L'alimentatore dell'anodica

L'alimentatore indicato dovrebbe garantire sulla carta un ripple dell'ordine dei 10 micro volt su VB.
Tenendo conto del fatto che il ripple in uscita è un po' più basso (si ripartisce secondo la legge di Ohm fra la resistenza anodica, il tubo e la resistenza catodica), rispetto ad un livello di uscita di 1 volt dovrebbe essere sotto i -100 dB...
Perciò il ronzio, se c'è, non viene dall'alimentazione...

L'alimentatore anodico è un classico alimentatore a stato solido con filtro a doppio pi-greco resistivo. Le scelte effettuate sono praticamente tutte obbligate dal budget a disposizione.
Il raddrizzamento è a doppia semionda, con il trasformatore con due secondari in opposizione di fase; lo schema ha il vantaggio di permettere in un secondo tempo l'utilizzo di un eventuale tubo raddrizzatore al posto dei diodi.

Per i diodi si utilizzano i comunissimi 1N4007; volendo si può mettere in parallelo a questi un condensatore a film o ceramico con tensione di lavoro molto elevata.
Il condensatore ha lo scopo di filtrare in loco eventuali disturbi causati dalle commutazioni dei diodi. Di fatto la rumorosità del tutto si riduce parecchio, in particolare il ronzio di rete sembra perdere le sue componenti più acute.

Il primo condensatore del filtro è di dimensioni moderate, in modo da evitare eccessive correnti nei diodi e ridurre in partenza i disturbi da commutazione; il secondo è molto più corposo ed ha lo scopo effettivo di filtrare drasticamente il ripple (=increspatura, cioè il disturbo residuo dell'alternata che arriva sulla continua).
L'ultimo ramo del pi-greco è sdoppiato per i due canali ed ha lo scopo principale di disaccoppare i due canali; il condensatore è ancora dimensionato in maniera moderata, ma può essere rimpolpato quanto si vuole; quanto più è elevato, tanto migliore sarà il filtraggio e il disaccoppiamento fra i canali, ma anche il costo...

L'alimentatore filamenti

L'alimentatore filamenti è molto meno curato; ci sono solo un raddrizzatore a ponte a doppia semionda costituito da quattro diodi discreti e un singolo pi-greco.
Lo scopo fondamentale per un alimentatore filamenti è di ridurre per quanto possibile il ripple, in modo da non avere problemi di ronzio dovuto ad accoppiamenti vari fra circuito filamenti e circuito di segnale.
I due circuiti, infatti, sono totalmente indipendenti, anche se devono assolutamente avere un punto in comune, per garantire che le tensioni relative di catodo e filamenti non vadano fuori dai range (alquanto ridotti!!! dell'ordine dei 50V) previsti.

Ci sono essenzialmente due considerazioni da fare.
La tensione catodo filamento ha dei limiti ben precisi, di solito inferiori a 100 V; perciò è necessario che la tensione cui si pongono i filamenti sia riferita in qualche modo a quella del catodo: nel caso dello stadio single ended con uscita catodica il circuito di filamento deve essere riferito a massa, cioè avere un punto collegato alla massa del segnale.

La tensione di alimentazione dei filamenti dipende da valvola a valvola; nei casi che prenderemo in considerazione è di 6.3V; la precisione richiesta da tale tensione è del 5%, il che vuol dire che può essere accettata una tensione da 6.0 a 6.6 volt circa: quindi la precisione richiesta è notevole e si deve pure tener conto del fatto che anche le variazioni della tensione di rete possono tranquillamente portare fuori da tale range; perciò è quanto meno opportuno usare come valore centrale di progetto i 6.3V.

Per ottenere il centraggio, la resistenza del'alimentatore filamenti dovrebbe variare da 4,7 a 5,6 ohm, a seconda della valvola che utilizzerete: infatti le ECC88, ECC188, E88CC e 6922 sono equivalenti (almeno ai nostri scopi) ma hanno correnti di filamento diverse, che vanno da 300 (E88CC e 6922) a 365 mA (ECC88); perciò è necessario adottare una o l'altra resistenza a seconda della tipologia adottata.
Fra l'altro le caratteristiche del trasformatore e la tensione di rete hanno un loro deciso peso, per cui può darsi che nel vostro caso siano necessarie resistenze di valori diversi per rientrare nel range accettabile.

