Un progetto veramente importante e impegnativo

 300 b  single ended parallelo di Barone e Furlanetto

The Voice

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Integrato

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Chi lo ha costruito

Barone e Furlanetto

info@diegobarone.it    sanfur45@tiscali.it

Caratteristiche particolari

Progetto senza compromessi

Mia presentazione

Una costruzione veramente impegnativa ... complimenti ..

Pag 1.

“The Voice”

Amplificatore Integrato para-feed 300B SEP

Odissea di un progetto parte-nopeo, parte toscano e parte tirolese.

di Diego Barone & Alessandro Furlanetto

Doverosa premessa:

Il circuito originario di questo amplificatore, denominato “Magnificent”, venne proposto nel Settembre 1997 su Suono Stereo n° 291 dall’ing. Fulvio Chiappetta ( le numerose puntate successive promesse furono bruscamente interrotte alla terza). Suono proponeva il kit del “Magnificent”  a vari livelli di complessità e possibilità di  up-grading (SE / SEP di 2A3 o di 300B), e gli articoli, forse un pelino cattedratici (l’irrinunciabile plurale majestatis del prof. Chiappetta risulta pesantino, su una rivista divulgativa) erano sapientemente argomentati dall’ Autore e, complessivamente, persuasivi ed accattivanti. Spero che l’ ing. Chiappetta non ce ne vorrà se riassumeremo brevemente gli antefatti, ben certo che ben si ricorda del suo implacabile amico bolzanino (Ales)sandro Furlanetto. Bene, nel 1999, trascorso circa un anno dalla prima richiesta telefonica, Chiappetta mi inviò quello che gli era restato nel cassetto del suddetto kit: stampati premontati dell’ amplificatore e dei  pozzi di corrente, cabinet coi dissipatori, TU toroidali, elettrolitici: purtroppo mancavano i TA, di cui né l’ articolo né l’ Autore mi avevano fornito i dati. Immediatamente dopo, per parecchi mesi,  Chiappetta sparì dalla circolazione: irreperibile al telefono, irraggiungibile anche dalle Raccomandate AR. Ciò mi porto dallo sconforto alla più totale disperazione. Inutilmente inondai di lacrime le più che comprensive redazioni di Suono e di CHF per ragguagli sul circuito e sulla persona, ma non mi restò che aspettare e provare, nei sei mesi successivi,  ogni mercoledì, giorno di udienza di Chiappetta, a telefonargli. Quando finalmente rientrò, Chiappetta, mi  disse di uno spiacevole problema di salute che lo avevano costretto a riposo: trascorso un po’ di tempo, intendo qualche altro mese, mi inviò i due TA, peraltro molto belli, ed un circuito dedicato per il pre linea, con una ECC88. Mi rimisi al lavoro e nel dicembre 2000 il “Magnificent” emise il primo vagito.

Allora, sopra cé´l´alimentaore stabil. servizi e lampadari, sotto non si vedono gli alim filam. 3

 A dire il vero, un vagito un po’ flebile, visti i quasi 40 kg di mole del neonato. Da allora Chiappetta ed io penammo insieme nel vano tentativo  di far funzionare decentemente il “Magnificent”: devo ammettere che fui molto confortato dall’ enciclopedica competenza e dalla non comune cortesia dell’amico Chiappetta. Furono centinaia di telefonate, di fax più o meno faceti, di piacevoli e cordiali chiacchierate, perché Fulvio Chiappetta è una persona affabile e simpatica. Di là da questo, però, non si concretizzava. Il circuito del “Magnificent” risultò critico fin dall’inizio, gli elettrolitici di accoppiamento ai TU continuavano a schiattare come petardi alla festa di Piedigrotta. Dopo centinaia di ore di prove e misure, decine e decine di telefonate e consultori con l’amico partenopeo, il 10 Aprile 2001 accettai di buon grado la sua cortese proposta e gli spedii, da Bolzano, i 40 chili del “Magnificent” perché potesse  controllarlo di persona e metterlo a punto. Nel settembre del 2002, quindi oltre un anno dopo, l’ ottimo Fulvio me lo ritornò (gratis, devo dire), con qualche sostanziale modifica circuitale e integralmente smontato.

