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Una nuova avventura

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Una nuova avventura

Messaggio Da bandAlex il 7/7/2011, 19:55

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Messaggio Da bandAlex il 8/7/2011, 00:34

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Re: Una nuova avventura

Messaggio Da bandAlex il 8/7/2011, 02:35

La scelta filosofica di cui parlavo, cioè come far lavorare la valvola, è importante in quanto influenzerà non solo le misure e l'ascolto, ma anche il tipo di interazione che si potrà avere con l'amplificatore.

Nella tipica configurazione a catodo comune, evidenziata qui sotto, le caratteristiche del circuito sono fortemente influenzate dal tipo di valvola e dalla sua qualità generale. Se si cambia la valvola con un'altra equivalente, è molto probabile che cambierà anche il comportamento dell'ampli, sia alle misure che all'ascolto.

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Se da una parte gli stadi come questo sono meno affidabili di altri più complessi, dall'altra hanno però il vantaggio di dare maggior soddisfazione agli audiofili dediti al tube rolling, perchè il cambio di valvola (una marca per un'altra, ad esempio) permette di ottenere variazioni significative sul suono dell'ampli.

Per questo la decisione sul tipo di circuitazione è fondamentale, ed è principalmente di tipo filosofico. Uno stadio differenziale con specchio e pozzo di corrente sarà sicuramente più lineare, ma il tube rolling non ne influenzerà di molto le caratteristiche sonore. Il che, da un punto di vista ingegneristico è una cosa buona, perchè vuol dire che il funzionamento dell'ampli è indipendente dalla qualità del singolo componente attivo. A patto che la valvola sia in buona efficienza, cambierà poco se essa costa 10 o 300 Euro.

Un'altra differenza di tipo filosofico tra le due configurazioni è proprio relativa alle caratteristiche di non linearità del tubo, che nel caso del differenziale vengono parecchio attenuate, mentre con il più semplice catodo a massa esse vengono mantenute. Le non linearità della valvola sono quelle che generano la classica distorsione di seconda e terza armonica, e che sono (in un certo senso) la "voce" del tubo a vuoto.

E' quindi chiaro che nella configurazione 1) il suono sarà più facilmente caratterizzato come quello tipico del triodo, mentre nella 2) la minore distorsione armonica e il generale migliore comportamento dello stadio lo avvicinerà parecchio come sonorità al tipico stato solido.

Quale sia la migliore delle due situazioni dipende molto da cosa ci si aspetta dall'ampli (come caratteristica sonora) e dal tipo di interazione e di controllo che si vuole avere su di esso. La prima è più divertente e affascinante. La seconda è più rigorosa e più "hi-fi".

Nel prossimo post discuteremo più in dettaglio le caratteristiche dello stadio di tipo 2).

:bball:


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Re: Una nuova avventura

Messaggio Da AndreaFx il 8/7/2011, 10:46

Dal punto di vista tecnico sono una schiappa, quindi parlo dal punto di vista emozionale........io propenderei per la prima soluzione.
IMHO il bello delle valvole è proprio la loro "magia" legata alla qualità del tupo ed alla distorsione armonica tipica.
Se la devo far assomigliare ad uno stato solido con l'implementazione circuitale di cui parli, tanto vale farlo tutto direttamente a stato solido come il VHF-1 o il NEMO.

Fosse per me, io farei un ampli direttamente con la 300b :lol:.......ho sentito il Manley ed è stato proprio un bell'ascolto.
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Re: Una nuova avventura

Messaggio Da Drebin il 8/7/2011, 13:19

Gli zoccoli per il montaggio della valvola, sono quelli normali o ceramici?
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Re: Una nuova avventura

Messaggio Da bandAlex il 8/7/2011, 13:53

[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:Gli zoccoli per il montaggio della valvola, sono quelli normali o ceramici?

