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la scheda del prodotto:

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Ho avuto la
fortuna di ritrovarmi tra le mani, dopo varie traversie,
questo bell'ampli cinese
yaqin mc-10k push-pull a triodi 6NP5/6AS7G. Ne sono
assolutamente contento, questo ampli ha un suono equilibrato,
decisamente gradevole per l'orecchio ed è anche accattivante
nell'aspetto.
Purtroppo
un difetto (?) del vetro del bulbo di una 6NP5 (il vetro si e'
fessurato...) mi ha creato il problema della sostituzione
delle valvole finali.
Ho ovviamente chiesto il parere del distributore Cattylink,
sia sulle valvole che sulle caratteristiche di biasing
dell'amplificatore: per farla breve mi hanno risposto che e'
consigliabile restare sulle 6NP5 e di non preoccuparmi del
resto in quanto questo ampli sarebbe auto-biasing.
Essendo le
6NP5 quasi impossibili da reperire almeno in Italia, mi sono
subito orientato sulle nos 6AS7G RCA, dalle informazioni che
ho reperito esse mi sono sembrate delle alternative più che
valide.
Si poneva
quindi il problema del biasing: sorprendentemente ad una prima
ricognizione dell'ampli ho individuato quattro potenziometri
facilmente raggiungibili dai fori nella piastra sottostante
dello chassis, la posizione degli stessi (uno per valvola
finale) mi ha insospettito.
Una ricerca su google con "yaqin biasing" ha confermato i
sospetti: varie persone si sono poste il medesimo quesito, ma
di risposte neanche l'ombra, addirittura ho trovato nel forum
http://www.stereo411.com un
articolo molto interessante che riporta di una operazione
di riparazione e di biasing senza però fornirne i dettagli.
Ho quindi
deciso di agire senza altro indugio, partendo dalla scheda
tecnica della valvola 6AS7G RCA:
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I felt myself lucky when by
chance I'd got in my hands this beautiful chinese tube
amplifier
yaqin mc-10k : it is a 6NP5/6AS7G triode based
push-pull amplifier, with a well balanced sound, very
pleasant to hear indeed. It is nice looking as well.
Unfortunatelly a glass defect
(?) compromised the bulb integrity of one 6NP5, so the
problem of a replacement arose. I did ask for an advice
from Cattylink, about the tube replacement and for bias
realignement, they told me that in their experience it was
better to stay with the 6NP5 russian model replacement and
that I shouldn't take care of any realignement as the
power stage was auto-biasing.
As the 6NP5 tubes are quite
hard to find in Italy, my attention focused on the nos
6AS7G RCA tube: according to the informations I'd got
throughout the internet, this tube is a quite good
alternative to the russian 6NP5.
But the issue of tubes
realignement was still there: after a quick recognition
of the yaqin, surprisingly I noticed the existence of a
potentiometer close to each power tube, easily reachable
thru the holes in the bottom plate of the amplifier. A
quick search on google with "yaqin biasing" as search key,
reinforced my suspects, as various guys were asking for a
bias realignement procedure for this amplifier.
Furthermore I'd found an
interesting discussion on
http://www.stereo411.com reported by a guy who told
about a service plus bias realignement he did, but no
details about the job were given.
Then I decided put in place a
plan, starting as of the 6AS7G RCA technical sheet. |
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Dati i
valori massimi per la valvola, che ho cerchiato in rosso, ho
iniziato col verificare alcuni dei parametri di lavoro dello
Yaqin MC-10K.
Ho aperto
l'ampli estraendo tutte le viti ramate presenti sul copri
chassis cromato ed infine le sei viti di fermo che lo bloccano
sulla piastra sottostante: l'estrazione di questa copertura e'
poco agevole in quanto i laterali vanno flessi verso l'esterno
in modo da poter estrarre detta copertura: il copri chassis ha
i bordi taglienti, attenzione...
L'ampli
senza il copri chassis si presenta così: |
Given
all maximum ratings value for this tube (you can see them in
the red circle I did), I begun verifying some working
parameters of the yaqin.
I opened
the amplifier by removing all the copper screws on the metal
cover and finally the 6 screws in the bottom plate that keep
the cover steadly in place. Removing the metal cover isn't
comfortable at all, as you will have to bend both sides of the
cover and carefully extract it. Beware your hands: the cover
is sharp.
