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Roberto Bronzetti - Amplificatore Finale con Triodo 211

Il triodo 211 utilizzato come valvola finale in questo amplificatore single-ended è una valvola con catodo a riscaldamento diretto, che la rende un po' più complessa nell'utilizzo.

Note dell'autore

In queste foto vedi circa sette anni del mio lavoro e delle mie innumerevoli prove atte a cercare il fattore "X" che fa suonare bene il mio impianto. Cercherò di descrivere brevemente il mio amplificatore:
Per quanto riguarda la circuitazione mi sono documentato su un manuale di tubi della RCA del 1960, dove ho appreso le varie tecniche di costruzione e utilizzo dei tubi a vuoto, mentre per l'alimentazione ho consultato il libro "MANUALE DEGLI ALIMENTATORI di LUIGI COLACICCO C&C edizioni radioelettroniche".
Il resto è il frutto di una lungha ricerca. Probabilmente nelle tante costruzioni relative ad amplificatori di questa tipologia ci saranno sicuramente delle circuitazioni simili od analoghe, ma credo che ogni costruzione o progetto sia una cosa unica e fine a se stesso. Di seguito proviamo a descrivere i vari circuiti.

Valvole Utilizzate

Triodo termoionico 1LE3

Valore

Min.

Max.

Tensione filamento

1,4Volt

1,4Volt

Corrente Filamento

 

50mA

Tensione Anodo

 

90Volt

Tensione Griglia

0Volt

-3Volt

Corrente Anodica

1,7mA

4,5mA

Resistenza Anodica

11200ohm

16500ohm

Transconduttanza

850uMHOS

1300uMHOS

Fattore Amplificazione

14

14,5

La valvola termoionica 1LE3 (a sinistra) è stata progettata come triodo a basso consumo per essere alimentata a batteria e svolgere il ruolo di oscillatore, detector e amplificatore negli apparati portatili. Il catodo è a riscaldamento diretto.

Triodo termoionico 211

Valore

Min.

Max.

Tensione filamento

10Volt

10Volt

Corrente Filamento

 

3,5A

Tensione Anodo

1000Volt

1250Volt

Tensione Griglia

-4Volt

-80Volt

Corrente Anodica

 

60mA

Resistenza Anodica

3600ohm

4400ohm

Transconduttanza

2750uMHOS

3300uMHOS

Potenza dissipata

 

75Watt

Fattore Amplificazione

12

12

Triodo 211 (a sinistra) con filamento a riscaldamento diretto al tungsteno toriato progettato come amplificatore AF e modulatore in classe "A".

Triodo termoionico 811

Valore

Min.

Max.

Tensione filamento

6,3Volt

6,3Volt

Corrente Filamento

 

4A

Tensione Anodo

 

1250Volt

Tensione Griglia

0Volt

-200Volt

Corrente Anodica

 

125mA

Fattore Amplificazione

160

160

A sinistra Triodo di potenza 811 con filamento a riscaldamento diretto in tungsteno toriato

 

Per i dati esatti e le curve caratteristiche di tali valvole vi invitiamo ad avvalervi della buona manualistica presente in rete. Per motivi di ingombro non possiamo, purtroppo, allegare tutta la manualistica che servirebbe per avere una corretta visione d'insieme.

 

Alimentazione

L'alimentazione anodica per le finali e driver di questo amplificatore è stata realizzata con diodi a vuoto del tipo "836" 5000v 1a utilizzati nei trasmettitori a radio frequenza della seconda guerra mondiale.
I trasformatori sempre di provenienza militare, sono da 900 vac con zero centrale e 380 mA di corrente messi in serie come da schema. Il filtro a pigreco anodico è configurato per alte tensioni, con i condensatori posti in serie per aumentare la tensione di rottura ed una ripartizione della tensione statica e dinamica per dividere la stessa tensione su ogni condensatore. Le celle multiple le ho dovute mettere per abbattere quanto più possibile il ripple, sulla valvola driver ed ottenere un buon rapporto segnale rumore. Tutte le induttanze hanno 2500 Vdc di isolamento e sono di provenienza surplus.
Per quanto riguarda invece la 1LE3 ho usato un regolatore a gas a catodo freddo OA3 da 70 vdc, la scelta è stata solo dettata dalla resa sonica, dopo varie prove.

Schema dell'Alimentatore anodica 211 e 811

Sopra potete vedere l'alimentatore anodico delle 211 e 811. I componenti sono valorizzati solo alla sommità del ramo serie in quanto poi a cascata sono tutti uguali. I condensatori sono sempre in parallelo a due a due per integrare la capacità del più grosso con la maggior velocità di risposta del più piccolo. Si tratta di un bel po' di componenti che danno un notevole ingombro e peso all'amplificatore.

