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Amplificatore Single ended EL84 6N2

Dopo avere pubblicato il libro Valvole, trasformatori e Simulazione , abbiamo pensato di fare cosa gradita ai lettori proponendo una versione dell'amplificatore con EL84 e 6N1 presentato nel libro.

L'idea iniziale era di farlo identico, ma, oltre al fatto che il progetto proposto nel libro aveva un grossissimo errore che non veniva evidenziato nemmeno dalle simulazioni di cui abbiamo parlato in questo articolo, abbiamo notato che con qualche accorgimento avremmo potuto offrire ai lettori un apparecchio che non fosse solo didattico, ma suonasse a livello di HiFi pur mantenendo il medesimo costo ridotto.
Abbiamo quindi provveduto ad apportare alcune modifiche:

  1. La valvola 6N1P è stata sostituita da una 6N2P, che ha un guadagno lievemente più alto ed una migliore musicalità
  2. i valori di R2, R4, R10 ed R12 sono stati ricalcolati di conseguenza per ottenere una migliore risposta ed una più bassa distorsione ( ed ovviamente perchè abbiamo usato una 6N2P al posto di una 6N1
  3. il valore dei componenti è stato normalizzato alla serie E12 ( quella di più facile reperibilità ) ed adattato in modo “conservativo”, cioè per non stressare i componenti.
  4. L'alimentazione è stata irrobustita inserendo un ulteriore stadio RC in ingresso e, per ogni ramo dell'alimentazione, un giratore usato come induttanza  ( di cui potete vedere QUI  la trattazione matematica ) al fine di eliminare quasiasi ronzio e qualsiasi possibilità di cross talk tra i due canali.
  5. sono stati introdotti Ci1, Ci2, per un disaccoppiamento dato che a volte alcune sorgenti hanno in uscita un lieve offset che potrebbe falsare il punto di lavoro dello stadio in ingresso.
  6. Sono state introdotte Ri1,Ri2,Ri3,Ri4 con un valore da definire in base alle esigenze per eliminare eventuali loop di massa ( di default vanno usati dei ponticelli ).
  7. il valore dei condensatori di filtro relativi dello stadio di preamplificazione ( C1, C4 ) è stato abbassato a 22uF poichè il giratore simula una induttanza da 48 Henry circa e rende quindi inutile una capacità superiore
  8. sono stati aggiunti C13 e C14 in parallelo rispettivamente ad R4 ed R12 ( le resitenze di catodo del primo stadio ) per aumentare la sensibiltà in ingresso in modo da permetterci di ottenere la massima potenza già con un segnale di -6 dBu ( 0.375V RMS )
  9. I trasformatori di uscita sono stati riprogettati  per evitare la saturazione, per aumentare la risposta in basso e migliorare quella alle alte frequenze e queste sono le caratteristiche:
    • Impedenza primaria 5KOhm
    • Impedenza di uscita 8 Ohm
    • Induttanza primaria: 21H
    • induttanza dispersa <13mH
    • corrente continua ammissibie  prima della saturazione a piena potenza: 40mA
    • frequenza di taglio inferiore 17Hz
    • frequenza di taglio superiore 56KHz
  10. Abbiamo collegato una turret alla G2 delle valvole finali ( G2_L e G2_R ) il che permette di ottenere le configurazioni a triodo, ultralineare o a pentodo semplicemente connettendo tale punto rispettivamente alla placca della valvola ( filo rosso del TU ), alla presa ultralineare ( filo rosa del primario del TU ) oppure alla tensione anodica ( filo blu del TU ) ( cliccate QUI per vedere come fare per i collegamenti a triodo ed a pentodo ).
  11. abbiamo approntato tre jumper 12A , 12B, 6.3A per poter montare sia valvole tipo 6N1, 6N2, 6922,6CG7 con i filamenti già in parallelo, che valvole tipo 12AX7, 12BH7, 12AU7 etc.. con i filamenti in serie. Per le valvole a 12.6V con filamenti in serie bisogna ponticellare 12A e 12B, mentre per quelle a 6.3V con i filamenti in parallelo bisogna ponticellare 6.3A

Queste modifiche ci hanno permesso di avere un amplificatore valvolare HiFi che in configurazione a pentodo ci da 4W tra i  23 ed i 34 kHz con una musicalità decisamente ottima.

Il circuito definitivo a cui siamo approdati lo potete vedere nello schema qui sotto ( o in PDF QUI ):

ALIMENTAZIONE
Alimentazione
CANALE SINISTRO
Canale sinistro
CANALE DESTRO
Canale sinistro

 

Ora non ci resta che partire col montaggio:

 Questa è la BOM ( bill of materials - lista componenti )