Here is how
the amplifier looks like without its cover: |

Sia i
materiali che la fattura sono di livello accettabile, nota di
colore: i fili di alimentazione in alternata dei filamenti
delle valvole non sono attorcigliati su se stessi, come invece
mi sarei aspettato di trovare.
Come prima
cosa ho rilevato l'impedenza dei due rami dell'avvolgimento
primario del trasformatore di uscita, misurando con un ohmetro
tra il terminale CT (center tap) evidenziato con la
freccia verde (filo nero) ed i due fili rossi (frecce viola):
nel mio caso entrambi i rami misurano 14.6 ohms.
Una volta
acceso l'ampli ho rilevato la tensione di alimentazione delle
valvole finali, misurando la tensione tra la massa ed il
terminale CT (center tap) del trasformatore d'uscita (freccia
verde/filo nero): la tensione da me rilevata e' di 223
volts, questo significa che i due triodi contenuti nella
singola 6NP5/6AS7G lavorano ad una tensione di placca (vedi
plate voltage nei dati tecnici) nella norma per questa
valvola. |
The
materials and the craftwork are of decent level, though I was
surprised seeing that the heaters ac power supply cables
weren't twisted, as I'd normally expect.
At first I
determined the impedance of the output transformer primary
winding's two sections, by measuring them between the CT
(center tap) terminal (See the green arrow, black wire) and
the two red wires (see the magenta arrows): in both cases the
value was 14.6 ohms.
So I
powered up the yaqin and detemined the working power supply
voltage on the CT terminal as referred to the ground:
in my amplifier it was 223 volts, and it meant that the
two triodes embedded in any single 6NP5/6AS7G worked with a
valid and safe |

Occorre inoltre tenere bene a
mente due cose:
-
la 6NP5/6AS7G e' in realtà un
doppio triodo di potenza, in quanto la singola valvola
ingloba due triodi identici
-
in questo amplificatore i due
triodi contenuti nella valvola di potenza sono collegati in
parallelo.
A questo punto ho calcolato la
corrente di polarizzazione delle valvole col sistema della
"caduta di tensione anodica" (tester in parallelo al ramo
dell'avvolgimento primario in esame, rilevazione della caduta
di tensione e calcolo della corrente, legge di Ohm) ed ho
trovato valori insensati: ad esempio una 6AS7G in assenza di
segnale assorbiva 27ma, un'altra 62ma etc.,
quindi lo stadio finale era sbilanciato con conseguente
distorsione di cross-over (da me rilevata sia pure
empiricamente "ad orecchio" mediante alcuni brani di test da
un CD che uso sempre per queste cose).
Ho quindi deciso di fissare una
possibile ed equilibrata polarizzazione delle valvole,
partendo da un assunto: usare la 6AS7G al massimo al 70%
delle sue possibilità, restando in maniera certa entro
i limiti descritti dal costruttore. Per far questo, bisogna
partire dalla potenza dissipabile della valvola stessa. Sempre
facendo riferimento alla scheda tecnica della valvola, si
legge che un singolo triodo contenuto nella stessa può
dissipare al massimo 13W.
I due elementi della valvola sono utilizzati in parallelo
perciò la nostra 6AS7G può dissipare 26W massimi, ed ora una
breve digressione: la potenza massima dissipabile in un
singolo canale ammonta quindi a 52W massimi, ma non esiste
ampli valvolare di efficienza 100%, ma neanche 70%... i
valori di efficienza si aggirano su grandezze del 32-35% per
una classe AB di funzionamento, per scendere ulteriormente in
ampli in classe A; si evince facilmente che lo yaqin mc-10k
non può fornire 40W RMS, forse quei 40W sono raggiungibili
solo in regime dinamico, giusto per amor della cronaca.
Avendo posto in essere di
utilizzare questa valvole al massimo al 70%, bisogna restare
quindi entro i 18.2W di massima potenza dissipata
totale (entrambi gli elementi in funzione).
Per avere il valore
massimo di corrente per questa
potenza, bisogna dividere la potenza dissipata per la tensione
di placca, ovvero:
a = W / V = 18.2 / 223 = 0.082 =
82ma.
Ovvero
ciascuno dei due triodi contenuti nella 6NP5/6AS7G
dovrà condurre 41ma
alla massima potenza, ma dato che
essi vengono utilizzati in parallelo, la potenza da dissipare
per ogni valvola e' esattamente il doppio, 82ma. Il ns.
obiettivo e' quindi quello di non eccedere gli 82ma per
valvola alla massima potenza.