Una cosa importante: in caso di tensione fuori dai range previsti, si riduce di fatto al vita media della valvola, e si può avere un comportamento non ideale, ma in casi normali non ci si rende in realtà neppure conto del problema...
Perciò misurate sempre la tensione dei filamenti: prima di inserire le valvole, per verificare che non ci siano degli errori macroscopici tali da bruciare i filamenti (attenzione al fatto che in questi casi si deve tener conto dell'assenza del carico, in cui scorre una corrente dell'ordine delle centinaia di mA e quindi niente affatto irrilevante: perciò tensioni di 8-9 volt possono anche essere accettabili, se si utilizza un filtro a pi-greco) e quindi riverificarla dopo aver connesso le valvole.

In generale il filtraggio proposto risulta di solito sufficiente per un sistema non particolarmente spinto; le alternative richiedono l'uso di regolatori integrati, soluzione eventualmente adottabile in un secondo tempo.

Il trasformatore

• utilizzare esattamente lo stesso trasformatore del prototipo,
• accettare una certa variazione delle tensioni ottenute,
• ricalcolare le resistenze in modo da ottenere le tensioni desiderate.

Anche la qualità e la quantità dei disturbi emessi è chiaramente un parametro ampiamente variabile.

Per inciso, il problema è ancora più significativo sui trasformatori di uscita per amplificatori a tubi, ma in questo caso entrano in gioco fattori ancora più critici che portano alla fine ad ottenere risultati ampiamente diversi soprattutto quanto a qualità del suono.
In pratica è impossibile progettare (decentemente) un amplificatore senza tener conto delle caratteristiche del trasformatore di uscita, e quindi senza progettarne o sceglierne uno specifico in fase di progetto dell'elettronica; non solo, ma anche a parità di progetto, molto dipende da come è stato avvolto il trasformatore, per cui non è detto che due trasformatori simili diano risultati neanche lontanamente comparabili!

Nel nostro caso, comunque, quello cui sto mirando è la minimizzazione dei costi: scegliete il trasformatore più economico che trovate: certo, non è un consiglio molto valido per ottenere veramente un prodotto Hi End, ma è il modo più sensato per avvicinarsi alle valvole ed iniziare a capire le loro potenzialità.
Per il prototipo ho fatto proprio così (senza cercare troppo, a dire il vero...).

Il primario deve essere ovviamente a 220V; i secondari necessari sono... quelli che intendete usare! In pratica: tensione anodica: il secondario deve avere una tensione di 180V (RMS) personalmente ho utilizzato un doppio secondario, in modo ad potere in futuro utilizzare un doppio diodo a vuoto come raddrizzatore; se si rinuncia definitivamente alla soluzione di cui sopra si può utilizzare anche un singolo secondario seguito da quattro diodi a ponte

Filamenti

Tenete comunque sempre presente che esiste la possibilità di aggiungere un secondo trasformatore di alimentazione per i filamenti nel caso si renda necessario in seguito.

La tensione anodica è piuttosto elevata, anche perchè una eventuale inserzione di un diodo a vuoto produce una buona caduta di tensione (mi tengo sempre la via aperta...).
Inoltre, si deve tener presente che per passare da una tensione elevata ad una bassa basta inserire una resistenza, mentre la via opposta è impossibile... perciò una tensione elevata permette di avere un campo di sperimentazione più ampio.
È chiaro comunque che non si può neppure esagerare: a parte il fatto che l'utilizzo di resistenze per ottenere alimentazioni differenziate è stato comunissimo nella storia delle valvole, l'impedenza dell'alimentazione certamente non si abbassa...

Un punto molto discusso è legato al fatto che se l'alimentazione anodica è applicata a valvola fredda, la valvola non conduce e quindi si trova inizialmente una tensione anodica pari alla tensione massima di alimentazione: questo è il motivo per cui si vedono spesso circuiti di ritardo per l'accensione dell'anodica.
Sono preoccupazioni sensate, ma non si deve neppure esagerare: l'utilizzo di timer e simili è entrato nell'uso solo di recente, un tempo ci si accontentava di progettare bene (meglio) i sistemi, invece di proteggere le valvole dagli errori di progetto...
Tanto per intenderci la tensione anodica massima ammissibile per una ECC88 è 130V (per una E88CC è dell'ordine dei 250V) ma sui data book in cui viene riportata è anche segnalata una tensione massima a freddo di 550V ed una tensione massima a 0mA di corrente anodica di 450V...