Controtelaio valvole cablato-2

 Purtroppo, malgrado l’anno di vacanza a Napoli e le amorose cure ricevute a casa dello zio Fulvio, perfino dopo un ri-assemblaggio e cablaggio meno cani (…questa volta senza saldature fredde) l’amplificatore non cantò mai da 300B e continuò ad erogare una potenza irrisoria, rispetto ai 30 W promessi.  Certo, il “Magnificent” non esplodeva più, ma clippava a tutto spiano: messo a confronto con l’ aloiano GY50 – realizzato in versione ipercompact e costato molto ma molto meno – c’era da piangere. Con il 2004 (!!!) mi fu chiaro che il problema non si poteva risolvere con le piacevoli facezie e le lunghe chiacchierate telefoniche con l’amico Fulvio. Sarei comunque veramente grato se chiunque, a suo tempo, avesse visto, ascoltato, realizzato o acquistato il “Magnificent” , si mettesse in contatto con me per uno scambio di opinioni.

Dissipatori con alimentatori driver e pre e pozzo Chiappettiano.jpg015

La svolta.

Io sottoscritto, Sandro Furlanetto, autocostruttore da sempre e per passione, sono un mero realizzatore di progetti altrui, con un’infarinatura di elettronica, uno certo intuito, una vena d’ inventiva, un’infantile voglia di sperimentare e, secondo la mia consorte,un pizzico di masochismo. Il circuito del “The Voice” (in omaggio all’indimenticabile Frank) non quindi è farina del mio sacco, bensì dell’ingegno tutto toscano del mio amico Diego Barone. Premetto che Diego ed io non ci siamo mai né visti né sentiti, neanche per telefono,lui sta a Lucca e io a Bolzano, ma ci siamo invece scambiati un montagna di e-mail. Il primo contatto avvenne su Internet: incappai nel sito di Diego www.studioerosbarone.it/diego/, che è tutto da vedere. Lì Diego presentava il suo progetto di un tweeter al plasma, che da sempre è un mio pallino. Infatti ne costruii una coppia sperimentale, il cui progetto fu presentato, bontà sua, addirittura in copertina, sul n° 57 di CHF. Bene, incuriosito, gli scrissi per avere ragguagli sul suo tweeter ( che frattanto è divenuto un oggetto ben suonante in corso di industrializzazione) e, dopo qualche tempo, gli parlai delle mie disavventure col SEP di 300B. Alla fine gli mandai il malloppo del progetto di Chiappetta e le misure da me effettuate. Diego ci pensò un po’ su, e dopo un paio di settimane, stroncato impietosamente il progetto iniziale, mi inviò uno schema alternativo, che è poi quello che ho realizzato e che presentiamo in queste pagine.

Veniamo al dunque:

Alla fine di Aprile 2004, telematicamente sostenuto dall’amico Diego, mi sono deciso a smontare il “Magnificent” per riutilizzarne almeno i componenti principali ed il cabinet già forato.  I pozzi di corrente sono rimasti gli stessi, ma i circuiti dell’ amplificatore e del pre linea sono completamente ri-progettati. Il “The Voice” è  amplificatore integrato all-triods che, dalla vaschetta IEC della presa di corrente in poi, è un dual-mono verace.

Una parte servizi, comune ai due canali, è alimentata indipendentemente dai due amplificatori. Essa è composta da:

• un servo relè comandato dall’interruttore di accensione dell’apparecchio

• un alimentatore  stabilizzato 12VCC

• un radiocomando per il potenziometro ALPS motorizzato con relativi LED di segnalazione.

• un timer per inserzione ritardata dell’anodica agli stadi finali.

• un doppio amplificatore logaritmico per i due VU Meters analogici

• un selettore da 5 ingressi audio a relè

• un voltmetro digitale 0÷500V commutabile sui catodi delle 4 x 300B per controllo e settaggio del bias. 

