Una nuova avventura

No, non sbagli.
Ma possono andare bene le ECC99, le 5687, le E182CC... :D

Se volessimo seguire il pensiero di Pass occcorrerebbe realizzare un generatore di corrente con le ECC88.

Se vi serve qualche irf610/irf9610 per fare delle prove, io ne posso "sacrificare" qualcuno alla giusta causa VHF-2 :bounce:
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ZTX450 e ZTX550 li ho quasi finiti.....forse ne ho 1 o 2 in giro

La sola parola PASS..... è musica per le mie orecchie :lol:

La configurazione usata da Pass è buona, si tratta del classico anellino di BJT, in cui uno dei due è sostituito da un mosfet.

Ma quello non è il CCS più efficiente, o quello che approssima meglio una sorgente di corrente costante.

Inoltre, dato che esso si basa sul forte feedback locale che si instaura tra i due transistor, può essere afflitto da problemi di stabilità (oscillazioni parassite, etc.). La R tra il source del mosfet e la base del BJT serve proprio a diminuire questa probabilità.

Un ottimo CCS che non ha questo problema, e che comunque approssima molto bene una sorgente con impedenza infinita, è classico BJT + LED, oppure ancora meglio BJT + ZENER.

Questo documento è molto interessante:

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Vengono misurati diversi tipi di CCS, e come si vede quello che garantisce ottimi risultati con estrema semplicità è proprio quello di fig. 6A. Anche quello della 5A va già più che bene.

Parliamo infatti, per la fig. 5A di ben 105 dB di reiezione, e la cosa ancora più importante è che tale performance è costante con la frequenza fino a circa 200 KHz!

Usando transistor di basso segnale come i comuni BC550/BC560, con basse capacità CB e alto hFE, direi che la risposta arriva praticamente da sola... 8)

Sto facendo alcuni test sullo stadio di ingresso montato su una basetta preforata...

Domani posterò i primi risultati e lo schema preliminare... 8)

bandAlex ha scritto:Sto facendo alcuni test sullo stadio di ingresso montato su una basetta preforata...

Domani posterò i primi risultati e lo schema preliminare... 8)

Bene ! :cheers:
Sono molto convinto della strada ibrida per l'amplificazione della cuffia.
Peccato per i vincoli all'uso di un circuito totem pole per la preamplificazione del segnale : un circuito semplice ma efficace. :|
Sono sicuro, però, che si riuscirà ad ottenere ugualmente un risultato di rilievo data la tua sensibilità alla dinamica. ;)

HEATER POWER SUPPLY

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Lo schema riportato sopra è quello relativo all'alimentazione dei filamenti delle due valvole. Come si può vedere si tratta di un alimentatore stabilizzato che fornisce 12.6 Volt, la tensione adatta per poter alimentare i due filamenti in serie.

Ciascun filamento, come da datasheet della valvola, assorbe circa 0.365 Ampere. Essendo collegati in serie, la corrente totale sarà la stessa, mentre su ciascun filamento si localizzerà la metà della tensione di alimentazione, quindi circa 6.3 Volt.

Un'altra possibilità era quella di mettere i filamenti in parallelo e alimentarli con una tensione di 6.3 Volt, ma in questo caso la corrente necessaria sarebbe stata doppia, cioè 0.730 Ampere, e poichè è meglio aumentare la tensione piuttosto che la corrente, ho optato per i filamenti in serie.

I condensatori C4-C5-C6-C7 in parallelo ai diodi del ponte raddrizzatore servono per limitare i disturbi generati dallo switching dei diodi stessi al passaggio della sinusoide per lo zero. Questi disturbi sono piuttosto estesi in frequenza, arrivando addirittura alla radio-frequenza, e nel nostro caso è bene che siano per quanto possibile attenuati, dal momento che se riescono a raggiungere i filamenti essi possono trasferirsi facilmente al catodo.

