplificatori di tutti i tipi (per cuffia, per diffusori, preamplificatori phono, etc.) che hanno in part list i 2SK170, o i loro fratelli prodotti a suo tempo da Toshiba. Nessuno però mette in conto la difficoltà di ottenere una coppia matchata. Spesso si sorvola su questo aspetto, ma un progetto basato su un componente obsoleto è un progetto morto in partenza. Può andar bene per un unico amplificatore, ma già se si propone un kit diventa un terno al lotto. Anche quando si crede di acquistare un 2SK170 originale, la probabilità che ti arrivi un fake c'è sempre, e l'unico modo per scoprirlo è possedere un originale da confrontare (la stampigliatura ad esempio presenta caratteristiche di unicità del prodotto) oppure fare delle misure appropriate sul componente. La Idss, la VgsOff, e la trasconduttanza è possibile misurarli abbastanza facilmente. Se vi arriva un 2SK170 con una trasconduttanza inferiore a 15 mA/V è altamente probabile che sia un fake. La figura di rumore invece è praticamente impossibile da misurare senza strumenti molto costosi, che in genere nessuno possiede, oppure è necessario montare i JFET nel circuito previsto e misurare questo. Cosa piuttosto lenta e complicata.

Questo è il motivo per cui non ho voluto utilizzare i JFET della Toshiba fuori produzione.

Con le valvole, anche quando si tratta di NOS, è tutto molto più semplice, perchè è quasi impossibile produrre un fake. Una valvola originale si riconosce subito per via di dettagli che sarebbe anti-economico falsificare. Naturalmente anche con le valvole esiste un mercato di cose mediocri spacciate per miracolose, ma quello è un altro discorso.

Nell'AF-N la scelta è ricaduta sui J175 a canale P, già utilizzati nell'AF-6, perchè hanno caratteristiche di compromesso accettabili. Sono "abbastanza" silenziosi di loro, e hanno una trasconduttanza appena sufficiente a migliorare ulteriormente le loro caratteristiche di silenziosità se impiegati in un LTP. Però i J175 cominciano a scarseggiare, e per prevenire una possibile carenza ho dovuto cambiare polarità, passando a JFET a canale N, che sono più diffusi, oltre ad avere caratteristiche anche migliori.

In passato i J175 mi hanno consentito di utilizzare come VAS un bjt NPN, o un mosfet enhancement sempre a canale N. Ora con il passaggio ai J113 ho dovuto rovesciare tutte le polarità, ma ciò non costituisce un grosso problema. Si possono acquistare in grandi quantità a cifre ancora popolari, e ciò consente una buona selezione.

Se polarizzati al giusto punto di lavoro, i J113 sono sorprendentemente lineari.

Ma questo lo vediamo nel prossimo post.
bandAlex
il 14/12/2018, 14:35bandAlex
I J113 sono lineari, ma il termine utilizzato non è corretto. Nel campo dei dispositivi attivi, NIENTE è lineare. Un JFET è considerato più lineare di un BJT perchè le sue caratteristiche di trasferimento sono di tipo square law, ovvero seguono una curva parabolica.

I segreti dell'AF-N 45587798074_4ea3d0c50f_z_d

Notare la somiglianza con un triodo:

I segreti dell'AF-N 32439059518_0252d4b433_z_d

Una curva di questo tipo genera distorsione prevalentemente di seconda armonica, o con componenti aggiunte prevalentemente di ordine pari.

Al contrario, i BJT seguono una curva esponenziale, che genera distorsione di terza armonica.

Per decenni si è dibattuto su questa differenza ancestrale tra triodi e transistor, e si sono attribuite le diverse caratteristiche sonore proprio alle diverse caratteristiche di trasferimento.

Se poi aggiungiamo il fatto che un JFET ha un gate ad alta impedenza che somiglia tremendamente alla griglia di un triodo, e che per giunta va polarizzato con il gate un po' negativo rispetto al source (come succede rispetto al catodo con un triodo), ecco qui che il legame mitico è delineato e... digerito.

