Un pre SRPP di ECC88 un po' particolare

In un altro thread si è parlato della realizzazione di un preamplificatore con le ECC88 e si è dissertato sulla scelta della circuitazione da adottare ed in particolare fra l’SRPP ed il più classico catodo comune + cathode follower.

Entrambi gli schemi sono validissimi e per entrambi ci sono vantaggi e svantaggi dal punto di vista squisitamente tecnico ed evidenti differenze d’impostazione sonora; è chiaro che la scelta dovrà essere effettuata in base alle reali esigenze tecniche (guadagno, impedenza d’uscita, ecc…) ma soprattutto in funzione dei gusti personali e del contesto in cui l’apparecchio dovrà esser inserito.

In quell’occasione avevo anche espresso alcune personalissime valutazioni sul suono dell’SRPP specialmente se implementato proprio con le ECC88 che ho definito un po’ troppo “asettico” intendendo con questo una certa “spersonalizzazione” del suono delle valvole ed una somiglianza a mio parere troppo vicina allo stato solido.

Sono, ribadisco, valutazioni assolutamente soggettive e quindi suscettibili di essere confutate da chiunque ed in qualunque momento.

Di contro non si possono non riconoscere all’SRPP una gran serie di pregi, grande reiezione ai disturbi dell’alimentazione, alto slew rate e grandi capacità dinamiche.

D’altra parte però anche l’accoppiata catodo comune + cathode follower può vantare gran parte degli stessi pregi con in più la possibilità di ottenere impedenze d’uscita decisamente più basse e con un ulteriore vantaggio che è quello di poter facilmente utilizzare tubi diversi per i due stadi, scegliendoli opportunamente per caratteristiche sonore proprie e per la funzione che devono svolgere.

Per esperienza e per il solito gusto personale ritengo valido l’utilizzo del C.F. quando sia realizzato con un tubo “robusto” in grado di lavorare a correnti abbastanza elevate e di conseguenza in grado di erogare  a sua volta una discreta corrente sul carico.

Non è un caso se, in molti finali in SE che lavorano in classe A2 e che quindi debbano erogare, a volte, qualche decina di mA sulle griglie delle finali si impieghino per il C.F. addirittura pentodi di potenza collegati a pseudotriodo.

Da un po’ di tempo mi sono chiesto se non fosse possibile, sulla carta almeno, unire i pregi delle due circuitazioni e tirar fuori qualcosa di diverso…

Prima di proseguire e per maggior comprensione delle scelte che saranno fatte in seguito, analizziamo il funzionamento di uno stadio SRPP.
Ragioniamo su questo schema e vediamo cosa succede:



In condizioni di riposo nei due tubi scorrerà una certa corrente che è determinata, oltre che dal tubo ovviamente, dal valore delle due resistenze R1 ed R2 e nella condizione che le correnti di griglia siano nulle (classe A1)

Si vede bene che la tensione sulla griglia del tubo superiore è uguale a quella presente sull’anodo del tubo inferiore.

Immaginiamo ora di immettere in ingresso del tubo inferiore un segnale che per comodità supponiamo essere positivo: cosa accade ora?

Per effetto del segnale in ingresso il tubo inferiore tenderà a far aumentare la corrente circolante nel sistema ma questo aumento provocherà come conseguenza una maggiore caduta di tensione attraverso la resistenza R1 e quindi il valore della tensione sulla placca del tubo inferiore sarà minore di quello precedente a riposo.

La griglia del tubo superiore però è collegata rigidamente all’anodo del tubo inferiore e quindi la tensione su di essa seguirà esattamente lo stesso andamento e quindi diminuirà.

Ma se diminuisce la tensione di griglia il tubo superiore conduce meno e quindi diminuirà la corrente in esso circolante e, visto che i tubi sono in serie, anche quella del tubo inferiore.
Il tutto vale, ovviamente a parti invertite, se il segnale in ingresso è negativo; con un segnale musicale variabile in ingresso si innesca quindi una specie di “tira e molla” che ha fatto definire, impropriamente a mio avviso, l’SRPP un Push Pull.

Nel corso degli anni e di molti ascolti mi sono reso conto istintivamente di preferire le circuitazioni semplici e la più semplice possibile fra tutte che poi è la configurazione a catodo comune o come spesso viene definita in single ended.  

Certo ha tecnicamente parecchi difetti, primo fra tutti la relativamente alta impedenza d’uscita e, a seconda del tubo utilizzato, non eccezionali capacità dinamiche ma dal punto di vista sonoro personalmente resta insuperabile…

Il catodo comune si può migliorare sotto molti punti di vista per eliminarne quasi tutti i difetti teorici e il Tube Minimalist rappresenta forse una estremizzazione di quanto si può mettere in atto: CCS, CVS, led, ecc.. non sono stati impiegati per “fare scena” ma proprio nel tentativo di migliorare il circuito che però dal punto di vista tecnico e sonoro rimane sempre e fondamentalmente un semplice catodo comune.

Ora analizziamo l’SRPP da un altro punto di vista e guardiamo il circuito seguente:



Cosa è cambiato rispetto al precedente?

A prima vista sembrerebbe molto poco: si è usciti dall’anodo del tubo inferiore dopo R1 invece che dal catodo del tubo superiore e prima della stessa resistenza.

Questo “poco” invece concettualmente è davvero “tanto”…

Ripensate al funzionamento dell’SRPP e prendete quanto è contenuto nel rettangolo: è un CCS…, imperfetto quanto volete ma la sua funzione è pur sempre quella di tentare di mantenere costante la corrente circolante nei tubi, in particolare nel tubo inferiore.

In questa configurazione quindi il circuito diventa un catodo comune caricato da un semplicissimo generatore di corrente costante… e come tale suona… e senza alcun inquinamento da “sabbia”…!

Lo svantaggio al solito è quello dell’impedenza d’uscita piuttosto alta: con le ECC88 ed R2 non bypassata siamo intorno ai 5K.

Ecco allora che torna in campo il cathode follower: se facciamo seguire a questa configurazione di SRPP un bel buffer in C.F. che diminuisca drasticamente l’impedenza d’uscita abbiamo risolto anche quest’ultimo problema del catodo comune.

Si è detto di tutto e di più sul cathode follower,.. è uno stadio controreazionato e per questo suona male, impedenze d’uscita molto basse sono inutili,… ecc…

Quanto al discorso della controreazione è vero ma attenzione: è una controreazione di corrente che si attua in tempo reale a differenza di quella “classica” di tensione che prevede di prelevare una parte del segnale a valle e riportarlo in controfase all’ingresso.

In quest’ultimo caso è inevitabile che ci sia un certo “ritardo” fra azione e reazione con conseguente sfasamento temporale dell’azione di reazione sul segnale in ingresso: è essenzialmente questo il motivo del cattivo suono degli apparecchi controreazionati in modo classico.

Tutto questo non accade nel cathode follower dove “ritardi” non ce ne sono e quindi chi asserisce che il C.F. suona male perché è controreazionato dice una grande sciocchezza…

Quanto all’impedenza d’uscita è vero che valori inferiori ai 300 ohm di solito non servono nelle normali applicazioni e quindi è inutile cercare di diminuirla ancora ma che problema c’è se uno stadio semplice ha di suo impedenza d’uscita di 125 ohm…?

Che poi il suono piaccia o meno è tutto un altro discorso…

Ho detto in precedenza che personalmente ritengo valido il suono del C.F. quando sia implementato con tubi “robusti” e “veloci” e cioè in grado di sopportare correnti di riposo abbastanza elevate ed abbiano una transconduttanza significativamente alta, unita, possibilmente, ad una bassa resistenza interna.

Non mi meraviglia che un cathode follower realizzato con una ECC83 suoni male… ma se, senza ricorrere a tubi di potenza, lo implementiamo con una 6N6P il discorso cambia…

La 6N6P è il tubo utilizzato nel Tube Minimalist; ha resistenza interna di 1.8K, transconduttanza di circa 12 mA/V e può dissipare la bellezza di 8W con entrambe le sezioni funzionanti che si traduce nella possibilità di sopportare correnti di riposo di oltre 40 mA: ci si potrebbe fare un finalino da un paio di watt…

Quindi un buon buffer con la 6N6P si può realizzare semplicemente con una sezione del tubo ed una resistenza da 6.8K sul catodo.



Nel tubo scorrono circa 15 mA e l’impedenza d’uscita si attesta intorno ai 125 ohm grazie alle caratteristiche proprie del tubo.

Uno dei problemi quando si implementano i C.F. a correnti abbastanza elevate è la resistenza R21 sul catodo: è necessaria una resistenza con dissipazione abbastanza elevata (5W nel caso) e con la massima stabilità termica per mantenere il più costante possibile il punto di lavoro.