Anche qui vale la regola di cui sopra. Le tensioni indicate sono quelle di targa. Ci possono essere discreti scostamenti.
Il punto a cui si deve stare attenti è che la ECC88 ha una tensione anodica massima rispetto al catodo in condizioni normali di funzionamento di 130V.
Anche se si supera un po' questo valore di solito non succede niente (fermo restando il fatto di restare ben lontani dalla massima dissipazione!!!). Se però volete stare assolutamente tranquilli, utilizzate una E88CC o una 6922, che vi mettono assolutamente al riparo da ogni sorpresa.

Nel caso stiate utilizzando una ECC88 e vi ritroviate con una tensione anodica eccessiva, incrementate la R1 dell'alimentatore (da 4.7K a 6.8K ad esempio: per ogni kohm in più ci sarà una caduta di circa 6 volt).

Come vedete sto eludendo alla grande la domanda: dove trovo un trasformatore come quello indicato... beh, in calce riporto una breve lista di indirizzi, ricavati da un qualsiasi numero di Costruire HiFi, rivista cartacea di estremo interesse per gli argomenti che stiamo trattando e che dovreste trovare in edicola (io non ne ho mai avuti, ma stando alle lettere al direttore pare ci siano problemi di distribuzione: perciò, se non la trovate, insistete in altre edicole!!!
Male che vada è anche in Internet: www.magazine.it/audio/coshf.htm.
Ovviamente, è una rivista su carta, che pubblica pubblicità e i cui collaboratori sono spesso proprietari o ...*fiancheggiatori* di piccole o grandi società che producono kit.
Ciononostante è MOLTO interessante. Fra l'altro, se guardate bene la pubblicità, troverete anche un trasformatore che può andare bene ai nostri scopi: è ampiamente sovrabbondante, ma ha un prezzo di un terzo rispetto agli equivalenti sul mercato... e se volete restare sotto le 150 mila lire...

I Condensatori di Alimentazione

Il collegamento all'alimentazione

Personalmente trovo molto comodo avere il cavo staccabile ma la cosa ha ovviamente un suo costo (diciamo sulle 6 mila lire al massimo per vaschetta e spina IEC...), perciò non è il caso di applicarla ad un progetto minimale.

In definitiva consiglio l'uso di un bel Merlino, cioè un cavo trifase schermato con lo schermo connesso a massa solo dal lato della spina e non connesso all'altro estremo, saldato direttamente all'alimentatore da una parte e con una bella spina Vimar dall'altra.
Attenzione a prevedere un sistema di fissaggio del cavo indipendente dalla saldatura, per evitare problemi in caso di "strappo"!!!

Se volete un cavo rimovibile, tenete presente che si possono anche usare dei morsetti tipo mammouth, che sono molto comodi perchè permettono di sostituire il cavo senza saldature e sono anche molto economici.

Il collegamento a terra

Il layout dell'alimentazione

Fanno eccezione a questa regola R3,R3,C3,C4 che vanno montati il più vicino possibile alle valvole (il ripple su C2 è ridotto a qualche millivolt, per cui si rischia molto poco a portare tale tensione vicino alla valvola...)
Con il mio layout e il mio trasformatore il ronzio si riduce decisamente collegando alla massa di segnale la carcassa del trasformatore; provate.
Se c'è del ronzio e non avete messo i condensatori di bypass sui diodi dell'anodica, provate a montarli: di solito si ha un netto miglioramento delle componenti ad alta frequenza del ronzio, il che ne riduce non poco il livello apparente.

In ogni caso tenete conto che eventuali ronzii significativi non dovrebbero poter venire ne' dall'alimentazione anodica ne' da quella dei filamenti, se l'alimentatore è correttamente realizzato.
Tentate di tenere i fili di alimentazione più lontani possibile dai circuiti di segnale in generale, in particolare quelli dell'alternata devono restare il più lontano possibile.
Il fusibile deve esser di tipo ritardato (all'accensione lo spunto di corrente è notevole).

