Amplificatore finale con valvole EL34

Istruzioni, schemi e circuito stampato dell'amplificatore finale con valvole EL34 - Autore: Dott. Giuseppe Balletta I8SKG

DOVEROSA PREMESSA

La realizzazione di cui al presente articolo, venuta alla luce, provata e collaudata già da diversi mesi, prima ancora di essere un personale stimolo all’autocostruzione per OM e, soprattutto, per audiofili, segue la scia dei finali BF hi-fi di classe elevata che non sono mai stati “abbandonati” a se stessi dalle aziende costruttrici in favore di finali solid state, bensì sono stati oggetto di continui sviluppi e perfezionamenti per rendere il suono sempre migliore, come solo le valvole possono restituire.
Ritengo che il progetto possa interessare una moltitudine di volenterosi del saldatore che non disdegnano il piacere dato dall’ascolto di buona musica, e non essere invece classificato di nicchia solo perché utilizza le preziose valvole.
Voglio anche precisare che il progetto non è solo frutto di mie pregresse esperienze, bensì si fonda su accurati studi bibliografici, sia di antica progettazione che di sviluppi recenti; esperienze derivate da riviste del settore quali Bollettini Tecnici Geloso, Sistema A, Sistema Pratico, Selezione di tecnica Radio TV, e Nuova elettronica – dalla quale ho preso molta ispirazione – e da quanto sono riuscito a trovare sulla Rete.
In particolare, il mio contributo attiene all’applicazione della EL34 in Bassa Frequenza con funzionamento in classe A, con tutte le prove, i collaudi e le non poche modifiche personali scaturite da detti studi.
Aggiungo che la realizzazione non è economica, nel senso stretto del termine, ma di sicuro fattibile ad un giusto costo dei materiali, certamente di gran lunga inferiore rispetto ai prezzi riscontrati sul mercato per prodotti simili che non sempre mantengono ciò che promettono.

TEORIA

Questo finale, che può essere realizzato in amplificazione Mono (o Stereo semplicemente duplicandolo), prevede due tubi elettronici come descritto su NE: uno stadio preamplificatore costituito da un doppio triodo in cascata fra loro per fornire un adeguato segnale di uscita adatto a pilotare la Griglia 1 del tubo elettronico finale, ed uno stadio finale amplificatore di potenza (ovvero, amplificatore di corrente come dir si voglia).
Il tubo elettronico doppio triodo è la ECC82 / 12AU7 e il tubo elettronico amplificatore finale è la EL34 / 6CA7.
La ECC82, utilizzata come preamplificatore per un finale, è ormai uno standard universale.
La EL34 è quanto di meglio possa esistere al giorno d’oggi come amplificatore finale di media potenza.
Pertanto, ritengo defatigante una spiegazione sul perché usare un pentodo di potenza per lo stadio finale come la EL34 in quanto la valvola si presenta e spiega da sola con le migliaia di applicazioni cui viene utilizzata, nonostante oggi sia di moda utilizzare triodi di potenza degli anni ’30 da parte di alcuni tecnici.
Ma veniamo a noi. La EL34 è un tubo sensibile come pilotaggio in griglia 1, ad alto coefficiente di amplificazione, con il vantaggio, stante la presenza della griglia schermo, assolutamente insensibile alla generazione di eventuali autoscillazioni, il tutto con assenza di rumore elettronico di fondo.
Inoltre, avendo un elevato Q in uscita, è indenne da intermodulazione e modulazione crociata. Cosa si vuole di più dalla vita!
Con quanto espresso, non credo di dovere aggiungere altro; riflessioni e considerazioni certamente già fatte da tanti autocostruttori e sperimentatori di apparecchiature elettroniche con tubi termoionici.
Un interrogativo tecnico, però, mi sono posto riguardo la EL34: se è più valida la scelta di porre la G1 ed il Catodo, con idonei valori resistivi di autopolarizzazione verso massa, o, in alternativa, fornire una polarizzazione di G1 con una tensione negativa, regolabile in sede di taratura definitiva, ponendo il Catodo direttamente a massa.
Dopo aver molto sperimentato al riguardo, ho scelto questa ultima soluzione per i motivi che vado a sottolineare.