Il seguente grafico delle
caratteristiche medie di placca, dimostra che, data una
tensione di placca di 223 volts, per un singolo triodo
incontriamo la curva di massima carico (Plate dissipation 13
watts) già a 58ma, basta guardare le linee rosse, infatti:
a = 13 / 223 = 0.058 max per
triode
Osservando il comportamento delle
curve di polarizzazione di griglia, capiamo anche che
polarizzando la valvola troppo in alto (per esempio al 70%),
una variazione anche di natura musicale, della tensione di
griglia ci porta facilmente oltre il valore di dissipazione
massimo consentito. Senza scomodare la matematica qui notiamo
che il punto di incontro della linea blu e della lina
tratteggiata di massimo carico non e' poi cosi' lontano.
Un valore ragionevole per la
corrente di riposo del triodo sembra essere quindi intorno ai
28-30ma: infatti osservando le curve della
polarizzazione di griglia, in caso di variazione di valore
negativo di griglia (vedi le curve nell'intervallo da -80 a
-160) siamo ancora in una zona piuttosto lineare del tubo e
probabilmente difficilmente arriveremo al 70% della massima
dissipazione. Data la relazione:
V = W /a
possiamo facilmente calcolare il
picco di tensione di placca che porterebbe il triodo al 70% di
dissipazione, che e' 13 * .7 = 9.1W
V = 9.1 / 0.028 = 325
ovvero dovremmo avere un picco di
112 volts sulla placca per guingere al 70% della massima
dissipazione, oltre il 50% del valore nominale di
alimentazione del tubo in questo amplificatore.
Resta ancora una considerazione da fare: data la bassa
resistenza interna del trasformatore di uscita (14.6 ohms
soltanto per ramo del primario), disegnare la retta di carico
del trasformatore stesso ci porterebbe a descrivere una
semiretta quasi verticale che si andrebbe praticamente a
sovrapporre ai tre punti in sequenza nel grafico, per cui
sembra che da questo punto di visto la soluzione 6AS7 + (questo
specifico)TU sembra non essere l' ideale, almeno dal punto
di vista matematico. Infatti partendo per esempio dai 25ma
per triodo, avremmo cadute di tensione veramente minime:
@25ma dropoff=0.025*14.6=0,365V
@30ma dropoff=0.030*14.6=0,438V
@35ma dropoff=0.035*14.6=0,511V
@40ma dropoff=0.040*14.6=0,584V
@45ma dropoff=0.045*14.6=0,657V
Il che ci sta a dire che al
crescere di 5ma di corrente la diminuzione della tensione di
placca e' di soli 0.073V.
Se quindi tentassimo di disegnare la retta che ha per ordinate
valori di tensione con intervalli di 0.073V ed ascisse con
intervalli di 5ma questa avrebbe una pendenza (slope)
pressoche' verticale.
|
Now it's fundamental to bear
in mind the followings:
-
the 6NP5/6AS7G is actually a
twin power triode, as the tube embeds two identical
triodes
-
in this amplifier, the twin
triodes in each 6NP5/6AS7G valve are connected in
parallel
I calculated the current
biasing current by using the "anodic tension dropoff"
method by paralleling a voltmeter alternativelly to each
section of the output transformer primary winding (CT -
red wire), detemining the voltage drop and consequently
the plate quiescent current. What I found for each tube
was abolutelly "casual": one tube measured 27ma,
one measured 62ma etc., hence both (left and right)
power stage were evidently unbalanced, consequently the
crossover distorsion was evident (For my own tests, I
always use a reference CD to tentatively "hear" this kind
of distortion).
Thus I decided for a good and
balanced biasing current for the tubes, here's the
assumption I did: safely using the 6AS7G tubes at
max 70% of its capabilities, according to the
limitation in the technical sheet. In order to achieve
this, you have to consider the maximum plate dissipation,
and the technical sheet asserts that each triode embedded
in the 6AS7G can dissipate 13W max.
As the twin triodes are connected in parallel, an entire
6AS7G can dissipate 26W max, now please allow me to break
off into a digression: each channel in this amplifier can
dissipate max 52W (four plates at work, at maximum rating)
and I've never heard of a tube amplifier having 100%
efficiency, neither 70%. In a class AB power stage like
this we can expect max 32-35% efficiency, much less in a
class A amplifier. There's no way this amplifier can give
you 40W RMS per channel !
