Amplificatore a Valvole SE da 8+8w

 

Amplificatore a valvole single ended 8W per canale

 

EL34SE-DM   Il mio primo amplificatore a Valvole single ended da 8W
Tuffanelli Cristiano (Settembre 2017 - Rev. Aprile 2020)

 
Era il 1986 quando toccavo per la prima volta una valvola termoionica. Si trattava di una UCL82, un triodo-pentodo tipo ECL82 ma con filamento a 50V, montato sulla fonovaligia Phonola A310A di mia madre.
Allora le musicassette facevano da padrone, mentre i vecchi vinili lasciavano il loro tipico odore nei cassetti ormai chiusi da anni. Così un giorno, rapito dalla mia insaziabile curiosità, ho chiesto a mia madre di poter smontare il suo “ormai superato” giradischi. Ho avuto il consenso, e mi si è aperto un mondo.
Allora mi limitavo a giocare con piccoli trasformatori, motorini e lampadine, ma il fascino di quel tubo di vetro, che lasciava intravvedere  sottilissimi fili e lamierine grigie, mi catapultava in una nuova dimensione. Dovevo saperne di più.
Così ho cercato informazioni ai veterani di quella tecnologia. Loro, che le valvole le avevano vissute, spesso per lavoro, con molta pazienza hanno saputo darmi preziose informazioni. Mi hanno regalato persino libri ingialliti, dal leggero odore di cantina. Libri che ho conservato per anni, poi perduti chissà dove. Su questi libri ho appreso i principi di funzionamento, le tipologie di valvole e i loro impieghi. Ma andavo alle scuole medie, l’elettronica era per me ancora un tabù, e presto mi sono trovato di fronte a concetti che mi hanno costretto a desistere, limitando la mia esperienza a pilotare lampadine. Tirando il collo alla povera UCL82…
Da allora abbandonai l’idea, mi dedicai ad altro, quasi cancellando totalmente dalla testa questa arcaica tecnologia, nella convinzione che il transistor avrebbe completamente sostituito i tubi termoionici.
Fino a quando …

 

Una valvola termoionica UCL82, il mio primo contatto col mondo delle valvole.

Anno 2016, lavoravo ormai da dodici anni in un’azienda che tuttora distribuisce materiale elettronico, ma anche puntine e testine per giradischi. Mi stupivo che col passare del tempo, le vendite di questi obsoleti articoli aumentassero considerevolmente, mese dopo mese. Che i vinili stessero tornando di moda?

E' stato grazie alla passione del titolare di quest’azienda, che ho conosciuto la vastità del mondo audiofilo. Mondo che non solo ascolta musica dai vinili, ma che spesso utilizza ancora amplificatori a valvole! E così mi sono ributtato sull’argomento, con la stessa curiosità di un tempo, ma con un bagaglio di basi ed esperienze decisamente più ricco.

Oggi trovare informazioni è molto più semplice ed immediato, rispetto agni anni '80. Per recuperare testi e componenti, basta un click e una carta di credito. Ho quindi subito recuperato due “libri sacri” per gli amanti delle valvole, Elementi di ELETTRONICA generale e Elementi di RADIOTECNICA generale di Sante Malatesta, e in poco tempo mi sono studiato bene la materia. Ho fatto prove su prove, con valvole "didattiche" come le ECC82 o le ECC83, e ho cercato schemi di amplificatori semplici da realizzare, giusto per iniziare.

 

Due Sacre scritture per chi vuole mettere piede nel mondo delle valvole.

 