L’alimentazione del finale è tradizionale, gli splendidi TA blindati e resinati forniti col kit da Chiappetta erogano 640V CA ( più ovviamente le varie tensioni per i filamenti delle valvole) raddrizzati da robusti e costosi ponti di Graetz da 1200V/25A, segue filtro a pi-greca con tre bellissimi elettrolitici rossi da 1000µF/400VL per ciascun canale, posti in serie perché l’anodica ai loro capi tocca quasi i 1000V. I quattro filamenti delle 300B, collegati ai due secondari a 6,2V di ciascun TA,  sono alimentati in continua, col classico raddizzatore a ponte, resistenza di caduta per portare la tensione a 5V e condensatori di grossa capacità. Gli stampati originali dei due pozzi di corrente – a componenti solid-state discreti - sono piazzati sui grossi dissipatori che costituiscono i fianchetti del mobile e smaltiscono il notevole calore prodotto dai due transistor di potenza. Per mancanza di spazio, alcuni componenti, tra cui i trasformatori ed i circuiti di alimentazione del pre linea con l’E88CC, sono collocati sulla superficie interna dei dissipatori. Il semplicissimo timer a transistor  chiude il relè della tensione anodica  dopo circa 60 secondi dall’accensione dell’apparecchio. Il pozzo di corrente sugli anodi delle 300B impone la corrente di polarizzazione e la mantiene costante (almeno in prima approssimazione) a circa 160 mA, quindi circa 80 mA per ciascuna delle 300B parallelate, qualunque sia la tensione ai suoi capi. Quindi, in regime dinamico (cioè col segnale all’ingresso, quando è presumibile che tutte le tensioni e correnti abbiano un andamento sinusoidale) la corrente complessivamente assorbita dalle 300B e dal TU (il cui condensatore in serie può considerarsi un cortocircuito per i segnali) è costante. Morale, semplificando si può dire che il generatore ha un’impedenza interna infinita. Gli anodi dei 300B, dal canto loro, “vedono” due carichi: il TU e la resistenza interna del generatore di corrente, entrambi in parallelo.