As my assumption was to use
the power tube at 70% of its capabilities, I had to stay
beside 18.2W max of total plate dissipation, both
triodes at work.
You can have the
maximum peak current value
corresponding by dividing the power dissipated by the
plate voltage:
a = W / V = 18.2 / 223 = 0.082
= 82ma.
Hence as we have 2 triodes per
valve, each of them will have 41ma.
at maximum power, so 82ma total.
Our final objective is not to
exceed the 82ma per tube at maximum power, not even in
peaks.
The next figure is about the
average plate characteristics. It shows that, given a
plate voltage of 223v, the single triode meets the maximum
load curve at 58ma, see the red lines; infact:
a = 13 / 223 = 0.058 max per
triode
If you take a look at the
shape of the grid polarization curves, it's easily
understandeable that biasin the valve too close to 70%, a
simple "musical" variation on the grid tension could bring
the tube beyond the value of max plate dissipation allowed.
Forgetting about mathematics for a moment, we see that
the meeting point of the blue line (70%) and the dotted
line curve (max load) is not too far.
A reasonable value for the
quiescent current so could be approx 28-30ma, given the
grid polarization curves (see interval -80 to -160) we're
still in a pretty linear part of the tube and it's likely
it won't even approach the 70% dissipation. Given the
relation:
V = W /a
we can easily calculate the
swing peak of plate tension that would move the tube to
its 70%, you remember it's 13 * .7 = 9.1W
V = 9.1 / 0.028 = 325
this means that we should have
a 112 volts plate peak to get to 70% max plate
dissipation, beyond 50% of the nominal power supply value
for this amplifier !
We still have another
interesting consideration to be done: as the impedance of
the output transformer is very low (14.6 ohms between the
CT and each end in the the primary winding), if we'd drat
the trasformer load line we'd get an almost vertical line,
and it would overlap the segment where the 3 coloured
points lie.
This seems to suggest us that from a pure mathematical
viewpoint, the technical solution of tube 6AS7+(this
specific)Output transformer isn't an ideal one.
Starting as of 25ma of quiescent current in each triode,
the tension dropoff is really minimal:
@25ma dropoff=0.025*14.6=0,365V
@30ma dropoff=0.030*14.6=0,438V
@35ma dropoff=0.035*14.6=0,511V
@40ma dropoff=0.040*14.6=0,584V
@45ma dropoff=0.045*14.6=0,657V
This means that by increasing
the current of 5ma, we'd get a plate tension dropoff of
only 0.073V.
If we try to draw such a load
line in the graph, we'd overlap the vertical line were the
3 coloured poin lies and we'd see an ... almost vertical
slope.
That's it. |
|

Ricordando che esistono due triodi
dentro ogni valvola e questi sono connessi in parallelo,
stabiliamo di tenerci conservativamente entro i 56ma totali
(28*2) di corrente di riposo
Il sistema di misurazione "a
caduta di tensione anodica" ci permette di misurare la
corrente attraverso il valore di caduta di tensione tra il CT
del primario trasformatore di uscita (filo nero) e ciascun
ramo (i due fili rossi) del primario stesso. Dato che
l'impedenza misurata su ogni singolo ramo del trasformatore di
uscita e' di 14.6ohm, per la legge di ohm abbiamo che il
valore di caduta di tensione da rilevare e' il seguente:
Vd = a * R = 0.056 * 14.6 =
0.8V
Questo valore di caduta di
tensione va misurato utilizzando un voltmetro, collegando il
puntale rosso al CT (filo nero indicato dalla freccia verde)
ed il puntale nero, alternativamente, alle estremità dei rami
del primario. E' naturale rilevare che il valore di tensione
letto e' diverso da quello da me indicato, in questo caso
bisogna agire sul potenziometro di regolazione (uno per
valvola 6NP5/6AS7G) accessibile dai fori del fondo dello
chassis, una ispezione con una lampada da tavolo aiuta
nell'identificazione degli stessi senza smontare il fondo.
Ripetere la procedura per tutti i tubi.
Avvertimenti:
-
Quasi certamente troverete le
valvole finali sbilanciate e senza nessuna ragione
apparente, può essere che esse siano state settate con la
tecnica della tensione negativa di griglia, sistema
inaffidabile e completamente inconsistente, ma e' solo un
ipotesi.
