Autocostruzione

 

Ari  ci spiega i trasformatori di uscita

 

 

 Di cosa si tratta

Tanti concetti

Chi lo ha costruito

Ari    ARI.POLISOIS@wanadoo.fr

 

DCMB e Trasformatori di uscita autocompensati.

 

Molto rapidamente, vorrei chiarire alcuni punti che riguardano i due suddetti argomenti, soprattutto per rettificare alcune osservazioni e conclusioni formulate sul forum ( il nostro ed altri).

Inizio dal DCMB, oggetto del certificato di utilità n°0010103 (non si tratta di un brevetto) concesso dall’Istituto Nazionale Francese della proprietà Industriale ( INPÏ ), in seguito alla richiesta depositata nell’agosto 2000.

Come molti critici hanno osservato, il sistema è molto simile ( ma non ispirato) alla circuitazione di Loftin e White, brevettato nel 1928 o 1929.

In pratica, anzichè prelevare la tensione dello stadio pilota sul percorso dell’alimentazione generale ed unica, il DCMB si avvale di una sezione di alimentazione dedicata, quindi indipendente da quella dello stadio di potenza.

Come potete dedurre senza sforzo, non si tratta di un’invenzione, ma di un’alternativa con pretese di miglioramento. Ed, infatti, nel corso del lavoro di applicazione di detto circuito, mi sono accorto che il DCMB « alleggerisce » ( e di parecchio) il sistema Loftin e White, permettendo non soltanto una maggiore facilità del posizionamento, ma riducendo le necessità di regolazioni laboriose ed incrementando la stabilità, senza la necessità di stabilizzatori di tensione o corrente.

Con mia sorpresa, ho potuto rilevare che il DCMB offre dei vantaggi a prima vista non percepibili, quali ad esempio la possibilità di introdurre una retroazione diretta, dall’anodo alla griglia della valvola di potenza, attraverso una resistenza di valore adeguato.

 

- Ampli King III - vista esterna di Ari

 

La sigla DCMB significa Direct Coupling Modulated Bias.

All’origine delle ricerche da me compiute vi sono tre motivazioni di base :

  1. La decisione di sopprimere il maggior numero di condensatori sul percorso del segnale.

  2. La ricerca di semplificazione spinta all’estremo.

  3. La scelta della circuitazione Single Ended, piuttosto che il push-pull, considerato

«buono»  solo a determinate condizioni difficilmente raggiungibili e mantenibili (in

particolare la perfezione dello stadio invertitore, sia in ampiezza, sia in fase).

Nel Single ended, la potenza è fornita, comunemente, da una sola valvola (*), la quale lavora « senza rendere conto del suo operato » ad altre valvole che, malgrado la pretesa di poter essere « appaiate » , sono dissimili (**).

Inoltre, basta un buon stadio di amplificazione, con la sezione di pilotaggio a bassa resistenza, per assicurare la tensione necessaria di escusione della griglia della valvola finale, pur rispettando alcuni « must » . ( il tutto, of course, con collegamento diretto).

Si tratta di verità che, nonostante siano lapalissiane, hanno un peso determinante sul suono dell’amplificatore. E’ incredibile che spesso molti autori e relatori tendano a nasconderle, preferendo risfornare i più tranquilli ( anche se tarati ) circuiti « classici » .

In due parole, ecco la sostanza delle motivazioni che portano al DCMB :-

a)      più un amplificatore audio è semplice, meno problemi vi possono essere.

In altre parole : meno componenti si hanno nel circuito, minori sono le probabilità che il segnale, se deve attraversarli, sia corrotto.

b)      più l’amplificazione è omogenea e la gamma di frequenza larga, migliore è il

      suono, in termini di fedeltà di ripoduzione (timbrica). Finiti i tempi in cui ( anche qui

      per necessità più che per leggerezza) si sosteneva che a nulla servisse amplificare le

      frequenze superiori a 16 kHz ( « tanto non sono percepibili dall’orecchio »), ignorando  

      che le armoniche contribuiscono alla formazione dell’involucro sonoro (envelope) che

      caratterizza il suono originale.  Almeno, cio’ è quanto ho  assimilato leggendo

      alcuni articoli sulle ricerche di scienziati di fama. Per molti conviene non tenerne

      conto, tanto…non cambia niente. A me, senza voler avanzare alcuna pretesa, sembra

      chiaro che la gestione di un segnale  complesso, composto da un fascio di segnali

      diversi sul piano dell’ampiezza, della frequenza e del tempo possa essere difficilmente

      assicurata da un circuito complesso basato su un equilibrio presto annullato da una  

      lieve variazione del valore dei componenti, nel tempo, o da +/- X gradi centigradi.