Nel parallelo prevale la resistenza minore, quindi possiamo considerare irrilevante il contributo del generatore. Conseguentemente, per i segnali, è come se il TU fosse collegato direttamente in serie ai tubi, come nel più classico dei single-ended. Va detto che, visto che la tensione erogata dall’alimentatore è ragionevolmente costante e poiché in parallelo alla linea di alta tensione (verso massa) ci sono dei condensatori, dinamicamente possiamo supporre che la linea di alta tensione vada a massa con una resistenza differenziale piccola, che trascureremo sempre. Quindi per i segnali la linea di alta tensione è cortocircuitata a massa. Se invece, come nel nostro caso e come suggerito da Chiappetta dopo una modifica al circuito iniziale, il TU viene collegato li  pozzo di corrente nel punto in cui si congiungono R26 ed R27, succedono cose un pelino più complicate. Intanto il generatore continua ad imporre una corrente costante, questa volta assorbita soltanto dai tubi. Infatti l’elemento chiave è il transistore T1 che misura (e mantiene costante) proprio la corrente che, tramite le R16 e R17, va ai tubi. Quindi le 300B sono caricate da una resistenza molto grande, e questo garantisce un’ottima linearità ed un guadagno di tensione vicino al massimo possibile (il famoso  che trova sui data sheet e che per i 300B vale circa 4). D’altra parte il TU è collegato all’emettitore (anche se ci sono le due piccole resistenze) di un transistore. Tutte le volte che si prende l’uscita sull’emettitore, si parla di “inseguitore” perché il circuito tende a erogare la stessa tensione sul carico, qualunque sia il carico stesso. Il circuito quindi assume una bassa resistenza (differenziale) interna. Morale, il TU viene alimentato a bassa impedenza e questo si traduce in una bassa impedenza di uscita. Il generatore di corrente fa quello che si definisce anche “adattamento di impedenza”. Il grosso vantaggio di questa circuitazione (conosciuta anche come para-feed) è che il TU non è elettricamente in serie alle valvole, bensì in parallelo: quindi non è attraversato dalla corrente continua anodica, ma solo dal segnale. Ciò rende possibile adottare trasformatori privi di traferro, e con nucleo in Nickel, come, appunto, i toroidali, che, in linea di massima, vanno meglio e costano (e pesano) meno degli equivalenti tradizionali con lamierini a granuli orientati. Lo scotto è che c’è da inserire un condensatore in serie al TU, e che quest’ ultimo dev’ esser di qualità eccelsa. Dimenticavo, Diego, in circuiti simili a questo ha provato ad utilizzare i trasformatori toroidali normalmente usati per alimentare le lampade alogene. Dice che vanno da dio, se  volete saperne di più andate a visitare il suo sito, o rompetegli le scatole per e-mail.  Il bias delle  finali viene regolato da 4 trimmer: essi sono agibili dall’esterno del mobile, per evitare scosse e subdoli cortocircuiti, e permettono di giocare un pochino con il bias delle finali. Con i trimmer a metà corsa, le 300B lavorano ad m80 mA con 380V di placca e -80V sulla griglia. Si parte con i trimmer a metà corsa e si verifica che sugli anodi ci siano 480V ( 380V più un centinaio di volt che cadono sulle resistenze di catodo) e che su entrambe le resistenze catodiche da 1250 Ohm ci siano circa 100V. Eventualmente si ritoccano i trimmer, verificando con un voltmetro digitale ( o con quello montato, commutabile sulle quattro finali)   che, dopo una mezz’oretta di funzionamento, sui catodi vi sia la suddetta tensione ottimale di circa 100V. Andiamo avanti. Contrariamente al progetto originario di Chiappetta, che impiegava un pentodo a pendenza variabile EF184, abbiamo preferito come driver un gagliardo doppio triodo 12BH7 in SRPP (Shunt Regulated Push-Pull)  che fa bene il suo lavoro, garantisce la tensione necessaria per il pilotaggio completo, una bassa impedenza di uscita e un suono di grande dinamica e dettaglio. L’SRPP eroga almeno 100V di picco con un guadagno stimato attorno a 10. L’alimentazione della 12BH7 è derivata dall’anodica delle finali, che è attorno ai 900V. Con una robusta resistenza di caduta ed uno Zener formato da 13 diodi da 33V/1W ciascuno in serie, ecco che si ottengono i 420 V necessari ad alimentare il driver. Il pre linea, che impiega un doppio triodo E88CC anch’esso in SRPP, in una configurazione già sperimentata in un amplificatore ibrido (l’”Hybrid One” di Diego, andatevelo a guardare sul suo sito..), eroga 25÷30V di picco, praticamente indistorti, ed è volutamente alimentato con una tensione assai bassa, circa 80V CC. Ciò ha comportato l’impiego di un trasformatore di alimentazione separato (Novarria) da 75 V e 6,3V per il filamento, e di un integrato 7815  sollevato da massa con due Zener da 33 V in serie per avere la tensione stabilizzata a 80V richiesta. Per coerenza col concetto tutto-dual-mono, abbiamo adottato due TA separati anche per il pre amplificatore. Tenete presente che una tensione anodica più bassa sull’ E88CC  porta ad un peggioramento delle caratteristiche (all’ascolto il risultato è drammatico), mentre una tensione maggiore comporta una diminuzione della durata del tubo. Solitamente alle resistenze di polarizzazione R2 e R3 dell’SRPP viene dato lo stesso valore, però abbiamo sempre una certa libertà di azione e possiamo modificarle quasi a nostro piacimento. Come si vede abbiamo usato due valori leggermente diversi: è il risultato di una serie di prove di ascolto e non è detto che debba piacere per forza così … provate (partendo sempre da due valori uguali) e scegliete la configurazione dei valori che vi piace di più. Con i valori consigliati, il pilota ha un guadagno di circa 16, ampiamente sufficiente a consentire il collegamento diretto ad un comune CD-player. I filamenti dell’E88CC e della 12BH7, essendo a riscaldamento indiretto, sono alimentati in alternata: così facendo, e pur essendo collegato a delle casse ad alta efficienza (110 dB/W) il “The Voice” non produce alcun hum o ronzio.