-
Premesso che in un qualsiasi
amplificatore di tipo push-pull le valvole devono essere
correttamente polarizzate e bilanciate (stesso
assorbimento), dico che non esiste un valore "giusto" di
polarizzazione, tutto sta al nostro orecchio ed al buon
senso: inutile utilizzare una valvola al 100% (o peggio
ancora oltre), questo le accorcerebbe la vita; sbagliato
altresì utilizzare una polarizzazione troppo bassa, avremmo
troppa distorsione di cross-over. Un valore del 70% e'
certamente un valore ragionevole, ma un analizzatore ed un
oscilloscopio potrebbero indicarci che magari il 73% oppure
il 68% od ancora l'81% potrebbero essere l'optimum.
-
Il brano da me utilizzato per
"sentire" la distorsione di cross-over e' "Lullaby",
dall'album "Join the band" dei Take 6: qui le voci dei Take
6 secondo me, sono una vera e propria forca caudina degli
amplificatori.
CAVEAT: Il metodo di
misurazione "a caduta di tensione anodica" e' molto accurato,
ma anche pericoloso per il trasformatore d'uscita: un corto
circuito provocato da una manovra incauta coi puntali del
tester sul primario del TU, potrebbe ... distruggerlo.
AVVERTENZE:
-
Ogni eventuale
marchio/denominazione qui citata è di proprietà del relativo
costruttore/autore.
-
Gli amplificatori a valvole
lavorano a tensioni che potenzialmente costituiscono un
rischio per la salute.
-
Declino ogni responsabilità per
eventuali refusi/imprecisioni contenuti in questo articolo
-
Declino ogni responsabilità per
ingiurie/danni a persone e cose conseguenti le procedure quì
riportate.
Spero che i miei appunti siano
d'aiuto per i fortunati fruitori di quest'ampli e... alla
prossima.
|
Keepin in mind that there are two
twing triode paralleled inside each valve, we know that we
have conservatively stay with 58ma of quiescent current total.
The "anodic voltage dropoff"
method allows us to read the quiescent current value thru the
voltage drop between the output transformer CT (black wire)
and each branch (red wires). Keeping in mind that the
impedence measured in each primary winding is 14.6 ohms, it's
easy to calculate the dropoff value:
Vd = a * R = 0.056 * 14.6 =
0.8V
To correctly measure the dropoff,
you have to put the red probe of your voltmeter on the CT
(black wire, green arrow) and the black one alternatively on
the red wire winding branches (magenta arrows). You will read
casual and different values from the one I've indicated above
as Vd. Thus you will have to move the corresponding
potentiometer, it's accessible thru the holes in the bottom
plate. Move it until you will read 1.2V. Repeat the procedure
for each tube.
WARNINGS:
-
It's likely you will find the
power stage tubes mostly unbalanced, the only reason I see
for that is that if the amplifier was ever tuned, possibly
they used the negative grid voltage method for tubes
alignment: in my viewpoint, this method is unreliable and
inconsistent, but this is just an hypotesis.
-
As in any push-pull amplifier
the power tubes have to be correctly balanced and tuned (manually
or automatically, it depends on the circuit design), I dare
say that it's hard to find a single "correct" quiescent
current value, For sure there's no meaningful reason to
employ a tube at 100% (or even worst, beyond) of its ratings,
as for sure this could shorten its timelife. A 70% ratings
is a reasonable value, but possibly a good analyzer and an
oscilloscope will help us to fine tune, so it's possible we
could get to 73% or 68% either 81%.
-
The song I use to "hear" the
cross-over distortion is "Lullaby" from the album "Join the
band" - TAKE 6: here the TAKE 6 voices are a kind of
"Caudine Forks" (if you know ancient Roman history you
understand what it does mean) for all amplifiers.
CAVEAT: the "anodic voltage
dropoff" measurement method is highly accurate, but can be
dangerous for the output transformer, a slip of the probes
could provoke a winding short-circuit and so the transformer
could be accidentally destroyed.
DISCLAIMER:
-
Any trade mark or denomination
here mentioned is property of his/her maker/author
-
Valve amplifiers work with high
voltages that represent a safety hazard for your health.
-
No responsabilities can be
refferred to me for any mistyping and/or errors contained in
this document.
-
No responsabilities can be
referred to me for injuries and damages to persons and
things consequential to the procedures here described.
I hope that these few notes can
help the lucky owners of the yaqin mc-10k !
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Franco Tassone.
franco.tassone@inwind.it
Avete commenti , chiarimenti ,
richieste particolari , scrivete sul
forum del
sito vi verra' risposto
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