Sono ceramici.
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Re: Una nuova avventura

Messaggio Da bandAlex il 8/7/2011, 14:59

[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:Dal punto di vista tecnico sono una schiappa, quindi parlo dal punto di vista emozionale........io propenderei per la prima soluzione.
IMHO il bello delle valvole è proprio la loro "magia" legata alla qualità del tupo ed alla distorsione armonica tipica.
Se la devo far assomigliare ad uno stato solido con l'implementazione circuitale di cui parli, tanto vale farlo tutto direttamente a stato solido come il VHF-1 o il NEMO.

E infatti proprio da questa considerazione nascono i dubbi su quale tipo di stadio adottare. 8)
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Re: Una nuova avventura

Messaggio Da Giulio il 8/7/2011, 17:55

Qual è l'impedenza d'ingresso dello stadio finale?

:D
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Messaggio Da bandAlex il 8/7/2011, 19:17

[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:Qual è l'impedenza d'ingresso dello stadio finale?

:D

Ecco, questo è un dato importante che bisognerà prendere in considerazione!

L'impedenza di ingresso del finale varia in base all'impedenza del carico, ma considerando una cuffia da 32 ohm dovrebbe stare intorno ai 5 o 6 Kohm. Non molto alta, quindi, certamente occorrerà prendere provvedimenti... 8)
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Re: Una nuova avventura

Messaggio Da Giulio il 8/7/2011, 20:03

Essendo l'impedenza d'ingresso dello stadio finale variabile, occorre considerare il caso peggiore. Occorrerà un'impedenza d'uscita di ca. 500ohm per rispettare l'aurea regola del 10.
In questo caso, non potendo utilizzare il circuito di amplificazione single-ended "tradizionale" (per via dell'alta impedenza d'uscita che dipende dalla resistenza interna del tubo), vedrei bene una circuitazione "totem-pole" (ne parlò moltissimo tempo fa il mitico Bartolomeo Aloia). Occorrerebbe però delle E182CC o equivalenti (immagino, però, che vorrai utilizzare i tubi già acquistati).
In seguito posterò degli schemi (non ora, però: non ho molto tempo).


Ciao.
:D
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Re: Una nuova avventura

Messaggio Da Drebin il 8/7/2011, 20:31

Vedo che le cose iniziano già con le migliori premesse :D
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Messaggio Da bandAlex il 9/7/2011, 09:56

[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:In questo caso, non potendo utilizzare il circuito di amplificazione single-ended "tradizionale" (per via dell'alta impedenza d'uscita che dipende dalla resistenza interna del tubo), vedrei bene una circuitazione "totem-pole" (ne parlò moltissimo tempo fa il mitico Bartolomeo Aloia). Occorrerebbe però delle E182CC o equivalenti (immagino, però, che vorrai utilizzare i tubi già acquistati).

Un totem-pole, o SRPP (Shunt Regulated Push Pull) che dir si voglia, può essere fatto anche con le ECC88. Uno schema dei tanti che si trovano in internet è questo:

[Devi essere iscritto e connesso per vedere questa immagine]

L'idea è buona, perchè un SRPP presenta una bassa impedenza di uscita, che per quanto non certo insensibile al carico, nel nostro caso può andare bene visto che l'impedenza del finale che dovrà pilotare è comunque (nel peggiore dei casi) di qualche kohm.

C'è però un problema. La tensione di alimentazione di 40 Volt per ramo (80 Volt totali) che vorrei adottare non credo sia sufficiente a far funzionare i due triodi in serie nel migliore dei modi. Ciascun triodo si troverebbe a lavorare con soli 40 Volt circa a disposizione, il che significa una tensione di placca inferiore a questo valore, un po' troppo bassa, secondo me.

Dal momento che nel totem-pole un triodo lavora a catodo comune (quello in basso) e l'altro fa da cathode follower (e pure da generatore di corrente costante, se il carico ha un'impedenza abbastanza elevata), si presenta una soluzione che potrebbe fare al caso nostro, ovvero quella di sezionare in due l'SRPP, in due normali stadi in cascata, il primo a catodo comune e a seguire un cathode follower:


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Questa configurazione presenta anch'essa una bassa impedenza di uscita (vedremo poi quanto, ma non dovrebbe essere maggiore di qualche centinaio di ohm).