Prima dell´applicazione dei fianchetti

Il filamento della 12BH7 è sollevato da terra da un partitore sull’anodica, in modo da evitare possibili scariche tra catodo e filamento. Vista la tensione anodica contenuta a cui lavora l’ E88CC questo accorgimento non sarebbe strettamente necessario, ma, in omaggio ai puristi, è stato adottato anche sul pre linea. Notate che il cablaggio dei circuiti attraversati dal segnale audio è rigorosamente in aria, mentre pozzi di corrente, alimentatore ed ammennicoli ausiliari sono realizzati su stampato, anche perché, cablati in aria, col cavolo che ci stavano nel prezioso scatolone. Diciamo prezioso perché la piastra superiore del cabinet (per dirla alla Nardi, un telaio pecora ma dal vello d’oro!), originariamente destinato a contenere il circuito chiappettiano, è, udite, udite, in ottone da 2 mm…..placcato ORO (!) e con le scritte serigrafate in esemplare unico. Non abbiamo badato a spese, per ridurci in miseria! Ovviamente, considerato l’eccellente risultato estetico precedente,  non si è assolutamente voluto modificare il cabinet in funzione del nuovo circuito: questo ha causato un’enormità di problemi, che si sono andati ad assommare all’estrema esiguità dello spazio disponibile all’interno ed alla quantità di roba non indispensabile che ci abbiamo voluto cacciare dentro. Per esempio, gli zoccoli delle valvole sono ora fissati su una contropiastra, anch’essa in ottone, a sua volta applicata con costosissime viti a brugola (RS components) alla piastra superiore del telaio dorato. Gli zoccoli noval sono dotati di opportuni spessori distanziali (anelli di spessore 7,5mm, torniti (!!) in Teflon) in modo da portare la parte superiore di questi zoccoli allo stesso livello di quelli delle 300B. Gli stampati dei circuiti ausiliari sono montati a castello, uno sopra l’altro, soluzione questa già adottata e collaudata per la  gloriosa versione ipercompatta del GY50. Ovviamente nessuno vi obbliga a seguire questo esempio, anche se il non farlo dirotta ineluttabilmente verso la soluzione due telai, più comoda costruttivamente ma esteticamente schifa. Così come lo vedete, le dimensioni dell’ampli sono (48 x 40 x 29) cm, il peso di 39 kg. I due trasformatori di uscita toroidali della belga VELLEMAN NV Mod. DZ043 non si vedono dall’ esterno in quanto sono fissati su un robusto profilato a C in acciaio inox,  fissato internamente al telaio, tra i due dissipatori dei pozzi di corrente.  Tutti i condensatori attraversati dal segnale sono in poliestere audio-grade 630VL (Novarria ), incluso quello da 30µF/630V (Digitex) che va al trasformatore di uscita. Posteriormente abbiamo le prese RCA dorate dei cinque ingressi, l’uscita tape, l’uscita del pre e l’ingresso dell’amplificatore di potenza (in previsione della bi-amplificazione, quando l’ aloiano GY50 si occuperà esclusivamente di pompare il subwoofer). Lo stampato del selettore prese RCA ingresso è quello a 5 ingressi controllato a relé di Nuova Elettronica (LX 1140). Tre morsetti dorati disposti a 120° l’uno dall’altro permettono di collegare sistemi di altoparlanti con impedenza nominale di 4 e 8 Ohm. In funzione dell’eventuale ronzio residuo, la terra dell’ impianto elettrico può essere lasciata flottante o. meglio, per ragioni di sicurezza, essere collegata alla massa del telaio tramite un piccolo interruttore a leva, posto sul pannello posteriore. Una boccola di massa permette il collegamento al telaio di altre apparecchiature di segnale, tipo il giradischi. Le masse dei circuiti sono a stella, nel senso che ciascun circuito è collegato a massa in un unico punto del telaio. Le calze dei cavi schermati vanno collegate a massa solo dalla parte dell’ingresso del segnale, ciò per evitare loops e conseguenti ronzii indotti. I trasformatori di alimentazione sono schermati e debitamente collegati a massa. Sui primari dei TA di ciascun canale è collegato un fusibile da 5 A (!!),  i portafusibili sono collocati sul pannello posteriore. La vaschetta di alimentazione è dotata di uscita femmina switched per alimentare altre apparecchiature (CD, giradischi, ecc.). Frontalmente, abbiamo la manopola del controllo volume, un ALPS blu Serie 157 motorizzato e radiocomandato, il cui circuito di controllo è descritto nell’incorniciato.

Diego docet: Analisi del circuito

Il circuito originale del “Magnificent”, così come pubblicato su Suono nell’ormai lontano 1997, pur interessante nell’approccio, offriva il fianco a qualche critica, e , secondo noi, difficilmente sarebbe stato in grado di mantenere le promesse dell’ Autore. Questo principalmente perché:

-          nello stadio pilota era impiegata una EF184, pentodo di segnale a pendenza variabile, che non poteva erogare la tensione adeguata al pilotaggio delle finali con una distorsione accettabile

-          il punto di riposo dello stadio finale era sbagliato: nella migliore delle ipotesi, poteva garantire soltanto 15 ÷ 18W contro i 30W dichiarati.

Lo schema elettrico è stato quindi integralmente ridisegnato, cercando di salvare il salvabile. Il risultato delle nostre fatiche è visibile nella figura seguente: