Amplificatore a valvole

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    Salve a tutti, scrivo per la prima volta in questa sezione.
    Sarebbe mia intenzione realizzare un amplificatore a valvole, e pensavo di partire da questo schema:

    PP_EL84_Tube_Amp_with_Power_Supply

    Le valvole le ho già tutte (per due canali, più altre due per un preamplificatore RIAA), e anche i trasformatori di uscita.
    Il trasformatore di alimentazione e l'induttanza di filtro invece me li costruirei da me.

    Ho però una perplessità sullo schema, ovvero sulla resistenza di placca della ECC83 V1b
    Non è troppo poco da 15K?
    Forse intendevano 150K?

    Poi leggendo il datasheed della EZ81 leggo che la massima capacità dev'essere 50uF, mentre lì hanno messo addirittura 100uF... ma questo si può modificare facilmente.
    Parlano però anche di resistenze minime per ogni anodo. Sarebbe il caso di aggiungerle?

    Grazie, ciao.
     
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  2. Lorenzo R.
     
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    Anch'io ho la stessa perplessità e mi chiedo anche perché le due tensioni di placca dei due triodi dovrebbero essere regolate una su 228 V e l'altra su 260 V, cioè su due valori diversi.
    Non capisco nemmeno perché l'ingresso non sia disaccoppiato in c.c. con il solito condensatore interposto.
    Omesso con il sogno di migliorare la linearità di risposta?
    A me sembra solo una pessima idea.
    Mah, sarà che non sono un "esoterico" e di HiFi non m'intendo troppo, ma non capisco né l'una né l'altra soluzione.
    Voglio sperare che il progettista sapesse il fatto suo.

    Ho già visto usare - anzi, abusare - dei condensatori di capacità maggiore di quella massima raccomandata nei "datasheet" di una certa raddrizzatrice: la valvola non ne gode affatto e durerà senz'altro poco.
    Come minimo vanno montate le resistenze di protezione di cui dici, altrimenti la povera valvola soffrirà moltissimo. Sarebbero consigliabili anche con 50 microfarad!
    L'alternativa è impiegare la EZ81 con uscita induttiva, cioè aggiungendo un'induttanza di filtro supplementare PRIMA del primo elettrolitico di filtro. Con quest'a soluzione, il condensatore può anche essere da 100 microfarad senza che questo comporti rischi per la valvola e senza detrimento delle prestazioni.cCosta solo di più...

    Be', tutto sommato, l'unico pregio di questo circuito mi sembra lo stadio finale ultralineare (preparati al salasso per i trasformatori d'uscita... a meno che tu non voglia avvolgerli da solo!). Per il resto, mi pare proprio che vi sia qualche "leggerezza" di progetto.
    Ma forse sbaglio, non è il mio genere.
     
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    Dallo stile e dalla grafica dello schema si capisce che proviene da Elektor.
    Negli anni '80 ho fatto molte realizzazione dai loro schemi.
    Molto spesso c'erano errori e si vedeva che alcuni non erano mai stati realizzati.
    Nonostante questo rimane la migliore rivista di elettronica che sia mai stata pubblicata in Europa.
    La resistenza da 15kOhm penso sia anch' essa da 120kOhm, come la speculare, in un amplificatore differenziale bilanciato.
     
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    Sì, rispondendo a Lorenzo c'erano anche altri errori grossolani che non ho citato, tipo il filamento della EZ81 collegato come se fosse a riscaldamento diretto, e appunto il condensatore in ingresso.
    Ma il più critico secondo me era proprio il valore presunto errato della resistenza di placca della V1b
    Spero che corrette queste imprecisioni si dimostri un buon schema.
    I trasformatori di uscita con presa ultralineare li ho trovati a 65 euro l'uno dalla Francia, non mi è sembrato male.
    Ci avevo pensato ad avvolgermeli da me, ma ho visto che vanno avvolti in modo un po' articolato, con primari interrotti e ripresi dopo il secondario, facendo attenzione anche al senso di avvolgimento. Essendo ancora inesperto ho preferito prenderli già fatti.
    Viceversa quello di alimentazione e il filtro penso proprio di provare a farmeli da me, se trovo i materiali.
    Ho trovato due interessanti programmini che aiutano nei calcoli. Sperando di fare cosa gradita, se non li conoscete già eccoli:

    http://www.electronicecircuits.com/electro...lation-software

    Questo è il più semplice ma ho visto che i risultati combaciano con questo più complesso:

    https://digilander.libero.it/giunchifabrizio/scarica.htm

    Magari prima assemblo la parte amplificatrice e la alimento con l'alimentatore variabile 400V 150mA di cui ho già parlato, così vedo le richieste effettive del circuito.
    Intanto cerco anche il libro da cui è tratto lo schema, almeno per capire le varie regolazioni.
     
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  5. Lorenzo R.
     
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    65 euro l'uno non sono proprio un salasso, ma povera la mia indole genovese!
    Non male rispetto a quel che si vede in giro, ma guardando le cose in modo oggettivo non è pochissimo.
    Sulle modalità di avvolgimento sono stati versati fiumi d'inchiostro e si potrebbe discutere molto su certi "argomenti di fede", sia pur presentati in forme analitiche credibili.
    Sta di fatto che un prodotto di fattura accurata (industriale o artrigianale ma eseguito con buone macchine avvolgitrici) sarà superiore a un "casalingo" realizzato con un'avvolgitrice economica cinese con un guidafilo approssimativo, checché ne dicano alcuni pronti a giurare che "fatto tutto a mano è meglio".

    Per il resto, mi sembri perfettamente in grado di correggere da solo le imprecisioni di un progetto come questo e penso che riuscirai a trarne soddisafazione.
     
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    Qualcosa si muove...
    Vedremo cosa ne salta fuori...


    Prima uno studio sulla disposizione delle valvole, a soli fini estetici...

    IMG_0170

    Poi una prova di disposizione dei componenti.

    IMG_0172

    Si segnano i fori e i tagli su un lamierone recuperato al lavoro.

    IMG_0175

    E si eseguono dopo aver tagliato i pezzi necessari con la smerigliatrice angolare.

    IMG_0176

    Et voilà, la base è fatta (i trasformatori non li metto a vista, faccio un secondo telaio da mettere sotto a questo)

    IMG_0177

    Iniziamo con zoccoli e occhielli per il cablaggio...
    Niente paura per i rivetti, poi coprirò tutto con un pannello di plexiglass lasciando solo i fori per le valvole.

    IMG_0178

    IMG_0179

    E per finire i vari potenziometri per le tarature.

    IMG_0181

    IMG_0182

    Il resto dei componenti prossimamente... :-)
     
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    Bello!
    Verrà un signor finale.
    Dove metti i trasformatori?
     
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    Ah, certo, ho dimenticato una foto.
    I trasformatori stanno sotto, montati in un secondo telaio che fa anche da base.

    Qui sto provando una disposizione che non è detto resti quella.
    Prima di fissarli farò una prova a vivo per vedere se inducono ronzio.
    Sempre su quel telaio ci vanno induttanza di filtro, già calcolata e ancora da avvolgere come il trasformatore, gli elettrolitici grossi e probabilmente anche un preamplificatore RIAA con altre due valvole aggiuntive.

    IMG_0184

    Per il calcolo dell'induttanza avevo chiesto aiuto in un newsgroup di elettronica, e mi è stato risposto questo.
    Magari può tornare utile a qualcun altro (io ho calcolato per 220mA).

    Calcolo induttanze di filtro
    I lamierini non devono essere impaccati alternati, come si farebbe per un trafo.
    Bisogna fare un pacco di "E" e un pacco di "I". I due pacchi vanno poi tenuti pressati tra loro interponendo un traferro ottenuto con uno spessore in cartone. E' molto importante che le superfici affacciate siano ben lisce e piane, eventuali irregolarità aumentano il traferro reale e quindi diminuiscono la induttanza reale.
    Il calcolo si fa per tentativi, ipotizzando un traferro, calcolando le spire necessarie per ottenere l'induttanza richiesta, verificando la non saturazione in continua e infine verificando che ci sia abbastanza spazio per l'avvolgimento.

    Esempio
    Colonna centrale larga 22mm e alta 33mm
    Spazio disponibile fra colonna centrale e laterali 11mm (senza considerare il cartoccio)
    Spessore pacco lamellare 26mm
    100-150mA di corrente
    Valore richiesto 10 H

    Con i dati a disposizione si calcolano alcuni parametri del nucleo
    SezioneGambo = 22 * 10e-3 * 26 * 10e-3 = 572 * 10e-6 [mq]
    SezioneFinestra = 11 * 10e-3 * 33 * 10e-3 = 363 * 10e-6 [mq]
    LunghFlussoFerro = 2 * (11 + 11 + 5,5) * 10e-3 + 2 * (5.5 + 33 + 5,5) * 10e-3 = 143 * 10e-3 [m]

    Ipotizzando una permeabilità relativa (ur) del ferro pari a 1000, si calcola la Riluttanza del ferro.
    Il valore della permeabilità relativa del ferro è difficile da conoscere, ma non è un problema, in quanto la riluttanza del ferro incide poco sulla riluttanza equivalente.
    Rf = LunghezzaFlussoFerro / (1.256 * 10e-6 * ur * SezioneGambo)
    Rf = 143 * 10e-3 / (1.256 * 10e-6 * 1000 * 572 * 10e-6) = 199044 [He-1]

    Ipotizzando un traferro di 0.7 mm, si calcola la riluttanza del traferro tenendo conto che viene attraversato 2 volte.
    Rt = 2 * SpessoreTraferro / (1.256 * 10e-6 * SezioneGambo)
    Rt = 2 * 0.7 * 10e-3 / (1.256 * 10e-6 * 572 * 10e-6) = 1948688 [He-1]

    Si calcola la riluttanza equivalente
    Re = Rf + Rt = 199044 + 1948688 = 2.15 * 10e6 circa [He-1]

    Si calcola il numero di spire necessarie ad ottenere l'induttanza richiesta (10H)
    N = sqr(InduttanzaRichiesta * Re)
    N = sqr(10 * 2.15 * 10e6) = 4636 [spire]

    Si calcola l'induzione prodotta dalla continua (150mA) per accertare che non saturi il ferro. Valori fino a 1Wb/mq sono accettabili.
    B = N * Idc / (Re * SezioneGambo)
    B = 4636 * 0.15 / (2.15 * 10e6 * 572 * 10e-6) = 0.565 [Wb/mq]
    Che quindi è accettabile.

    Si calcola il diametro e la sezione del filo per l'avvolgimento.
    Il coefficiente 0.6 (nornalmente nei trafo si usa 0.7 o 0.8) e' giustificabile ipotizzando che non ci siano perdite nel ferro e che quindi si possano accettare maggiori perdite nel rame.
    Df = 0.6 * sqr(Idc)
    Df = 0.6 * sqr(0.15) = 0.23 [mm]
    Sf = 0.041 [mmq]

    Si calcola, ipotizzando un riempimento del 75%, la sezione occupata dell'avvolgimento. Valori fino alla SezioneFinestra (363 mmq) sono accettabili
    Sa = N * Sf / 0.75 = 4636 * 0.041 / 0.75 = 253 [mmq]
    Che quindi è accettabile.
     
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    Bob, fiorenzo avrebbe bisogno di una mano.
    https://elettronialtramonto.forumfree.it/?t=71781286#newpost
     
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    Soldato Bob al rapporto, Signore! :-)
     
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    Addirittura!
    Grazie.
     
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    Ciao ragazzuoli, ....... mamma mia questo ampli sta diventando una vera e propria scuola ingegneristica di progettazione......
    Questo schema non mi convince molto, intanto credo ci sia un errore sul valore della resistenza anodica di V1b, c'è troppa differenza di lavoro, secondo i miei calcoli, l'anodo di V1a lavora a 108 Volt, considerando che la corrente anodica della ECC83 è di 1,2mA, mentre nella V1b la tensione anodica sarà di 242 Volt, e se consideriamo la tensione max anodica della valvola è 250 Volt, il secondo triodo sta lavorando troppo al limite, e potrebbe produrre ronzio, forse la resistenza avrebbe più senso da 150K anzicchè da 15K (come fatto notare da Bob), come detto da Michele, se lo si vuole bilanciato i due triodi dovrebbero lavorare con tensione anodica uguale.
    Negli amplificatori che ho montato io, le ECC83 le ho fatte lavorare sempre con tensione anodica max di 190Volt, quindi se volessimo applicare queste tensioni anodiche a questo schema, e lasciando invariate le tensioni in ingresso (ossia 228Volt e 260Volt) su V1a ci andrebbe una R3=33K e la tensione anodica sarebbe di 188,4Volt, e su V1b ci andrebbe una R4=56K e la tensione anodica risulterebbe 192,8Volt, così dovrebbero funzionare bilanciate come ha fatto notare Michele.
    Inoltre cambierei i condensatori d'uscita dei triodi ( C2 e C3)da 220nF li porterei da 1µF, la banda passante sarebbe un pò più larga.
    Che ne pensate?

    Edited by Maurofenix - 4/12/2015, 02:20
     
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  13. Lorenzo R.
     
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    Be', come è già stato notato questo progettino probabilmente non è mai stato realizzato in pratica al suo estensore e gli errori sono senz'altro più di uno (temo non solo la citatissima resistenza di carico del triodo).
    In questi casi non sia sa come funzionerà davvero una volta realizzato e toccherà a noi "ottimizzarlo", visto che nessuno l'ha fatto prima.
    Per farlo giova basarsi sulle nostre esperienze passate e ipotesi verosimili che possiamo formulare, come stai facendo tu.
    Chiaro che l'ultima parola spetterà ai "dati sperimentali", sempre inoppugnabili.
    Secondo me 220 nF per i due condensatori sono abbastanza per non avere una risposta insufficiente ai toni bassi (ma in un amplificatore a transistor non sarebbe vero!): 1 micorfarad male non farebbe ma penso che sarebbe superfluo eccedere.
    Questo "a spanne", mi guardo bene da far calcoli per dimostrarlo: credo che ormai mi arenei dopo un paio di tentativi e mi ritroverei a piangere sulla mia sopraggiunta degenerazione neuronale.
    Comunque, al di là della teoria, lavorare sulla capacità di quei due condensatori è un'idea per intervenire nel caso si riscontrasse una curva di risposta deludente a realizzazione ultimata.
     
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    Senza complicarsi troppo la vita e ricordandosi la nostra estrazione di radiomeccanici, possiamo considerare che il condensatore da 220nF in questione è inserito in un semplice filtro passa alto RC.
    La resistenza è la resistenza R7 da 330kOhm che polarizza la griglia della valvola V2. Tutto il resto lo trascuriamo allegramente (perdonami Lorenzo).
    Applicando le formule canoniche per un passa alto RC, troviamo che la frequenza di taglio è circa 2Hz. Più che abbastanza considerando i 20Hz per il limite di frequenza udibile e un fattore 10 che tiene conto che nella catena ci sono tanti altri passa alti in serie, disseminati negli stadi che precedono e seguono quello in questione.
    Sotto allego il calcolo, considerando che può essere applicato in tutti i casi analoghi.
    Scusate la carta e la scrittura, non molto chiara.



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    Scusa Michele, ho un piccolo lapsus, perchè consideri la frequenza di taglio a -3db? Il calcolo della frequenza di taglio anche a me viene 2,193Hz ma non credi sia un po bassina? Anche considerando un fattore 10? 20 Hz è proprio il minimo..... Se invece inseriamo un condensatore da 1 µF la frequenza di tagliosale a 4,8 con fattore 10 va a 48 Hz che sembra più accettabile.... Chiedo venia e faccio cordoglio, è passato un mare di tempo e molte cose sono passate nel dimenticatoio......
    Ti ringrazio caramente se mi ragguagli in merito....
     
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