Entrambi i triodi lavorano a corrente costante, grazie ai generatori CCS1 e CCS2, che possono essere vantaggiosamente implementati a stato solido. In questo modo i triodi lavorano nella condizione di massima linearità, ma ci sono due aspetti da considerare.

Il primo stadio diventa in effetti un µ-follower, il cui guadagno è appunto uguale al µ della valvola, che nel caso dell'ECC88 è di circa 30. Molto più alto di quello che serve a noi, che dovrebbe essere di circa 8 volte.

Il secondo aspetto è che tutto lo stadio di ingresso è invertente, e tale rimarrà anche tutto l'amplificatore visto che il finale ovviamente è non invertente. Questo può essere considerato secondario dal punto di vista dell'ascolto (la famosa fase assoluta), ma è problematico per l'applicazione del servo-dc che servirà a mantenere l'offset a zero e ad evitare il condensatore di uscita.

Il problema del guadagno si risolve facilmente attenuando in qualche modo il segnale (e anzi si può sfruttare la situazione per abbassare artificialmente in maniera ulteriore l'impedenza di uscita dello stadio), l'altro invece è un grattacapo non da poco e bisogna rifletterci un pochino. 8)
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Re: Una nuova avventura

Messaggio Da Giulio il 9/7/2011, 10:01

Vorrei proporre alcune considerazioni circa il circuito single ended nella sua forma più comune.
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questa immagine]Ecco, in figura, lo schema di base senza i componendi dedicati alla polarizzazione del tubo per una migliore intellegibilità.

Tale circuitazione ha un notevole svantaggio: l'impedenza d'uscita dipende in maniera quasi esclusiva dall'impedenza interna del tubo. Si potrebbe, per ovviare ciò, far seguire lo stadio a catodo comune da un altro configurato ad anodo comune. Tuttavia scarterei questa scelta cercando altre soluzioni più semplici e meno controreazionate (inoltre, tale stadio avrebbe, in questo modo, un guadagno in tensione vicino all'unità).
Con la circuitazione a catodo comune si avrà una scarsa reiezioni dai disturbi provenienti dall'alimentazione che pertanto dovrà essere curatissima.
All'ascolto si mostra, però, con una grandissima dolcezza e morbidezza. Il suono, purtroppo, non risulta particolarmente veloce.
Per migliorare il PSRR (Power Supply Reiection Rate) si potrebbe sostituire la resistenza dell'alimentazione anodica con un generatore di corrente. Ciò permette di ottenere una reiezione praticamente eccellente. Tutti i pregi all'ascolto del single ended vengono maggiorati (trasparenza, morbidezza et cetera). Ma non è tutto rose e fiori. Si assiste anche a una maggior lentezza nei transienti. Ciò accade per il fenomeno della rettificazione: se il segnale musicale richiedesse, per un transiente, una variazione del punto di lavoro dello stadio attivo, tale variazione verrebbe fermata dal generatore di corrente.

Ora devo scappare, la prossima volta vedremo come migliorare tali difetti con una circuitazione a totem-pole eliminando anche i difetti della quale con una particolare alimentazione.

Ciao.
:D

PS: ho scritto mentre postava Alex!
In effetti non avevo pensato alla bassa tensione di alimentazione a disposizione, scusami :oops: (il totem pole come lo avevo pensato è impossibile da realizzare con tensioni così basse). Ora dò un' occhiata agli schemi postati.


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Messaggio Da bandAlex il 9/7/2011, 10:13

[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:Vorrei proporre alcune considerazioni circa il circuito single ended nella sua forma più comune.

PS: ho scritto mentre postava Alex!
In effetti non avevo pensato alla bassa tensione di alimentazione a disposizione, scusami :oops: (il totem pole come lo avevo pensato è impossibile da realizzare con tensioni così basse). Ora dò un' occhiata agli schemi postati.