Ovviamente nessun dispositivo è perfetto, e quindi un JFET si discosta un po' da una curva parabolica, allontanandosi dalla resa teorica prevista. Se a questo aggiungiamo il fatto che la sua trasconduttanza è molto più bassa di quella di un BJT, il vantaggio si riduce ulteriormente. Infatti, nonostante la sua square law, un JFET non potrebbe essere utilizzato senza essere linearizzato da una buona dose di feedback. A meno di non accontentarsi di valori di THD troppo alti per gli standard moderni, una ricca dose di NFB, locale o globale, è necessaria per migliorare le prestazioni del dispositivo. Ma per avere un tasso sufficiente di NFB, è necessario avere un gain molto alto da spendere, o da immolare diciamo, all'altare della NFB. Solo con un gain sufficientemente alto si può avere un tasso di controreazione efficace e linearizzare il dispositivo. Per questo motivo i JFET partono svantaggiati per via della loro trasconduttanza più bassa. E tra tutti i JFET mai prodotti, solo quelli giapponesi prodotti negli anni '70, '80 e '90 hanno una trasconduttanza rilevante, mentre oggi bisogna "accontentarsi" di dispositivi pensati per un utilizzo diverso da quello audio, con trasconduttanza più bassa, rumore più alto, e linearità inferiore.

Quindi, i JFET si utilizzano principalmente per due caratteristiche positive: il gate isolato che consente impedenze elevatissime di ingresso (corrente di gate di qualche nano-ampere) e una polarizzazione più semplice.

Il fatto che il gate non ciucci corrente all'ingresso, consente una libertà di manovra superiore in fase di progetto, senza ricorrere a stratagemmi particolari per mantenere la rete di feedback sufficientemente bassa in impedenza (e quindi rumore), come invece è necessario con i BJT.

Ah, e ovviamente l'altro vantaggio è l'estrema silenziosità di un JFET per sorgenti di impedenza equivalente a quelle di un potenziometro da 10 o 50K. Questo è dovuto al fatto che un JFET è soggetto al voltage noise, contrariamente ad un BJT che è soggetto al current noise.

La differenza - pratica - tra voltage noise e current noise è che un JFET è molto più silenzioso con sorgenti a media e alta impedenza, mentre un BJT è molto più silenzioso con sorgenti a bassa e bassissima impedenza.

Se devo progettare uno stadio di amplificazione per testine a bobina mobile, ad esempio, che hanno un'impedenza tipica di qualche decina di ohm, allora so già che all'ingresso dovrò usare dei BJT. Per tutto il resto, un JFET sarà probabilmente più silenzioso. Anche se il rumore è critico solo in alcune applicazioni (ampli microfonici, stadi phono, registratori a nastro e, ovviamente, ampli cuffia) la tendenza sarà quella di utilizzare il dispositivo più silenzioso e lineare, e per questo il JFET, tra i semiconduttori, resta la scelta più ambita dai progettisti audio.

Per motivi economici oggi l'industria ha abbandonato i JFET, come dicevo nel primo post. Rimangono in produzione solo quelli destinati allo switching (ovvero usati come interruttori) e un paio di modelli destinati all'amplificazione RF. Tra quelli per uso switching ce ne sono alcuni con trasconduttanza sufficiente e rumore intrinseco basso da poter essere utilizzati nell'audio. L'unico scoglio che ne limita l'utilizzo e aumenta i costi è la grande variazione tra esemplare e esemplare di parametri fondamentali come la Idss o la Vgs OFF, che costringe ad una selezione accurata prima dell'utilizzo, in particolare per un LTP dove la coppia lavora in tandem.

(segue)
password
il 4/1/2019, 19:44password
(segue)
bandAlex
il 12/1/2019, 15:42bandAlex
Nell'immagine sotto vedete le curve caratteristiche Vds/Id del J113. Con le frecce rosse ho evidenziato l'equidistanza delle curve a 2 e 6 mA rispetto a quella da 4 mA. Dal grafico si evince che polarizzare i J113 per una corrente Id di 4 mA può essere vantaggioso, in quanto più sono equidistanti le linee, e meno distorsione si produce. Nell'utilizzo tipico in una coppia LTP, la corrente è imposta da un CCS, e quindi è costante. Le variazioni di tensione del segnale di ingresso, quindi della Vgs, si traducono in variazioni della corrente di drain, che si trasferiranno alla base di Q12. Più sono equidistanti le linee, minore sarà la THD (in gran parte seconda armonica) generata. Per questo motivo nell'AF-N è stata scelta una corrente di 8 mA per il differenziale, mentre lo specchio di corrente composto da Q4 e Q5 fa sì che la corrente sia equamente distribuita tra i due jfet. Ciascun jfet lavora quindi a 4 mA.