Il catodo della valvola è separato dal filamento (riscaldamento indiretto) ma è strettamente accoppiato a quest'ultimo, per facilitare il trasferimento termico. Il risultato è che tra filamento e catodo, benchè isolati elettricamente, si crea una capacità piuttosto alta, di qualche nanofarad. Essendo il catodo un punto a bassa impedenza, esso può trasformarsi facilmente in una "antenna", e raccogliere i disturbi provenienti dall'alimentazione del filamento.

Questo è il motivo per cui sono stati inseriti quei condensatori, di cui normalmente si può fare a meno.

La resistenza R2 limita la corrente in fase di accensione delle valvole, quando i filamenti hanno una resistenza molto bassa, di circa 3 ohm. La limitazione serve a non "stressare" troppo i filamenti e lo stabilizzatore. A regime, R2 provoca una caduta di tensione di circa 3 Volt. Questo ha l'ulteriore benefico effetto di limitare la caduta di tensione sullo stabilizzatore, che quindi lavorerà più fresco e per il quale si potrà adottare un dissipatore abbastanza piccolo.

Il diodo D1 serve ad aumentare la tensione fornita dal 7812 di circa 0.7 Volt. In questo modo i filamenti vedranno esattamente ai loro capi la tensione prevista dal costruttore della valvola.

Giulio ha scritto:Grazie Alex per aver postato quel documento di Jung, non lo conoscevo! :D
La reiezione dai disturbi dell'alimentazione non è, però, l'unico parametro da osservare (in questo caso). Essendo le valvole molto veloci, non è opportuno rallentarle con CCS lenti. Mi spiego: se si dovesse verificare, in regime dinamico, una brusca variazione del carico, il CCS non genererà immediatamente la corrente preimpostata ma impegherà del tempo per stabilizzarsi.

In effetti le curve di attenuazione/frequenza di quel documento, sono un'indicazione della velocità di quei CCS. E' per questo che mi piace molto quello di fig. 5A (BJT + LED): la curva è piatta fino ad oltre i 200 KHz. L'impedenza è inferiore rispetto alla configurazione 6A, che però non è costante con la frequenza. Sia chiaro, non credo che all'ascolto si possano apprezzare le differenze tra l'una e l'altra, ma tra le due preferisco la prima, anche per il fatto che adotta un componente comune come un LED al posto di un più esotico LM336Z.

La velocità del CCS dipende sostanzialmente dall'impedenza dinamica del componente attivo e dalle sue capacità intrinseche. In un BJT come il BC560 la capacità Cob è di soli 6 pF, e la sua impedenza dinamica è molto alta, almeno per una Ic di circa 5 mA (quella che serve a noi): datasheet BC560. E il BC560 è il primo che mi viene in mente, ce ne saranno anche altri di BJT con caratteristiche superiori. Volendo, si potrà utilizzare un cascode di BJT, ancora più performante.

Non ho nulla contro la configurazione usata da Pass, che ritengo ottima, ma preferisco tenere lontani i mosfet da questo progetto, per quanto possibile... c'è già la valvola, facciamocela bastare. ;) (in un progetto futuro useremo i mosfet, ed eviteremo i BJT!)

Hai voglia di fare qualche prova? :D

E' quello che farò in questi giorni. 8)

BJT + LED, cascode di BJT + LED, + zener, etc... per non parlare di quello che si può mettere sotto al catodo dei triodi... chissà che uscirà fuori! :D

Giulio ha scritto:Riguardo ai condensatori da inserire in paralello a ogni diodo, la loro funzionalità è da verificare strumentalmente di caso in caso. Nei miei amplificatori solitamente ho quasi sempre trovato una commutazione "smooth" pur avendo utilizzato semplici diodi "slow" senza nulla in parallelo ad essi.

Hai perfettamente ragione. E il motivo per cui secondo me hai sempre trovato una commutazione "smooth" è proprio perchè hai utilizzato normali diodi "slow". :pirat: Usare i cosidetti diodi "veloci" secondo me peggiora il problema anzichè risolverlo!

In teoria, la capacità da 10 nF da me inserita nello schema dovrebbe essere quella ideale. Capacità più alte, come dici tu, peggiorano le cose, mentre più basse non servono a niente. In realtà, si combatte contro un nemico che è difficilmente inquadrabile, spesso anche sopravvalutato.

Per ridurre i disturbi preferisco utilizzare in parallelo ai diodi una retina RC (snubber) con costante di tempo tale da iniziare il suo intervento a frequenze comprese tra 1kHz e 10kHz...

Interessante, farò qualche test appena finito il montaggio del prototipo.

Altra soluzione, che però non ho mai provato consiste nell'utilizzo di un condensatore in parallelo al secondario del trasformatore e una resistenza prima del ponte di diodi. Si comporta, dal ponte al trafo, come un filtro passa-basso, mentre la resistenza smorza i transienti del ponte.

Una cosa simile l'ho fatta nel VHF-1, senza però il condensatore in parallelo al secondario: mi sono affidato alle capacità parassite dell'avvolgimento, che in un toroidale dovrebbero essere abbastanza elevate. Però aggiungere il condensatore è sicuramente una buona idea. Proverò anche questo. 8)

AndreaFx ha scritto:Se vi serve qualche irf610/irf9610 per fare delle prove, io ne posso "sacrificare" qualcuno alla giusta causa VHF-2 :bounce:
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ZTX450 e ZTX550 li ho quasi finiti.....forse ne ho 1 o 2 in giro

La sola parola PASS..... è musica per le mie orecchie :lol:

Grazie Andrea! In effetti non ho nessun esemplare di quel mosfet, per cui se saranno usati nel VHF-2 accetterò volentieri il tuo "sacrificio". :D

Ottimo :D,
prosegui nella sperimentazione e tienici informati dei risultati, sono molto curioso.

Vai che sei in gamba! ;)

PS: riguardo ai diodi "fast" e "ultra-fast"... Anche io sono giunto alle stesse conclusioni :D.

Ciao.
Giulio.

La stadio di accensione filamenti è stato collaudato. Questa sarà la "piattaforma" sperimentale del VHF-2:

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Notare il montaggio "superficiale" dei socket delle valvole, che mi ha evitato la foratura apposita.

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Le valvole sono dal lato opposto dei componenti. Questo mi permette di sfruttare meglio lo spazio disponibile.

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Le valvole sono contrassegnate con una "X" per non confonderle con le altre. Queste sono due di quelle economiche, e in questo frangente rimarranno accese senza tensione anodica. Ciò comporterà "l'avvelenamento" del catodo, e quindi nelle fasi successive saranno sostituite con valvole nuove.

Qui le potete vedere accese, con la loro luce affascinante... 8)

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Ho già fatto le misure di rumore sulle tensioni dei filamenti. Il risultato è molto buono, come potete vedere nel post seguente.

Questo è lo spettro dei primi 500 Hz, ad alimentazione spenta:

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Quello che si vede è il tappeto di rumore che si colloca a circa -120 dB, che è il limite strumentale dell'analizzatore.

Questo è lo spettro ad alimentazione accesa, rilevazione fatta ai capi dei filamenti delle due valvole in serie, dopo 15 minuti dall'accensione:

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Si nota il residuo dei 100 Hz, a circa -80 dB, e la completa assenza di armoniche superiori. Lo spettro è "pulito", anche su tutta la banda audio e oltre:

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Il fondo di rumore si è alzato a circa -110 dB, un ottimo risultato.
L'alimentazione dei filamenti ha superato il test. 8)

Ottimo risultato! :D

Veramente fantastico, Alex !!!
:cheers:

Andiamoci piano con gli entusiasmi... per ora ho solo acceso i filamenti. :suspect:

In realtà oggi ho fatto diversi test con la prima parte dello stadio preamplificatore, cioè quello di gain a catodo comune.

I risultati sono al di sopra delle aspettative... almeno al banco di misura. Il gain si attesta intorno a 28 volte, cioè circa uguale al mu della valvola, come previsto. Ho potuto verificare che il miglior punto di lavoro, con 84 Volt di alimentazione è con una corrente anodica di 2.3 mA, e ciò è valido sia per la ECC88 che per la E88CC (6922).

La sorpresa è arrivata dalla THD che, con uno swing all'uscita (sulla placca del primo triodo) di ben 20 Volt di picco, non supera lo 0.8%:

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Con uno swing in tensione più "umano" e anche più probabile durante il normale funzionamento, si apprezza meglio l'impronta del triodo:

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Con 4 Volt di picco sulla placca non si va oltre lo 0.23% di THD, prevalentemente di seconda e terza armonica.

Questi risultati sono passibili di ulteriore miglioramento visto che il generatore di corrente utilizzato è un semplice BJT + LED.

Se lo scopo prefisso era quello di far "suonare" il triodo, direi che praticamente ci siamo...

Bisogna tener presente che questi valori di THD, benchè più alti di quanto normalmente si è abituati oggigiorno, sono ottenuti senza utilizzare NFB, neanche locale. Per questo credo che sarà interessante ascoltare il risultato dell'insieme con lo stadio finale a stato solido anch'esso senza NFB (totale, stavolta).

Non c'è bisogno di andar piano con gli entusiasmi l'alimentazione dei filamenti va bene, i residui armonici (pur in assenza di controreazione) sono discretamente contenuti...

:D

Ciao.
Giulio.

Se il buongiorno si vede dal mattino... ;)

Questo è lo schema dello stadio di input su cui ho cominciato a lavorare e fare qualche test:

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Alcuni dati sul primo triodo li ho già pubblicati ieri, oggi è la volta dell'intero stadio, comprensivo del cathode follower che farà da interfaccia con lo stadio finale a transistor.

Osservando lo schema, si possono fare alcune considerazioni. Come si vede lo stadio è alimentato con una singola tensione di 80 Volt, mentre l'idea di partenza era quella di usare una tensione duale di +/- 40 Volt. Teoricamente è la stessa cosa, visto che il circuito si trova a lavorare con le stesse tensioni, ma sperimentando ho potuto constatare che l'alimentazione singola, con questo tipo di circuito, garantisce una migliore immunità ai disturbi.

Un'altra considerazione, è l'ingombrante presenza del condensatore C3. Anche in questo caso, ero partito in tromba con l'intenzione di accoppiare i due triodi in continua. Ma come sempre, tra il dire e il fare, c'è di mezzo qualche decina di volt.

Per capire perchè è così difficile eliminare quel condensatore, bisogna partire dal fatto che entrambi i triodi lavorano senza alcun tipo di controreazione. L'unica forma di controreazione è quella intrinseca al cathode follower di V1B. Le due valvole sono polarizzate per mezzo dei diodi D1, D2, D3 e D4, mentre le correnti anodiche sono fissate dai generatori di correnti T1 e T2.

Accoppiare in continua i due triodi significa affidare la polarizzazione di V1B alla tensione presente sull'anodo di V1A, circa 40 Volt. Polarizzando opportunamente entrambe le valvole, è possibile polarizzare la griglia di V1B esattamente a -1.2 Volt rispetto al catodo. Il problema è che qualsiasi variazione delle caratteristiche delle due valvole, comprese quelle dovute all'invecchiamento, o alla sostituzione di una valvola con un'altra anche dello stesso modello, porterebbe ad un drastico cambiamento delle tensioni tra anodo e catodo, con la conseguenza di mandare fuori registro la polarizzazione di V1B.

In parole povere, poichè la corrente anodica di V1A è fissata rigidamente da T1, e così anche la polarizzazione della griglia, fissata da D1 e D2, l'unica cosa che può variare (e varia, in effetti) cambiando la valvola, è la tensione sull'anodo. Essendo quindi un valore non prevedibile, è impossibile utilizzare quest'ultimo per polarizzare la griglia del triodo che segue, V1B.