Ed ecco tra i mille schemi DIY spuntare un progetto tutto italiano, lo schema LX1240 di Nuova Elettronica. Un semplice progetto, completo e se vogliamo anche discretamente funzionante. Ma io non mi accontento di seguire le istruzioni, montare come un automa pezzo dopo pezzo, senza prendere coscienza di ciò che sto facendo. Così intendo farlo mio, iniziando a studiare le rette di carico, i punti di lavoro, le frequenze di taglio e tutti quei dettagli che possono trasformare un amplificatore in un Amplificatore, con la A maiuscola.
Mi accorgo subito che il punto di lavoro delle ECC82, nello schema originale non è proprio il massimo. Così lo porto nella posizione corretta, variando retta di carico e tensione di griglia. Anche per le valvole finali EL34 occorre un piccolo intervento, poiché le resistenze di catodo nel progetto originale sono troppo basse, polarizzando in maniera errata le due valvole finali, col risultato di arroventare le placche. Per i trasformatori di uscita, componenti importantissimi in un amplificatore a valvole, nel mio caso mi sono dovuto accontentare di quelli forniti nel kit di Nuova Elettronica, per questione di budget iniziale. Anche se alla fine, non si sono rivelati poi tanto pessimi, anzi. Certo non sono dei NOR.SE ma testando la risposta in frequenza, credetemi c’è di peggio. Peccano un po’ alle basse frequenze, e sotto i 60-50Hz precipitano disastrosamente.
Trovato quindi il giusto compromesso tra tensioni anodiche, resistenze e condensatori, comincio a ricamare intorno al neonato cuore dell’ampli, studiando la sezione di alimentazione e la gestione dei segnali in ingresso. Il progetto originale prevede una sezione di alimentazione con un solo trasformatore, un ponte di diodi, un paio di grossi condensatori elettrolitici e un’induttanza a doppio avvolgimento in comune ai due canali. Scelta economica, ma indubbiamente poco raffinata… Così decido di raddoppiare i trasformatori di alimentazione, di utilizzare due GZ34 per rettificare le tensioni, e ridurre al minimo il ripple con due filtri C-L-C, completamente separati. In questo modo i due canali (destro e sinistro) hanno ognuno il proprio stadio di alimentazione, escludendo totalmente problemi di diafonia. E’ in questo momento che il mio progetto riceve il nome di EL34SE-DM dove DM sta per “Dual Monoblok” essendo un doppio amplificatore in un unico chassis. Bello vero? Peccato che le GZ34 hanno il filamento a 5V, e i trasformatori di Nuova Elettronica hanno solo un’uscita da 6,3V appena sufficiente per il riscaldamento delle ECC82 ed EL34. Così decido di installare un ulteriore trasformatore, in grado di fornire i 5V e perché no, anche un 9V per eventuali servizi ausiliari. Opto per un toroidale da 40VA, da me modificato per poter ottenere le tensioni desiderate. Questo è l’unico punto in comune, elettricamente parlando, tra i due blocchi. I servizi ausiliari si concretizzano nel circuito di ritardo inserzione tensione anodica, e di commutazione regolazione toni / diretto. Quella di poter regolare i toni è stata una scelta un po’ sofferta, e a dirla tutta, non ne sono ancora convinto. Ma ormai è fatta, le regolazioni ci sono, anche se non vengono praticamente mai utilizzate.

Schema da me rivisto, derivante dal progetto LX1240 di Nuova Elettronica.

 

Schema sezione di alimentazione.

 

Ci siamo, ora è tutto deciso, tutto schematizzato, testato, pronto per essere montato. Sì, ma con che stile? Freddo e moderno? Essenziale o sfarzoso? Magari un po’ retrò? Faccio una ricerca di immagini sul web e vengo rapito dal (per me) affascinantissimo Geloso G3262, e decido così di adottare questo stile e realizzare il mio amplificatore ispirandomi a questo glorioso prodotto anni ‘60.

Si parte. Il telaio su cui montare i componenti è realizzato con una piastra di alluminio di spessore 3mm, opportunamente piegata, forata e filettata. Ovviamente tutto a mano. Le fiancate laterali sono realizzate in mogano, lucidato e anticato. Mentre la struttura sottostante, meno evidente e col solo scopo di unire le fiancate e proteggere i componenti interni, è realizzata in umile compensato di pioppo, ricoperto da alluminio adesivo. Questa scelta è dettata dalla necessità di schermare i componenti sensibili dai campi elettromagnetici esterni, che potrebbero creare ronzii indesiderati. Il frontalino è realizzato con una piastrina in alluminio anodizzato e serigrafato. In questo caso il disegno è mio, ma per la realizzazione mi affido ad una ditta specializzata. Dulcis in fundo le manopole, che voglio personalizzare, o meglio creare, tornendo quattro tronchetti di faggio, dal colore chiaro, in netto contrasto col caldo rosso del mogano. Inizialmente mi sembrava superfluo proteggere i componenti esposti, ma Ahi! Al primo contatto accidentale con una EL34 in temperatura, capisco che forse sarebbe stato meglio pensare ad una protezione. Così cerco di rovinare meno possibile il fascino delle valvole esposte, racchiudendo la parte superiore in una calotta in rete di alluminio a maglia grossa. Soluzione semplice da realizzare, elegante e poco costosa.