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Qui sotto è riportata una parte dello schema dell'AF-N versione V3. Si tratta del circuito di amplificazione di un singolo canale. Non compaiono i circuiti accessori come l'elettronica di protezione e altro che non è essenziale.

I segreti dell'AF-N 31738817467_fec866bb6b_h_d

Vi consiglio di scaricare lo schema cliccando sull'immagine con il tasto destro del mouse e di aprirla con il visualizzatore di immagini perchè sul forum è piuttosto piccola.

Come al solito, non fatevi ingannare dalla presenza dell'operazionale: si tratta del servo-DC, e non ha nulla a che vedere con il percorso audio. L'uscita che va alla cuffia è identificata dalla sigla OUTL.

Come potete notare, nella V3 (così come nella V2) le polarità dei semiconduttori sono state ribaltate rispetto alla V1. Ciò è dovuto all'utilizzo di jfet a canale N. A parte questo, lo schema è rimasto quasi invariato. Si nota il differenziale composto da Q2 e Q3, il generatore di corrente Q1, e lo specchio composto da Q4 e Q5.

Il VAS composto da Q12 e Q7, alimentato dal generatore Q6, completa lo stadio di gain dell'AF-N.

Un altro motivo per impostare l'LTP a 8 mA è dato dal grafico seguente:

I segreti dell'AF-N 46486767282_d0e413941c_o_d

Quelle che vedete sono sempre relative al J113, e non sono altro che le curve di trasferimento tracciate per valori di temperatura e Vgs OFF diversi. Quelle che interessano a noi sono quelle relative ad una Vgs OFF di -1.6 V (quelle più in alto). Se date un'occhiata al datasheet, vedete che tale valore di Vgs OFF è quasi mediano tra i due valori limite per un J113, ovvero quello più probabile. Come potete vedere dal grafico qui sopra, le tre curve si intersecano all'incirca sui 4 mA di corrente di drain. Quello è un punto speciale: sostanzialmente è il punto in cui, per il compensarsi reciproco di alcune caratteristiche fisiche del componente, il jfet raggiunge un equilibrio termico che lo rende quasi insensibile alle variazioni di temperatura. E quindi, se si soddisfano i criteri relativi alla corrente di 4 mA, e per una Vgs OFF di -1.6 V, avremo un LTP il cui offset varierà poco al variare della temperatura. Ciò farà lavorare meno, e meglio, il servo-DC.

Questo è valido però solo selezionando i J113 per una Vgs OFF di -1.6 V,  e facendoli lavorare a 4 mA. In realtà, date le grandi variazioni tra un esemplare e l'altro, l'offset cambierà comunque in base alla temperatura, ma la variazione sarà notevolmente inferiore rispetto ad un valore di corrente che non coincida con l'intersezione delle curve di trasferimento per quella Vgs OFF.

Naturalmente questo "trucco" è possibile solo con determinati jfet. Con gran parte di quelli di produzione odierna per uso switching è quasi impossibile sfruttare tale trucco per via del fatto che la corrente da usare sarebbe troppo elevata, oppure la Vgs OFF troppo distante dallo zero. Tra l'altro, le curve di trasferimento in base alla temperatura non sono più nemmeno riportate nei datasheet. Da questo punto di vista (ma anche per una figura di rumore ancora accettabile), il J113 (e la sua controparte a canale P J175) rimane il più gettonato per uso audio. Almeno, tra coloro che hanno sperimentato e fatto ricerca...

Per avere un'idea della variabilità dei jfet, si può vedere il grafico seguente. Si tratta delle curve di trasferimento di diversi esemplari di J113 e 2SK117 rilevate dal sottoscritto durante i test dell'AF-N nel passaggio da V2 a V3. In particolare, sono stati presi casualmente degli esemplari di J113 appartenenti a due produzioni diverse: il batch 1 è di produzione Fairchild (di circa un anno fa), mentre il batch 2 è di produzione più recente, della ON Semiconductor. Nonostante si tratti dello stesso modello di jfet, si può vedere come le curve appartengano a gruppi diversi di Vgs OFF: la produzione del batch 1 sembra aver privilegiato una Vgs OFF vicina a -2.5 V, mentre il batch 2 una Vgs OFF intorno a -1.6 V.

Il 2SK117 gioca in una categoria a parte. Anche se lo studio fatto non ha valore statistico in quanto il campionamento ha riguardato un numero di pezzi troppo piccolo, si può notare come le curve degli esemplari testati, nel caso del 2SK117, siano tutte abbastanza vicine.

I segreti dell'AF-N 31598315297_b88e829942_z_d

Questo è indice di una produzione di qualità nettamente superiore, con variazioni molto più piccole tra un esemplare e l'altro. Oltretutto, i Toshiba hanno anche una capacità parassita inferiore e una trasconduttanza superiore. Una cosa questa che a quanto pare solo i giapponesi erano in grado di ottenere. Le curve più rivolte verso l'alto sono il risultato della trasconduttanza più alta.

La fortuna mi ha aiutato nel mettere le mani su uno stock di 2SK117 originali, 1200 pezzi ancora nelle bustine da 200 come uscivano dalle fabbriche della Toshiba. Per cui tutti gli esemplari di AF-N da me realizzati ora usano i 2SK117, selezionati per un matching con le curve praticamente coincidenti.

(segue)
b.veneri
il 12/1/2019, 22:14b.veneri
special cool
dankan73
il 13/1/2019, 14:32dankan73
2SK117 li hai confrontati con qualcosa smd? e inoltre le varie versioni AF-N cambiano come suono?
DAITARN81
il 14/1/2019, 01:05DAITARN81
Grande Alex, come sempre super esaustivo e meticoloso!!!
Fornire delle spiegazioni, attraverso grafici, a chi come me ha realizzato il tuo progetto, ma non ha competenze tali per capire fino in fondo quali siano le ragioni di una scelta piuttosto che un’altra è di grande aiuto.!!!
Personalmente sono più che soddisfatto, anzi entusiasta dell’esemplare da me realizzato e perciò mi accodo alla domanda che ti è già stata posta.:
Chi ha la PCB V1 con i J175 a canale P potrà effettuare un upgrade o la presenza dei trimmer è già sufficiente a colmare il divario da te rappresentato.?
Inoltre algli ascolti dovrebbe cambiare qualcosa.?
Grazie
bandAlex
il 14/1/2019, 12:42bandAlex
@dankan73 ha scritto:2SK117 li hai confrontati con qualcosa smd? e inoltre le varie versioni AF-N cambiano come suono?

@DAITARN81 ha scritto:Grande Alex, come sempre super esaustivo e meticoloso!!!
Chi ha la PCB V1 con i J175 a canale P potrà effettuare un upgrade?
Inoltre algli ascolti dovrebbe cambiare qualcosa.?
Grazie

Grazie Gabriele. No, non è possibile fare un upgrade dalla V1 alla V2 o V3. Per quanto riguarda gli ascolti, leggi quanto segue sotto...

Il 2SK2145 di attuale produzione, che però al suo interno contiene 2 jfet, ed è utilizzato nei miei opamp a discreti AF-C02, è l'esatto equivalente del 2SK117. Infatti se si confrontano i datasheet si vede che le caratteristiche sono uguali in tutto.

Il vantaggio di usare un componente SMD come il 2SK2145 è quello dello spazio, ovviamente, e la probabilità che i due jfet all'interno siano molto simili, visto che nascono dallo stesso wafer di silicio e nello sesso esatto momento. Ciò permette di saltare la fase di selezione e matching con una certa tranquillità. Inoltre, dato lo stretto accoppiamento termico, le variazioni di temperatura per i due jfet saranno le stesse, il che si traduce in un vantaggio per l'offset.

L'unico problema con il 2SK2145 è il fatto che i due source sono internamente collegati tra loro. Infatti il package è un SMV a 5 piedini, invece di 6. Ciò esclude la possibilità di degenerare i jfet per una migliore linearizzazione, come avviene nell'AF-N. Esistono diverse filosofie a riguardo: c'è chi preferisce linearizzare prima dell'applicazione della NFB, sacrificando una parte dell'open loop gain per del feedback locale, e chi invece preferisce massimizzare l'OLG facendo lavorare i jfet sfruttando tutta la loro trasconduttanza. Il risultato finale dipende molto da come è progettato il circuito nella sua globalità, dalle correnti impostate, etc. Nei miei AF-C02, completamente a SMD, il fatto che i jfet non siano degenerati ha una ripercussione inferiore dal momento che le correnti in gioco sono più basse.