Niente scuse! :D

Come vedi, siamo arrivati quasi alla stessa conclusione...
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Re: Una nuova avventura

Messaggio Da bandAlex il 9/7/2011, 10:19

Tra l'altro, ho scritto che l'eventuale servo-dc sarebbe problematico, ma ho detto una fesseria, ho ragionato al contrario... in realtà non c'è alcun problema, in quanto serve proprio un ingresso invertente (in questo caso lo stesso input dello stadio di ingresso).

Ovviamente il servo-dc sarà implementato in maniera tale da essere completamente ininfluente all'ascolto (sarà di derivazione del VHF-1 ma rivisto nei valori di alcuni componenti per migliorarlo ulteriormente, come nel NEMO).

Ma dei circuiti "accessori" ne parleremo più in là (sì, ci sarà ovviamente anche la protezione e il ritardo all'accensione).

Credo che si debba aprire un thread apposito in cui si cominciano a stilare le varie specifiche dell'amplificatore...
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Re: Una nuova avventura

Messaggio Da bandAlex il 9/7/2011, 10:22

[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:Vorrei proporre alcune considerazioni circa il circuito single ended nella sua forma più comune.
la prossima volta vedremo come migliorare tali difetti con una circuitazione a totem-pole eliminando anche i difetti della quale con una particolare alimentazione.

Ciao.
:D

Sarebbe molto interessante!
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Re: Una nuova avventura

Messaggio Da Giulio il 10/7/2011, 12:38

Riprendo il filo del discorso iniziato precedentemente,
in seguto vedremo come adottare alcuni "escamotage" da applicare anche al VHF-2.

Precedentemente avevamo parlato del circuito a catodo comune vedendo come agire per far sì che il segnale non si richiuda attraverso l'alimentatore grazie all'adozione di un generatore di corrente. Inoltre, il generatore, "blocca" la strada ai segnali di disturbo provenienti dall'alimentatore grazie alla sua impedenza dinamica che idealmente (e quasi sempre lo è per davvero) tende all'infinito. La circuitazione a SRPP permette di ottenere molti dei pregi di quella a catodo comune però con maggiore dinamica, impatto e soprattutto velocità ai transienti. Purtoppo non si ottiene un PSRR così elavato come nel circuito precedente. Il segnale, cioè, si richiude attraverso l'alimentatore. Si potrebbe, allora, alimnetarlo utilizzando una batteria a bassa impedenza interna (con le componenti reattive molto contenute). Ciò, però, risulta poco pratico e scomodo. Sarebbe bello, dunque, avere un'alimentazione pulita e raffinata con un'induttanza parassita contenutissima proprio come una buona batteria.





(segue)


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Re: Una nuova avventura

Messaggio Da Giulio il 10/7/2011, 12:44

Ma prima facciamo un passo indietro.

Osserviamo l'immagine seguente:

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In immagine è presente anche un trasformatore ma è solo per esempio: non amo utilizzare trasformatori interstadio.

Come di consueto la polarizzazione del tubo è ottenuta tramite una resistenza by-passata da un condensatore. Questa circuitazione viene spesso adoperata per la semplità e per il basso costo. Ha degli svantaggi: in alcune condizioni si possono verificare limitazioni dinamiche e, in particolar modo, ci troviamo un condensatore poco nobile in serie al segnale. Infatti per via dell'alta capacità occorrà un elettrolitico (notoriamente poco neutro).


Vediamo un possibile upgrade di tale circuito:

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Questa volta si sono evitati componenti in serie al catodo utilizzando un apposito circuito di polarizzazione. Necessita, pertanto, di un'ulteriore alimentazione.
Però l'assorbimento di corrente è rigorosamente nullo: è possibile usare una batteria. Rimane pur sempre un condensatore in serie al segnale che avendo una bassa capacità è possibile usare al polipropilene.


Ma si può ancora migliorare.