 
Versione "volante" del circuito, per verificare lo schema prima della realizzazione finale.

 

Piastra di montaggio. Qui sono montati tutti i componenti dell'amplificatore.

 

Si comincia a montare i primi componenti.

 

Il canale destro è completato, pronto per le prime verifiche.

 

Anche il canale sinistro è pronto. Ora l'amplificatore potrebbe già funzionare.

 

Anche se manca ancora qualche pezzo, la curriosità di ascoltare "la sua voce" è tanta...

 

Ed eccolo, finito al 99%, qui sopra ad un lettore CD per i test. Manca solo la mascherina frontale.

 

Ci siamo, l'amplificatore è praticamente finito, può già funzionare ed è il momento di chiedersi come va.
Prima però di “ascoltare” la voce del neonato, voglio fare qualche misura, per ottenere i dati caratteristici che ogni amplificatore possiede. In laboratorio ho centinaia di tubi, recuperati da TV, radio e anche NOS. Ma per fare i test ho preferito utilizzare tubi nuovi, marcati JJ, la vecchia Tesla. Tubi economici, senza infamia e senza lode, ma che comunque svolgono bene il proprio lavoro.
Monto quindi una coppia di GZ34, di ECC82 ed EL34, per un totale di sei tubi. Li lascio lavorare a vuoto per una giornata, giusto per scottarli un po’ e fare un minimo di rodaggio. Dopodiché iniziano le prove, ed ecco i risultati.

 

Configurazione

SE

Sensibilità Input

180 mV

Impedenza ingresso

47 KΩ

Risposta in frequenza

40-15000 Hz

Rapporto segnale rumore

35 dB

Impedenza uscita

8 Ω

Potenza uscita

7,8 W

 

Risposta in uscita alle frequenze comprese tra 20 e 20000 Hz.

Nel complesso l'amplificatore ha una discreta risposta. Molto lineare tra i 60 e i 4500 Hz, rimanendo abbondantemente sotto la soglia consentita per tutta la gamma di frequenze compresa tra 20 e 20000 Hz. Flessione oltre i 10 kHz ma morbida e contenuta fino a 20 kHz, perdendo 4,8 dB rispetto a 1 kHz. Malino sotto i 50 Hz, dove la risposta degrada vistosamente, perdendo 3,8 dB tra i 50 e i 20 Hz. Questo tipo di risposta, nella completa banda passante, purtroppo non è molto lineare, ma colloca comunque questo amplificatore nella categoria Hi-Fi regolamentata dalla norma DIN 45500.

Il rapporto segnale / rumore invece non è il massimo, un valore di 35 dB non rispetta la norma DIN45500, e occorre lavorare un po' sullo stadio di alimentazione. Presto pubblicherò i risultati della modifica che ho già in mente.

 

 COME SUONA

Finalmente dopo tanto lavoro mi posso rilassare, comodamente sul divano, di fronte a due egregie Klipsch R-15M pilotate dal mio nuovo EL34SE-DM.

Quando si dice che i Watt valvolari rendono più di quelli a transistor… Beh, io risponderei “ni”. I Watt sono sempre Watt. La differenza in termini di potenza sonora la fanno le casse. Gli amplificatori a Valvole per loro natura erogano poca corrente, quindi gli altoparlanti devono necessariamente avere una efficienza molto elevata, diciamo oltre i 90-92 dB. Nel mio caso sto utilizzando casse da 94 dB, quindi la resa dovrebbe essere buona. Esistono casse migliori, anche da 100 dB, ma i costi purtroppo aumentano esponenzialmente…
E non mi sbaglio. Passo in rassegna pezzi jazz, blues, classica e persino lirica che conosco bene, e subito noto una notevole limpidezza del suono. Non manca nulla, tutte le sfumature, i passaggi che mi aspetto, qui ci sono. Ma ad essere obiettivi, purtroppo mancano un po’ di bassi, ma me lo aspettavo, considerando l’economicità dei trasformatori di uscita.

Versione definitiva, completa di mascherina frontale con il mio marchio, ginkgo®.

 

Versione definitiva con protezione montata.

 

E’ stato un lungo lavoro, minato da dubbi, perplessità ed errori, che hanno richiesto molto tempo e finanze. Ma per essere il primo vero amplificatore completo, sono davvero soddisfatto. Anche se per la mente già girano diverse idee di migliorie, modifiche e nuovi stili, ma questa sarà una nuova avventura… già in cantiere.