Poiché si tratta dell'AF-N, quando parlo di open loop gain mi riferisco a quello dello stadio di ingresso, dal momento che il finale è esterno all'anello globale di controreazione.

Dal mio punto di vista, è sempre meglio fare in modo che il circuito sia - già di suo - il più lineare possibile, in modo che la controreazione non debba appianare magagne gigantesche. E' questo che fa una grande differenza all'ascolto.

E per quanto riguarda proprio l'ascolto, rispondo all'altro tuo quesito, e spero di non deludere le aspettative "audiofile".

Anche se in linea di massima cambiare un componente attivo nel circuito PUO' modificare il comportamento sonoro, in genere le variazioni all'ascolto sono quasi sempre minime. Questo perchè l'applicazione della NFB appiana le variazioni e fa da volano a tutto il circuito. Il paragone con una massa fisica spero renda bene l'idea. Diverso è il caso dei circuiti a valvole, dove la NFB è inferiore, e ci sono margini di manovra più grandi che un triodo o un pentodo possono sfruttare per rendersi protagonisti.

In uno stato solido moderno invece contano di più il layout e parametri che non sono ben visibili e nemmeno intuitivi. Ad esempio, cambiare i jfet del differenziale all'ingresso può sembrare una variazione importante (come cambiare i triodi a un preamplificatore a valvole) ma in realtà contano essenzialmente due parametri: la similarità delle caratteristiche tra i due jfet, e la trasconduttanza. Se i due dispositivi non sono selezionati, e sono molto diversi, vengono meno alcuni vantaggi intrinsechi del differenziale, aumenta la THD e l'offset prende il volo. Se la trasconduttanza dei jfet è troppo bassa, il gain totale sarà di conseguenza più basso e la NFB non potrà linearizzare a sufficienza lo stadio di gain. Se è troppo alta, il rischio è quello di diminuire il phase margin con la conseguenza di rendere instabile l'intero amplificatore.

Nel caso dell'AF-N un altro parametro importante dei jfet è quello della Crss, ovvero la reverse transfer capacity. Nell'AF-N non viene utilizzato un cascode per neutralizzare le variazioni di tensione ai capi dei jfet, e quindi la capacità drain-gate è importante che sia abbastanza bassa, preferibilmente inferiore a 10 pF per una Vgd vicina allo zero.

Quindi, proprio come con le valvole, in un circuito a stato solido se si cambia un componente con un altro che non è stato pensato per lavorare nel ruolo specifico, le cose possono solo peggiorare. E' pur vero che spesso accade che una cosa peggiore sia preferita rispetto ad una migliore. Per fortuna che cambiare un jfet è meno facile che sostituire una valvola.

Nella mia scheda V2 ho messo degli zoccoletti per i jfet, in modo da poterli cambiare al volo proprio per fare i confronti. I tipi che ho provato sono i seguenti:

- J211
- J112
- J113
- BF256B
- 2SK117
- J107

Tutte le coppie sono state matchate prima di utilizzarle. Tra tutti, spiccavano i J113 prodotti da Fairchild, e i 2SK117.

Tenete presente che l'atto di sostituire due coppie di jfet comporta le seguenti operazioni:

- bloccare il player in un punto preciso del brano musicale
- spegnere l'amplificatore
- sfilare le coppie di jfet presenti nel circuito
- infilare i nuovi jfet uno alla volta con l'aiuto di una lampadina tascabile (operazione un po' snervante)
- riaccendere l'ampli
- riavviare il player

Nel frattempo, dovevo cercare di mantenere nella testa la memoria del suono ascoltato in precedenza. Operazione non facile e soprattutto non attendibile. Ma... nonostante tutto questo, i J113 Fairchild e i 2SK117 mi sono sempre sembrati più "belli", con i giapponesi comunque avanti di un pelo. Inascoltabili i J107 (provati nella speranza di poter sfruttare la loro trasconduttanza molto elevata), troppo "esili" come sonorità i J211 e i BF256B. Decine e decine di test e confronti, e ogni volta sempre le stesse sensazioni.