Lo stadio di preamplificazione

Il problema di uno stadio a catodo comune è che... guadagna troppo!!!
La cosa non è banale: l'eccesso di guadagno è un problema effettivo in questa applicazione.
Il guadagno dello stadio a catodo comune con resistenza di catodo bypassata con un condensatore, come di solito si fa, è attorno a 25-30: eliminando il condensatore di bypass viene ridotto a circa 13.2, che è un valore adeguato per un preamplificatore linea.

Ovviamente c'erano altre soluzioni possibili ma in tutti gli altri casi erano necessari componenti addizionali: in un progetto a costo minimo anche questo aspetto è importante.

C'è solo un aspetto che è potenzialmente criticabile in questa scelta: il fatto che è uno stadio retroazionato, il che... non è di moda.
C'è da dire che si tratta di una retroazione *intrinseca* ed inerente allo schema: la retroazione attualmente tanto criticata (e non a torto...) è in particolar modo quella globale o comunque pluristadio, che riporta il segnale di uscita all'ingresso (due o più stadi prima).
La ragione più immediata della critica è legata tipicamente ad aspetti *sonici* (mancanza di ariosità in particolare), mentre dal punto di vista tecnico si fa riferimento di solito al fatto che il segnale torna invertito all'ingresso, ma in ritardo (tempi ridottissimi, ma... la luce per percorrere 10 cm impiega 0.3nsec, un tempo che ad esempio per l'elettronica digitale è tutt'altro che trascurabile!!!).
In ogni caso, il nostro circuitino un po' d'aria ce la dà.

Il selettore degli ingressi

Il punto chiave è che l'uscita per il registratore deve essere prelevata PRIMA del potenziometro del volume.
Ciò comporta ovviamente anche la possibilità che il segnale in ingresso sia *danneggiato* dal carico dell'ingresso dal registratore: perciò nei pre minimali si usa spesso introdurre una resistenza fra il selettore degli ingressi e l'uscita tape.

Si usa anche inserire un interruttore che permette di sconnettere l'uscita tape, quando non è in uso: poichè questo interruttore tratta un segnale a livello ridotto, sarebbe opportuno che i suoi contatti fossero dorati... il che ci porta fuori budget.
La soluzione più economica è quella di... non connettere il cavo di interconnessione del registratore lato registrazione al pre, quando non si sta registrando.

Nei pre più sofisticati, più complessi, completi e... fuori moda, si usano circuitazioni con selettore (*barra*) di registrazione separata, come nel Pressive: in questo caso vale certamente la pena di prendere alcune precauzioni a costo zero: evitare di connettere una posizione del selettore di registrazione all'ingresso tape: in questo modo si evita un eventuale loop ingresso/uscita, che potrebbe causare autoscillazioni utilizzare la posizione *non connessa* all'ingresso tape come posizione di riposo per evitare di mantenere la connessione all'ingresso del registratore quando non è in uso.

Per i selettori vi consiglierei di utilizzare dei 2 vie 6 posizioni (riducibili a piacere mediante una ghiera piuttosto scomoda ma efficace) della Palazzo, blindati e con contatti dorati, completamente in materiale plastico nero, che nonostante le caratteristiche di cui sopra hanno un prezzo attorno alle 10 mila lire (e per quanto ho potuto vedere sembrano funzionare bene).

Per l'ingresso usate dei connettori RCA di buona fattura, senza esagerare; vedete le note relative al Pressive.

I potenziometri

I potenziometri sono 2, entrambi doppi. Il primo è quello del bilanciamento, da 50K A (lineare); le due sezioni sono da connettere in maniera opposta sui due canali (vedi schema).
Con questo schema si ottiene un intervento di più o meno 3 dB (circa) rispetto alla posizione centrale.
E' uno schema non convenzionale, ma che mi piace ed è utilizzato anche su degli oggetti chiamati Audio Note...

Il secondo è quello del volume, da 50K B (logaritmico). Le due sezioni devono essere montate in maniera uguale per i due canali.

Si vedono di recente in giro dei sistemi che evitano di inserire due potenziometri sul segnale (bilanciamento e volume) usando due potenziometri singoli separati per ciascun canale.
In questo modo si risparmia anche qualche cosa, ma di fatto se le valvole non sono selezionate e/od accoppiate per guadagno, si rischia di dover ritarare ad orecchio il bilanciamento a ogni variazione del volume di ascolto... Personalmente lo trovo scomodo.

Con il bilanciamento separato, invece, si trova la posizione del potenziometro di bilanciamento che garantisce lo stesso livello di uscita sui due canali in maniera strumentale (con un generatore di segnale ed un oscilloscopio) e poi si fissa la manopola del bilanciamento in posizione verticale stando attenti a non far spostare il potenziometro dalla posizione determinata prima.
Così è semplicissimo tornare ad un bilanciamento perfetto in qualsiasi momento, cosa che torna spesso utile nel corso di prove varie...

Ooops, tutto bene a parte il dettaglio che vi manca solo l'oscilloscopio e il generatore? Beh, in effetti basta anche qualche cosa di meno; il generatore può essere sostituito dal CD player con un disco di test che preveda segnali *tecnici*; per valutare il livello del segnale basta un buon tester.
Tenete presente che una differenza di livello di una frazione di dB è praticamente impercettibile, ma facilmente misurabile: 1dB corrisponde ad una differenza del 12%.

Le resistenze

Per la R1 in teoria basta 1/2W, ma è sempre meglio essere larghi, in modo da non avere a che fare con temperature elevate: con 2W si è certamente al sicuro da ogni sorpresa.
La R2 ed R3 è bene che siano non induttive (tipicamente al carbone).
Non è assolutamente il caso di andare a cercare resistenze speciali: finora non sono riuscito a percepire alcuna significativa differenza in termini di suono.... comunque la ricerca continua.

I condensatori di uscita

Particolare cautela va usata nella scelta dei condensatori di uscita. Sono gli unici condensatori sul percorso del segnale e conviene che siano di buona qualità, a film o carta e olio.

A questo proposito si sentono moltissime voci diverse; quasi tutti comunque concordano sul fatto che i migliori siano quelli che vendono loro stessi...
La scelta non è facile; potete iniziare con dei normalissimi Philips di adeguata tensione, e poi verificate voi stessi le alternative: ce ne sono parecchie: ERO 1822 e simili, ICEL, ICAR ed altri Carta ed Olio; svariati rivenditori di componentistica audio hi-end (beh, se non hi-end, certamente hi-price comunque) si sono fatti fare su specifiche condensatori a film ed alcuni sono niente male.
Insomma ne troverete delle più svariate qualità e prezzi. Attenzione a questi ultimi: dei Carta ed Olio Audio Note in rame raggiungono tranquillamente le 100 mila lire l'uno; non è assolutamente il caso di spenderle se non avete ottimizzato prima tutti gli altri aspetti del circuito; ma se vi potete permettere di ottimizzare tutti gli aspetti del circuito, forse ci sono schemi più interessanti in giro...

Comunque la ricerca dei condensatori può essere una attività interessante: ci si allena a percepire differenze di suono abbastanza ridotte (ci sono, ci sono...), soprattutto in termini di colorazioni del suono.
Ripeto, non svenatevi: si può trovare qualche cosa di buono senza spendere troppo. Attenzione però anche ai prezzi troppo bassi: se si tratta di valvole o condensatori elettrolitici o carta e olio conviene stare molto, molto attenti: le fregature sono sempre in agguato...

I tubi

Anche qui ci sono prezzi molto variabili; si trovano delle Sovtek (produzione corrente, russa) intorno alle 13mila lire: vanno bene, ma hanno un rodaggio lunghissimo; stesso discorso per le 6922 della stessa origine; comunque è un tubo diffusissimo che troverete in quantità ovunque.
Anche qui non fatevi spennare: prima provate con una valvola economica; solo quando sarete certi che tutto è a posto, compratevi qualsiasi bestia vi venga in mente.... Anche qui le differenze di suono ci sono, e si sentono.

Un dettaglio sulla ECC88. Non è una valvola nata per l'audio, e si capisce da un dettaglio non secondario: risulta discretamente microfonica, cioè risente delle vibrazioni nell'ambiente.
La cosa varia molto da esemplare ad esemplare. Ora questo è un difetto, tecnicamente parlando, in quanto il comportamento elettrico dipende dalle vibrazioni cui è esposta (varia la geometria dei componenti); ma ci sono dei grandissimi maestri dell'audio che ritengono che le valvole migliori siano le più microfoniche perchè alla fine forniscono il suono migliore...