Quindi di negativo abbiamo un condensatore in più sul percorso del segnale. Di positivo c'è il fatto che ci si potrà divertire a cambiarlo con condensatori esoterici dal costo di centinaia di euro. La prospettiva è agghiacciante, ma avete voluto le valvole, e ora ne pagate le conseguenze.

Nel prossimo post, ancora qualche considerazione sul circuito e qualche misura.

Nel panegirico del post precedente, ho volutamente ignorato il condensatore C4. E' un'altra gradita sorpresa della quale, almeno per il momento, non possiamo fare a meno. Vi farà piacere osservare che tale condensatore sarà con tutta probabilità un elettrolitico.

Forse qualcosa per farlo fuori alla fine la escogiterò, ma vi garantisco che sarà un bagno di sangue, per cui forse è meglio che ce lo teniamo. Giulio, se ti viene un'idea grandiosa, sarò ben felice di fare da esecutore materiale.

Ed ora veniamo alle buone notizie. Il circuito è abbastanza silenzioso. In questo contesto il termine "abbastanza", visto che si tratta di valvole, non è affatto da sottovalutare. Questo è il fondo di rumore in banda 80 KHz:

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Come si vede dal tappeto rosso, ci troviamo nei dintorni dei -115 dB, con ingresso cortocircuitato a massa. Non male.
I residui di rete sono quasi inesistenti. Si intravede qualche traccia dei 50 Hz, che però sono disturbi vaganti captati dal circuito di griglia, non sono prodotti dal circuito stesso.

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L'impedenza di uscita dello stadio è di 180 ohm, misurata con apposito strumento, non calcolata. Un valore molto soddisfacente, che dovrebbe garantirci un buon interfacciamento con il finale. Ma non ho ancora fatto test di distorsione con carico applicato, per cui non è detta l'ultima parola. Domani si vedrà, dati alla mano.

bandAlex ha scritto:
Come si vede lo stadio è alimentato con una singola tensione di 80 Volt, mentre l'idea di partenza era quella di usare una tensione duale di +/- 40 Volt. Teoricamente è la stessa cosa, visto che il circuito si trova a lavorare con le stesse tensioni, ma sperimentando ho potuto constatare che l'alimentazione singola, con questo tipo di circuito, garantisce una migliore immunità ai disturbi.

Venne fatta la stessa scelta da Aloia per il GY50.

bandAlex ha scritto:
Un'altra considerazione, è l'ingombrante presenza del condensatore C3.
Quindi di negativo abbiamo un condensatore in più sul percorso del segnale.

Se comunque il risultato d'ascolto sarà positivo ce ne faremo una ragione... :|

bandAlex ha scritto:
Di positivo c'è il fatto che ci si potrà divertire a cambiarlo con condensatori esoterici dal costo di centinaia di euro.

Sublime... :evil:

Beh, ieri ho un po' esagerato con il condensatore C3... anche perchè è piuttosto basso come valore, per cui ci si può permettere il miglior polipropilene sulla piazza. 8)

Invece C4 è più problematico, anche se pure questo non dovrebbe andare oltre i 6.8 uF (considerando un'impedenza del finale di circa 4 Kohm). Per cui anche qui si può andare di film plastico (magari un paio in parallelo).

Per evitare il condensatore all'uscita del finale (prima della cuffia) ci sarà un servo-dc che però agirà solo su tale stadio, senza coinvolgere lo stadio di ingresso. Credo che questo sia il compromesso migliore per evitare un'eccessiva complicazione, non consona alle valvole.

Lo stadio di ingresso così come è disegnato mi piace. Mi piace la sua semplicità, la sua simmetria e la dualità BJT/TRIODO.

E' ancora uno schema provvisorio. Ad esempio, non ho ancora deciso dove mettere il potenziometro di volume. La posizione più scontata è quella all'ingresso della griglia di V1A. Ma c'è anche la possibilità di metterlo all'uscita dello stadio, con il vantaggio di migliorare il rapporto S/N dell'intero ampli. Vedremo se questo sarà possibile.

Penso che, più della volta passata, sia importante una valutazione all'ascolto della bontà del progetto... :|