Poi, è arrivato il momento del confronto "prova del nove".

Un test sul campo delle differenze tra V1 e V3 è stato possibile tra l'ampli di @password, in versione V1, e il mio che era già un V3. In questo test, non solo erano differenti i jfet (J175 per la V1, 2SK117 per la V3), ma erano diversi tutti i semiconduttori dello stadio di ingresso, visto che le polarità nel V3 sono tutte rovesciate.

Nonostante le cuffie utilizzate (HE1000, Ananda e Amiron), nonostante la sorgente fosse la stessa (HDAC MKII), e nonostante i due amplificatori fossero lì uno a fianco all'altro, le differenze tra i due erano molto sfumate. L'impressione (perchè non mi azzardo a usare un termine più forte) era quella che il V1 fosse più "soft" e meno dinamico rispetto al V3. Ma si tratta per l'appunto di una impressione, difficile quantificare quanto fosse realistica. Se mai ce ne fosse bisogno, questa è una ulteriore conferma che il suono lo fanno il circuito e il layout, e non il singolo componente. Almeno, nello stato solido.

Tra l'altro, bisogna sempre considerare che nell'AF-N il finale è molto particolare e non è mitigato dalla NFB. Quindi se qualcosa c'è da aggiungere, ce la mette lui. E' probabile che in gioco entrino anche le interazioni tra finale e stadio di ingresso, che rendono il risultato ancora più legato a questioni topologiche e di layout.

Resta il fatto che avere componenti speciali che garantiscono prestazioni superiori (facilità del matching, trasconduttanza e rumore) è un vantaggio notevole che non va sottovalutato. In mancanza di ciò, i J113 (soprattutto i Fairchild, se li trovate ancora) sono una valida alternativa, migliore anche dei possibili fake di prodotti Toshiba acquistati su ebay.

(segue con lo stadio finale)
dankan73
il 14/1/2019, 14:16dankan73
Grande Alex grazie per la spiegazione!
DAITARN81
il 15/1/2019, 02:03DAITARN81
Alex uauuuu che super speiegazione, anzi direi trattato!!!
Grazie perché almeno così ho maggiore cognizione di ciò che ho costruito, ma non ho progettato
password
il 26/4/2019, 18:30password
c'è un un dual  jfet a canale p. Non so se valido.
password
bandAlex
il 27/4/2019, 13:16bandAlex
@password ha scritto:c'è un un dual  jfet a canale p. Non so se valido.

Il link non funziona, comunque ora l'AF-N usa una coppia a canale N. I dual jfet ancora si trovano, soprattutto quelli a canale N, e l'unica mi sa che è proprio Linear Systems.

Il modello più gettonato è LSK389, un dual jfet a canale N con caratteristiche quasi ideali per un differenziale: alta trasconduttanza e bassissimo rumore. Naturalmente il vantaggio è quello di avere due jfet sullo stesso wafer praticamente identici e a stretto accoppiamento termico. Ma se si prova a cliccare su "purchase", vi si apre un modulo dove vi fanno il terzo grado: non pensate di comprarne due.

Su ebay un LSK389 costa circa 15 euro + spedizione, e ne servono almeno due in un amplificatore.

Per quanto mi riguarda, se devo usare un duale, allora mi dirigo in fretta e furia sul 2SK2145 di Toshiba che costa pochi centesimi. Non arriva alle prestazioni di un LSK389 ma ci va vicino.

Oppure, usare i 2SK117 (equivalenti del 2SK2145) ma a foro passante singoli. Il matching porta via un po' di tempo, ma permette di ottenere risultati altrettanto validi (è l'attuale componente che uso per gli AF-N).
dankan73
il 27/4/2019, 14:25dankan73
Il link funziona se copi l'indirizzo sulla barra senza la parte del codice del forum
[url=http://www.linearsystems.com/lsdata/appnotes/LSJ689_P-Channel Dual JFETs.pdf]www.linearsystems.com/lsdata/appnotes/LSJ689_P-Channel%20Dual%20JFETs.pdf[/url]
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