Nel primo caso, con autopolarizzazione, ponendo un generatore in ingresso con le varie frequenze che ho esaminato ed un oscilloscopio in uscita, ho notato sperimentalmente che tale segnale, nella sinusoide superiore era perfetto, ma nella sinusoide inferiore, nel migliore dei casi, presentava un leggero appiattimento di deformazione della curva.

Nel secondo caso, che per tal motivo ho scelto, regolando il livello di tensione negativa, e come tale potendo ottimizzare la corrente Catodo-Anodo secondo i parametri dettati dal datasheet del tubo, ottenevo una ottima sinusoide sia in alto che in basso, con il risultato di una perfetta onda sinusoidale complessiva.

Tali esiti, sempre con un livello input del generatore tale da non saturarne l’ingresso in amplificazione, erano costanti per tutta la gamma delle frequenze audio inserite, che si sono tradotti in un audio perfetto in uscita a beneficio del nostro orecchio.

SCHEMA ELETTRICO

La prima sezione del triodo è in classica configurazione di amplificatrice di tensione alla quale segue la seconda sezione, anche essa di amplificatrice di tensione, idonea a pilotare la G1 del pentodo finale di potenza, come spiegato già in antecedenza.
Il catodo del secondo triodo prevede, inoltre, un circuito di controreazione sul partitore resistivo verso massa proveniente dal secondario del trasformatore di uscita (N.E.).
Sulla Griglia di controllo della valvola finale (G1) ho previsto, come specificato innanzi e ripeto, la polarizzazione con un ingresso di tensione negativa regolabile, una volta per tutte, atte a stabilire una adeguata e corretta corrente di riposo Catodo-Anodo.
Tale circuito permette una ottima stabilizzazione di pilotaggio sulla griglia di controllo evitando così il posizionamento di una polarizzazione resistiva sperimentale di catodo e la ricerca di un adeguato valore resistivo di alimentazione della griglia schermo.
La possibilità di regolazione della tensione negativa sulla G1 permette, inoltre, un grado di sicurezza che non dovrà superare in alcun modo la massima corrente dissipabile dall’Anodo (25W).
L’esame accurato dello schema elettrico allegato dell’Amplificatore di Potenza spero che sia esaustivo per le domande e gli eventuali dubbi che l’autocostruttore si può porre.
Lo schema elettrico dell’alimentatore è quello di un circuito usuale e non presenta particolari degni di nota.
Ho preferito alimentare i filamenti in tensione continua per ovvi motivi e provvedere al raffreddamento del ponte raddrizzatore con una piccola ventolina a basso rumore.
Suggerisco di osservare bene le foto allegate in tutti i particolari, e non credo ci siano difficoltà per gli esperti di autocostruzioni.