Tenete presente che di fatto si comportano come linee di ritardo o unità eco meccaniche (a molla), e ciò può in effetti creare una sensazione di aria attorno agli strumenti molto piacevole da ascoltare. Che dite? Che se si riproduce altro rispetto a quello che è stato registrato, non è vera hi-fi? Avete ragione.
Questa è Hi-End...

Lo schema di montaggio

Nelle strisce ci sono dei capicorda che si prolungano in basso in occhielli che servono per il montaggio meccanico dei capicorda stessi al telaio. Attenzione a non utilizzarli, neanche per le masse; se avete bisogno di utilizzarne uno, tagliate via l'anello.
In questo modo non ci sono possibilità di contatti inappropriati fra telaio e circuito: a parte contatti decisamente errati anche dal punto di vista dello schema elettrico, il telaio va collegato alla massa di segnale in un unico punto (di solito io collego il telaio alla massa di segnale il più vicino possibile al collegamento di massa dei pin di ingresso (sbilanciati) e da qui risalgo con la massa al potenziometro del volume ed alla resistenza catodica delle valvole di ingresso; di solito invece si cerca di creare una specie di ibrido fra masse a *bus* e masse a stella, creando un punto di riferimento di massa all'uscita dell'alimentatore e da qui facendo partire vari rami del bus cui tutti gli altri componenti fanno poi riferimento).

Una alternativa meno tradizionale e sconsigliabile per realizzazioni *definitive*, ma che trovo abbastanza comoda per test, è quella di utilizzare delle normali morsettiere isolate tipo mammouth; il loro utilizzo non deve comunque essere generalizzato: può essere accettabile nelle aree di alimentazione, non per il segnale.

I componenti o i collegamenti devono essere sempre stabili: cioè avere tutte e due le estremità fissate ad un capocorda o ad un pin dello zoccolo della valvola.
I reofori dei componenti devono essere posti a contatto fra di loro prima di saldarli, in modo da minimizzare la resistenza di contatto.

Non usate la contattiera per scopi di collegamento elettrico: deve essere solo un supporto meccanico; i collegamenti vanno effettuati con cavetto opportuno o al limite con i reofori dei componenti.

Non avvolgete fra di loro o prolungate i reofori troppo oltre il punto di saldatura, se volete avere la possibilità di smontare i componenti...

Come filo per cablaggio utilizzate del comune cavetto in rame, possibilmente solid core. L'ideale è il cavo di rame argentato isolato in teflon, che è poco flessibile e un po' scomodo da spelare, ma non ha alcun problema di tenuta in temperatura durante la saldatura ed ha una resa sonica ottima; per un circuito a costo minimo è comunque non necessario e probabilmente eccessivo (anche come costo: sulle 5mila lire al metro...). Ne riparleremo...

Elenco fornitori

Tutti i materiali che sono serviti per gli esperimenti ce li siamo comperati, pagandoli di tasca nostra.
Questo è però lo scotto da pagare per avere una rivista come TNT, che non può subire alcuna pressione esterna in quanto non si basa sull'esterno per raccogliere fondi o favori.

La lista è certamente incompleta. Credo che riporti i maggiori (oppure i più *visibili*) fornitori di materiale elettronico audio, ma non vi consiglio di rivolgervi a loro se non per materiale specificamente valvolare o audio!!!! Se riuscite a trovare un fornitore di materiale elettronico *normale* sicuramente troverete dei prezzi più a buon mercato.
Resta il fatto che non riuscirete probabilmente a recuperare presso di questi i materiali specifici per le valvole, il cavo di rame argentato isolato in teflon, lo stagno all'argento, i condensatori carta ed olio ed altri materiali specifici che qui troverete certamente...e pagherete caro!!!

Perciò:

• Trovate un fornitore di materiale elettronico qualsiasi, NON specializzato nell'audio, e acquistate tutto il possibile, escludendo magari i trasformatori...
• Per tutto quello che non riuscite a trovare altrove rivolgetevi a un fornitore specializzato.

Quasi tutti i fornitori riportati sotto hanno od hanno in preparazione dei cataloghi della loro componentistica, di solito a pagamento... Alcuni cataloghi sono anche accessibili su internet.

© Copyright 1998 Giorgio Pozzoli