Le normali resistenze a carbone anche con elevate dissipazioni sono pochissimo stabili termicamente e tendono ad aumentare in maniera abbastanza evidente il loro valore resistivo all’aumentare della temperatura di esercizio: questo significa spostare il punto di lavoro (aumenta –Vg) e di conseguenza variare la corrente di riposo.

Intendiamoci non succede nulla di grave ma se si evitasse anche questa deriva termica sarebbe decisamente meglio…

Per evitare o almeno minimizzare questo problema ci viene in aiuto un circuitino che è spessissimo adottato negli OTL per cuffia, questo:



Il gruppo X4, R21 e R14 sostituisce dinamicamente la resistenza di catodo ed è immune da deriva termica.

A questo punto il nostro preamplificatore è pronto ed il suo schema è questo:



Come si vede i due stadi sono accoppiati in continua ed è indicato anche il partitore (R17/R18) per sollevare da massa il riferimento dei filamenti dei due tubi e rientrare così nelle specifiche per le Vkf.

Addirittura, se vogliamo usare un po’ di stato solido, con i valori di progetto, è possibile sostituire R21 (150 ohm) con un led giallo o verde da 5 mm…

R19 ed R20 sono semplici grid stopper e possono avere valori fra 220 ohm ed 1K come indicato mentre C1 in uscita è il solito buon carta/olio russo: R10 (100K) simula il potenziometro del volume in ingresso.

Il guadagno si attesta intorno a 22 dB e la distorsione, praticamente solo di seconda armonica, ha l’eccellente valore dello 0.028% per i soliti 2V RMS in uscita mentre l’impedenza d’uscita è di circa 125 ohm.

E’ estremamente semplice da cablare in aria potendo lavorare praticamente solo sugli zoccoli dei tubi e sul bus di massa.

I valori delle tensioni di lavoro sono questi:



E questi i parametri di distorsione

L’alimentatore.

Lo schema è abbastanza classico ed in linea di massima segue la filosofia di quello adottato nel Tube Minimalist:



Si tratta di un C-L-C-L-C in cui la prima induttanza è una classica a nucleo da 5H (100 ohm) e la seconda da 11H (C5/2) è simulata con un giratore seguito dalla separazione dei canali con un ulteriore cella R-(D)-C in cui il condensatore è sostituito da un moltiplicatore di capacità (Q1,R29,C7 e Q2,R31,C8).

La raddrizzatrice nella mia realizzazione è una vecchia usatissima 5Y3GT Philips mentre il TA ha secondario 180+180V/100 mA (Novarria)

La resistenza R10 (47 ohm) serve per limitare la corrente inversa sulla raddrizzatrice ed è necessaria visto il valore di C1 (10 uF polipropilene) perché le specifiche per la 5Y3GT prevederebbero un massimo di 4uF.

Le prestazioni in termini di rumore sono eccellenti con ripple residuo inferiore a 200 uV.

In alternativa per la raddrizzatrice è possibile usare anche una 5U4G(B) o una 5AR4/GZ34 con lievi insignificanti variazioni delle tensioni ma con risultati sonori decisamente diversi.

Come suona…?

Difficile per me dare un giudizio ma direi un po’ meno “asettico” del solo SRPP pur mantenendone le caratteristiche di velocità e di immagine ma con capacità dinamiche decisamente superiori in qualunque condizione di utilizzo.

Sempre istruttivo e di piacevole lettura!

è spiegato talmente bene che a uno come me che non ha alcuna base ne pratica ne teorica vien quasi voglia di metterselo a fare questo pre tanto è avvincente la descizione!!
complimenti

Maurizio ma è un Gomez?

SaNdMaN ha scritto:Maurizio ma è un Gomez?

No, il Gomes è questo:



ed è concettualmente assolutamente diverso.

molto bello!!!   

è simile al "Preamplificatore a Valvole "Meeting"" presentato a Pomezia?

mau749 ha scritto:

SaNdMaN ha scritto:Maurizio ma è un Gomez?

No, il Gomes è questo:



ed è concettualmente assolutamente diverso.

Pardon chiedevo Maurì  

ice--79 ha scritto:molto bello!!!   

è simile al "Preamplificatore a Valvole "Meeting"" presentato a Pomezia?

No, anche se si tratta sempre di un catodo comune + inseguitore catodico.

Nel Pre Meeting sono stati utilizzati "veri" CCS realizzati a stato solido e, a dire il vero, è ancora quello che per me suona meglio.

Probabilmente il Meeting lo "rivisiterò" soprattutto per quel che riguarda la parte alimentazione ed i punti di lavoro ma rimarrà esattamente uguale al precedente come schema generale.