COSTRUZIONE

La realizzazione che presento ai lettori di RK è in formato stereofonico, come si nota sulle foto allegate, e pertanto sono assemblati due amplificatori speculari ed un alimentatore comune per ambedue suddivisi in tre moduli costruttivi.
Come telaio ho usato n° 3 longheroni di trafilato in alluminio a C preverniciati delle dimensioni di 26 cm. circa di lunghezza x 10 cm. di larghezza, provenienza scarti delle ditte costruttrici di infissi, opportunamente tagliati, affiancati fra loro, e assemblati con viti autofilettanti ai rispettivi pannelli frontali anteriore e posteriore delle dimensioni di 30 cm. di lunghezza x 8 cm. di larghezza cadauno, come si può osservare nelle foto allegate.
Dei 3 longheroni da 10 affiancati fra loro, costituenti la superficie del telaio di montaggio, uno l’ho utilizzato per l’alimentatore e gli altri 2 per l’assemblaggio dei due amplificatori finali di potenza.
Per la disposizione dei componenti ci si può affidare alla visione delle foto, ed ognuno può apportare le modifiche che ritiene più opportune.
Dalle foto della superficie di 2 moduli telaio si nota la disposizione dei tubi elettronici, dei trasformatori di uscita, dei 6 (3+3) potenziometri di regolazione.
Quello del BIAS è provvisto di blocco meccanico, con piccole piastrine di vetronite alla base che verranno fissate con vitina e dado, dopo la taratura (particolare foto).
Dalle foto al di sotto dei 3 moduli si può osservare la disposizione della componentistica spicciola e numerosa.
Raccomando una costruzione pulita ed attenta dei componenti verso gli zoccoli delle valvole.
Ciò si tradurrà in facilità per la misura delle tensioni dedicate.
Non ho stilato l’elenco della componentistica per il gran numero di essi, ma ognuno può estrapolarlo dagli schemi elettrici allegati.
Consiglio l’approvvigionamento di numerose basette di ancoraggio in cartone bachelizzato ed una grande quantità di viti autofilettanti da 3 mm, viti da 3 mm. con dadi, relative rondelline stellate o con spacco laterale, e pagliette di massa da porre sotto le viti fissaggio zoccoli valvole.
Data la alta qualità dell’apparecchio ritengo inutile ogni tipo di risparmio o di arrangiamento con materiale di recupero per la costruzione dello stesso.
Ne vale davvero la pena per la spesa che può sembrare eccessiva per alcune tasche. Raccomando costanza e precisione e i frutti di un perfetto ed ottimo ascolto alla fine si noteranno.

COLLAUDO e TARATURA

In adiacenza allo zoccolo della EL34, sul telaio, si nota la boccola JACK da 6 mm. (tipo mono per cuffie) che collega il catodo a massa.
Con l’inserimento in esso di un Jack maschio, con i propri fili collegati ad un milliamperometro da 100mA fondo scala, viene sollevato il catodo dalla massa e automaticamente interposto il milliamperometro fra catodo e massa.
Si collegano Casse Acustiche di ottima qualità, e che devono veramente essere ottime.
In termini radiantistici la cassa è paragonabile ad una antenna di un trasmettitore, in quanto più sono efficienti, migliore è la resa.
Una volta assicurati del corretto montaggio si fornisce tensione.
Consiglio di porre preventivamente tutti i potenziometri a metà corsa prima delle operazioni di taratura.
Alla fine di queste preventive operazioni potremo tarare l’assorbimento della corrente di riposo della valvola.
Tale corrente di riposo, con le tensioni di alimentazione di anodo e griglia schermo indicate nello schema, dovrà essere tarata a 60mA precisi.
Già, a questo punto si può inviare un segnale audio proveniente da un lettore CD o da un sintonizzatore FM (meglio un lettore CD).
I potenziometri di ingresso servono per un giusto livello di input e vanno regolati secondo quanto inviato in essi.
I potenziometri dei V-Meter verranno tarati alla fine del collaudo per una buona lettura visiva a medio volume sonoro (poi ciascuno può regolarlo come ritiene più opportuno).

Tali segnali in ingresso del lettore CD e del Tuner, anche senza un preamplificatore correttore dei toni alti e bassi, sono già oltremodo sufficienti al buon funzionamento dell’amplificatore per un ottimo ascolto, molto gradevole, per le nostre orecchie che sono già predisposte da madre natura per l’ascolto di onde sinusoidali (ma non per quelle squadrate dal silicio ricche di armoniche dissonanti).

Non credo vi sia altro da aggiungere se non, per quelli interessati al progetto, che sono a disposizione per qualsivoglia utile indicazione per la sua realizzazione.

Come sempre, auguro buon lavoro e, alla fine, ottimo ascolto di buona musica.

Gennaio 2023 dott. GIUSEPPE BALLETTA (I8SKG)