C122uF 350V Elect.
C2470nF 400V WIMA MKP10
C3100uF 25V Elect.
C422uF 350V Elect.
C5470nF 400V WIMA MKP10
C6100uF 25V Elect.
C722uF 350V Elect.
C822uF 16V22uF 16V Elect.
C9100uF 350V Elect.
C10220uF 350V Elect.
C1122uF 350V Elect.
C1222uF 16V Elect.
C1347uF 25V Elect
C1447uF 25V Elect
Ci1220nF 250V WIMA MKP10
Ci2220nF 250V WIMA MKP10
D1BZX85B15
D21N4007
D31N4007
D4BZX85B15
D51N4007
D61N4007
G2_LTURRET
G2_RTURRET
HT2 x TURRET
J12 x TURRET
J22 x TURRET
M1IRF720
M2IRF720
R16.8k 1W
R2100k 1W
R31Meg
R41k 0.5W
R5270k
R6150
R710
R8180 5W
R96.8k 1W
R10100k 1W
R111Meg
R121k 0.5W
R13270k
R14150
R1510
R16180 5W
R1710 1W
R18220K
R19220K
R2047 1W
R2147 1W
R2210 1W
R23220K
R24220K
R251k
R261k
R27100
R28100
Ri10
Ri20
Ri30
Ri40
TR14 x TURRET
TR24 x TURRET
V1GZC9-Y
V2GZC9-Y
V3GZC9-Y
Wires2 x TURRET


la disposizione dei componenti sullo stampato ( layout ) la potete vedere qui sotto ( oppure scaricare in PDF QUI )

ATTENZIONE!!!!
GLI ZOCCOLI VANNO MONTATI DALLA PARTE OPPOSTA DELLO STAMPATO


Layout
L'assemblaggio è relativamente semplice, ma con alcuni accorgimenti sarà velocissimo ed indolore.
per prima cosa sarà necessario selezionare la configurazione dei filamenti ( in questo caso la 6N2 ha i filamenti in parallelo e quindi necessita di 6.3V tra i piedini 4 e 5, quindi provvederemo a montare il Jumper 6V3A lasciando liberi 12VA e 12VB.
Poi passeremo a saldare con precisione gli zoccoli in modo che siano perfettamente centrati con i fori della piastra di inox che supporterà tutto l'amplificatore.
Ricordiamo ancora che gli zoccoli vanno montati dal lato saldature dello stampato, cioè quello dove non ci sono le scritte.
Per fare questo la cosa migliore è usare la piastra stessa come dima.
Procediamo quindi a montare i distanziali dalla parte  "sotto" dello stampato
Distanziali montati
poi appoggiamo gli zoccoli ( ATTENZIONE NON SALDARLI ORA!!! )

zoccoli appoggiati in sede
qui un dettaglio
dettaglio zoccoli
appoggiamo il PCB sulla piastra in inox e poi avvitiamola leggermente
!!! E' importante in questa fase NON STRINGERE LE VITI !!!
centraggio1
Ora stringiamo delicatemente le viti e con l'aiuto di un cacciavite o un altro oggetto centriamo perfettamente lo zoccolo con il foro come da immagine.
zoccolo centrato
Senza svitare la piastra, provvediamo a saldare gli zoccoli sul circuito stampato stando attenti a non eccedere con lo stagno.
il risultato dovrebbe essere il seguente:
zoccoli saldati
Fatto questo possiamo togliere i dadi lasciando i distanziali avvitati sulla piastra
distanziali su piastra


ora possiamo passare alla fase di saldautura dei componenti

Poichè hanno altezze diverse e dopo averli posizionati bisogna girare il circuito stampato per saldarli, è bene seguire la sequenza di montaggio descritta qui sotto, per evitare che alcuni di essi sporgano o cadano una volta ruotata la piastra.

Questa è la sequenza di montaggio da seguire:

  1. Ri1,Ri2,Ri3,Ri4  ( che sono dei ponticelli )
  2. R3,R11,R5,R13,R6,R14,R7,R15,R18,R19,R23,R24,R27,R28,D1,D4
  3. R1,R9,R2,R10,R4,R12,R17,R20,R21,R22,D2,D3,D5,D6
  4. M1,M2
  5. C8,C12,C13,C14,R8,R16
  6. TUTTE LE TURRET che vanno prima posizionate, poi ribattute singolarmente dalla parte saldature un martello oppure con l'alttrezzo apposito che potete trovare acquistare qui: http://valvole-audio.com/product_info.php?products_id=588 ed infine saldate con un punto di stagno
  7. Ci1,Ci2,C3,C6
  8. C2,C5,C1,C4,C7,C11
  9. C9,C10

Saldato tutto il risultato dovrebbe essere il seguente:
PCB con componenti

Ora passiamo alla parte meccanica e montiamo i trasformatori, non dimenticando di montare le guarnizioni nei fori.
Guarnizione fori inox
infine appoggiamo la piastra, avvitiamola e saldiamo i fili dei trasformatori.

Il risultato finale è il seguente
PCB su piastra inox
e da sopra

ampli finito

 

L'oggetto finito ci ha stupito parecchio, perchè anche nei test senza feedback è andato ben oltre le nostre più rosee aspettative:


sinusoide a 17Hz (-3db )

sinusoide a 1KHz

sinusoide a 34KHz (-3db)

Nota: sebbene la frequenza di taglio inferiore sia a 17Hz, si nota una distorsione che a 23Hz non è più presente, quindi per correttezza diciamo che la frequenza di taglio inferiore è a 23Hz
Il kit è disponibile nel nostro sito:
http://valvole-audio.com