      Questa è la mia logica, giusta o sbagliata.

      I circuiti a transistor sono fantastici e sono frutto di elaborati calcoli e scelte, ma vi

      posso mostrare le foto di una dozzina di apparecchi che, in pochi anni, hanno reso

      l’anima, senza che io sia stato in grado di soccorrerli, tra i quali anche un costoso

      generatore di segnali. Gettarli via ? E’ contrario ai  miei principi.

      Riparali ? Neanche a pensarci.

      Lo sapete meglio di me quanto costi chiamare un tecnico o portare l’apparecchio in un

      laboratorio specializzato ( fortunati quelli che sono in grado di fare la riparazione da 

      soli, se riescono a sostituire l’integrato G20N60B3D-VFC della Toshiba o IRC).

      Di contrasto, un apparecchio a valvole, che sincerità ( anche i push-pull, ma mai 

      quanto i SE) !

Ora, la prima obbiezione che ho sentito per il DCMB è : Due alimentazioni ? Perchè questo spreco e complicazione ?

Bene. Cosa avete come alternativa ?  Ignoriamo per il momento la presenza nefasta del condensatore di accoppiamento “economico” ( ho scartato l’idea di quelli “nobili”, perchè costerebbero il doppio dell’alimentatore ausiliario necessario al DCMB ).

La polarizzazione catodica ?  OK. Prendiamo la 6C33C-B o valvole della stessa stazza (molte di esse stanno diventando di moda). La resistenza interna è di 100 ohms, la polarizzazione necessaria di – 90 V . Usata correntemente a 200mA di corrente anodica, la resistenza catodica, per ottenere i suddetti – 90 V, dovrebbe essere di ben 450 ohms, ossia più di quattro volte la resistenza interna della valvola, con una dissipazione di 90 W !

Meno pesante è il caso di una 300B, funzionante ad 85 mA di corrente anodica. Tuttavia, anche qui, la resistenza anodica per la polarizzazione ( diciamo di -85 V ) sarà di 1000 ohms, contro gli 800 ohms di resistenza interna .

In entrambi i casi viene logorato il fattore di smorzamento, oltre la dispersione in calore di 85-90 W .

C’è la polarizzazione fissa, ottenuta con un avvolgimento extra sul T.A. , ma, non illudetevi, il costo totale, inclusa la sezione di filtro, non è di molto inferiore ad un’alimentazione separata per lo stadio pilota, senza presentarne i vantaggi, dato che l’accoppiamento tra lo stadio pilota ed i finali deve farsi tramite condensatore.

I tempi sono cambiati, da quando si progettavano i primi amplificatori. Non spaventa più l’idea di usare dei condensatori di filtro da 470 o 1000µF, anche se non sono regalati ed il costo di un trasformatore di alimentazione separato per lo stadio pilota ( e preferibilmente anche per i filamenti delle valvole finali, in modo che, con un certo anticipo sull’invio della forte corrente destinata a queste ultime, esse siano già scaldate e polarizzate ), non è proibitivo.

Se, da un lato, si è dovuto rinforzare la sezione di alimentazione ( il che non comporta difficoltà di realizzazione per un autocostruttore alle prime armi), abbiamo, in compenso,  addirittura un crollo flagrante nel numero di componenti delle sezioni amplificatione del segnale debole / pilotaggio / potenza. In effetti essa si riduce a valvole, zoccoli ed una dozzina di componenti normali, tra resistenze e condensatori.

Quando e se vi convincerete a costruire un amplificatore DCMB, vi accorgerete anche che potrete :-

i)                    Costruire prima la parte amplificazione/pilotaggio/potenza, in modo ottimale, sia per quanto riguarda la scelta dei componenti che il loro posizionamento.

ii)                   Completare con gli alimentatori, che possono essere anche ad una certza distanza, dopo averne verificato tensioni e corrente a vuoto e con un carico resistivo esterno.

iii)                 Collegare, con soli tre fili ( +AT finali ; - AT stadio pilota ed infine il filo comune ( - AT finali & + AT stadio pilota ) le sorgenti di corrente continua, inserendo i dovuti fusibili di protezione ;

collegare i cavi di alimentazione dei filamenti ( generalmente quattro ) di sezione maggiore. 