(segue)


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Re: Una nuova avventura

Messaggio Da Giulio il 10/7/2011, 12:48

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In questo modo si è eliminato il condensatore e anche il potenziale filtro composto dal condensatore
stesso e dalla resistenza. Inoltre, come nel caso precedente, grazie alla batteria abbiamo completamente aggirato il problema dei disturbi provenienti dall'alimentatore. Il catodo è connesso a massa e permette un elevato isolamente dei disturbi provenienti dall'alimentazione dei filamenti. Visto la bassa tensione è possibile utilizzare una delle tante batterie disponibili in commercio. Inoltre, se si utilizza un elemento con autoscarica praticamente nulla (al litio) la durata della batteria può superare i 10 anni. In pratica occorrerà cambiare la pila solo all'inevitabile cambio dei tubi.

Tale circuitazione è stata implementata dal noto produttore di elettronihe Hi-end Zanden:

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in particolar modo nel preamplificatore 3000 che segue lo schema seguente:

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Si "costringe" così a far richiudere il segnale sulla maglia composta dal tubo di uscita, dal condensatore e dal primario del trafo.
Visto che la batteria si trova in serie al segnale è importante trovarne una di elevata qualità come[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] (dal costo non indifferente tra l'altro).
Nel caso di un totem-pole è possibile adottare la batteria per polarizzare il tubo inferiore ottenendo tutti i vantaggi sopra esposti.


Ciao.
Giulio.

:D


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Messaggio Da bandAlex il 10/7/2011, 13:43


Viste le curve di trasferimento della valvola e la tensione che utilizzeremo,


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andrebbe bene una batteria da 1.2 Volt, che magari è anche meno voluminosa.

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Messaggio Da bandAlex il 10/7/2011, 13:57

Nell'ipotesi di utilizzare la batteria per impostare il punto di lavoro della valvola, il generatore di corrente costante come carico direi che diventa obbligatorio.

Essendo il catodo collegato direttamente a massa senza la Rk, se per qualche motivo venisse a mancare la tensione di bias (guasto alla batteria, ad esempio) il CCS evita la distruzione della valvola stessa (perchè la corrente non può aumentare oltre il valore impostato con il CCS).

Il CCS ha anche il vantaggio di garantire un rendimento costante della valvola nel corso del suo invecchiamento (entro certi limiti, ovviamente).

Ora aggiorno lo schema provvisorio con l'inserimento della batteria.

Sul trasformatore interstadio c'è da riflettere.
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Re: Una nuova avventura

Messaggio Da bandAlex il 10/7/2011, 14:57

A quanto pare non esistono batterie al litio da 1.2 Volt.

Con quella da 3.6 Volt la vedo difficile mantenere gli 80 Volt di alimentazione...

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Messaggio Da Giulio il 10/7/2011, 15:13

Sì, è vero: con la batteria diventa obbligatorio l'utilizzo del generatore. :D
Ho trovato una [Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link]. Oppure eccone un'altra: [Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link]
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link][Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link]
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Messaggio Da toti il 10/7/2011, 15:27

Ho letto il thread su videohifi e mi sono subito iscritto qui.
Attendevo con speranza una nuova versione del tuo amplificatore per cuffie che tanto successo ha riscosso.
Posso chiedere come mai la scelta di un amplificatore ibrido ed i vantaggi di uno stadio di ingresso a valvole?

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Re: Una nuova avventura

Messaggio Da bandAlex il 10/7/2011, 15:36

Purtroppo con 1.5 Volt siamo già fuori range. Ma dal datasheet della batteria si legge che a circuito aperto (cioè come la impiegheremmo noi) la tensione sale a 1.8 Volt circa. Ancora peggio, quindi. A meno di non voler far scorrere nella valvola una corrente irrisoria (inferiore ai 3 mA), l'anodo si troverebbe già al di sopra dei 70 Volt, limitando fortemente lo swing in uscita. Per avere una buona linearità non si può andare al di sotto dei 5 mA di corrente anodica.

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