Questi collegamenti sono evidenziati negli schemi da me pubblicati.

iv)                 Regolare la corrente a riposo delle valvole finali azionando un solo

            potenziometro comunissimo ( ossia non di potenza), sorvegliando nel contempo la

            corrente da un punto di test, con un voltmetro ( fisso o esterno ).

v)                  Inoltre, per i controlli avanzati, variare la tensione dei finali e, nel contempo la

            polarizzazione, fino ad ottimizzare l’erogazione di potenza e migliorare il tasso di

            distorsione.

vi)                 Sempre per i controlli più sofisticati, se adotterete i circuiti DCMB pubblicati, con 

            la resistenza che fornisce una corrente supplementare al catodo della valvola pilota,

            constaterete che detta resistenza trasmette anche, in opposizione di fase, le

            imperfezioni della tensione di alimentazione, cancellandone un buon 75 %  .

            Nel caso di filtraggio efficace, cio’ significa far scomparire sotto la soglia di

            ascolto,  qualsiasi rumore indesiderato infiltrato dalla rete, o prodotto dai diodi allo

            stato  solido.

Qualcuno mi ha rimproverato di parlare troppo spesso del sistema DCMB, ma non vedo altre possibilità per farlo conoscere ed apprezzare.

In un forum governato da quattro sapientoni ( molto eruditi in realtà, anche se, a mio avviso, dalle nozioni imparate a memoria come una poesia e con esperienze limitate a quanto siano convinti funzioni bene e solo quello) mi è stato fatto presente che, contrariamente a quanto ho sempre sostenuto, VI E’ un condensatore sul percorso del segnale, e più precisamente quello di fintraggio dell’alta tensione dei finali.

E’ vero, ma vorrei precisare che il sistema DCMB trasmette IL MESSAGGIO DI PILOTAGGIO, senza l’intermediazione del “blocking capacitor” ossia del condensatore di accoppiamento la cui presenza è indispensabile per bloccare la corrente continua.

Ed è a questo tratto che intendevo riferirmi.

Inoltre, il DCMB permette alla valvola di potenza di funzionare con una resistenza nel percorso, limitata a quella interna della valvola, quella del TU e quella della sezione di alimentazione, sopprimendo quella ( enorme ) catodica. Di pari passo viene soppresso il condensatore in parallelo a quest’ultima, CHE E’ SUL PERCORSO DEL SEGNALE.

Nell’alternativa di polarizzazione fissa, non si ha questo svantaggio, ma il problema si sposta sui condensatori dell’alimentatore di tensione negativa CHE SONO SUL PERCORSO DEL SEGNALE.

La situazione è un po’ migliore nei vari casi di accoppiamento diretto che pero’ , a mio avviso, sono sempre più complicati del DCMB.

Ed è l’insieme di questi vantaggi che fa del DCMB qualcosa di diverso.

Il migliore modo per scoprire la verità non è quello di credere ciecamente a quanto vi ripetono i citati sapientoni, la cui esperienza è spesso assimilata in poltrona e non sul banco di lavoro, ma di provare voi stessi. Potrete sempre riconvenrtire il vostro amplificatore negli schemi tradizionali ( collaudati, certamente, ma non necessariamente moderni) e non venitemi a dire che non c’è più niente da inventare nè da migliorare.

Non siamo nel medio evo.

Ari Polisois

 

(*) o più, in parallelo. Il caso di due valvole in parallelo si assimila a quella di una valvola bi-placca, confrontata ad una mono-placca.

(**) cosa significa « appaiate » ( matched ) ?  Alla domanda ho ricevuto due risposte pseudo-plausibili :

1)      provenienti dallo stesso « batch » di fabbricazione ( ossia prodotte nello stesso periodo - ? - ).  Come potete immaginare, questa condizione non puo’ essere una garanzia assoluta, a meno che non siano prodotte da macchine che superino la precisione degli orologi svizzeri.

2)      Che siano state misurate ottenendo gli stessi parametri ( ?? ) .

Quali ?  Tensione ? Corrente ? µ ?  Resistenza interna ?

E come si comportano in condizioni diverse, quali quelle che si riscontrano in pratica ?

 

-la  vista interna.

 

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