Schema dell'Alimentatore anodica 1LE3

Sopra potete vedere l'alimentatore anodico delle 1LE3. La stabilizzazione della tensione viene ottenuta con una valvola VR a scarica nel gas.

Ora passiamo ai filamenti:
L'alto rendimento di emissione dei filamenti in tungsteno toriato che accendono le 211 e le 811 è vincolato dalla precisione della tensione applicata quindi per ovviare alla non linearità della rete elettrica (in particolare dalle mie parti) ho deciso di accenderli con una tensione perfettamente stabilizzata, a discapito della complessità circuitale, ma ripagato da un rendimento costante è un rumore residuo molto basso.
La scelta è caduta su uno stabilizzatore serie, il conosciutissimo LM317 con un driver di corrente darlington (Mj15004), per arrivare ad erogare una corrente di 5 ampere con tranquillità, premettendo di avere una tensione VCE sufficiente a garantire la stabilizzazione, facendo cadere la dissipazione nella zona sicura di lavoro del transistor (Dato presente nei datasheet dei transistor di potenza in genere).
Mentre invece per i filamenti delle 1LE3 1.4 Vdc 0.1 A ho usato due LM317 in caduta per diminuire il più possibile il ripple aumentando la reiezione dello stesso per avere una tensione il più stabilizzata e filtrata possibile, visto che queste valvole sono particolarmente sensibili a questo parametro.
Comunque il risultato posso dire che è buono.

Schema Alimentatore filamento 211

Quello sopra è l'alimentatore impiegato per i filamenti delle 211. L'unica differenza è nel trasformatore T1 che nel caso delle 211 deve avere il secondario a 15 Volt e nel caso delle 811 a 12 Volt. Questo per motivi di regolazione della tensione in quanto la 211 richiede una tensione di filamento di 10Volt mentre la 811 di 6,3Volt. Occorre partire da un valore che ci permetta di avere un margine utile di tensione per far lavorare bene il regolatore serie.

Schema dell'Alimentatore filamento 211

Quello sopra è l'alimentatore impiegato per i filamenti delle 811. Ovviamente ci vuole un alimentatore per ogni valvola impiegata.

Schema dell'Alimentatore filamento 1LE3

Quello sopra è l'alimentatore impiegato per i filamenti delle 1LE3. Occorre un alimentatore per ogni valvola impiegata.

Amplificatore

E per finire passiamo all'amplificatore:
Il motivo che mi ha spinto a costruire un amplificatore completamente a riscaldamento diretto, è a mio personale giudizio dovuta al fatto che questi tubi hanno la proprietà di riprodurre un suono sorprendentemente realistico e dinamico, caratteristica che non ho raggiunto appieno con l'amplificatore che ho costruito con le EL34 (vedi paragrafo "Amplificatore Finale di potenza con EL34").
Il tutto è un amplificatore senza anello di controreazione globale con accoppiamento RC, elementare nella sua circuitazione di polarizzazione dei triodi, quindi nulla di particolare eccetto un corretto guadagno dei vari stadi.
Credo che non sia necessario descrivere nel dettaglio il tutto, vista la semplicità circuitale, a parte il traformatore di uscita: in commercio ci sono varie proposte che a suo tempo avevo vagliato, ma vista la complessità di realizzazione di questo accessorio i prezzi erano assai alti. Quindi ho deciso di farlo realizzare ad un amico ingegnere, dopo aver stabilito i parametri costruttivi ed il prezzo (da amico). Il risultato posso dire che è molto buono, un amplificatore con un suono molto bello, caldo e dettagliato, in linea con i risultati che mi ero prefisso.

Dati del trasformatore: primario con impedenza 7900Ω a 1000hz, secondario 8Ω, tensione di isolamento fra primario e secondario 3kv dc (continui).

La fatica ed il tempo impiegati nella costruzione di questo Amplificatore (notare la "A" maiuscola) si sono già abbondantemente ripagati con la soddisfazione di essere arrivato ad un risultato finale che mi soddisfa pienamente.

Schema del circuito amplificatore con 211
Foto dell'amplificatore realizzato da Roberto Bronzetti con triodo termoionico 211 Foto dell'amplificatore realizzato da Roberto Bronzetti con triodo termoionico 211 Foto dell'amplificatore realizzato da Roberto Bronzetti con triodo termoionico 211

Possiamo certo dire che il risultato non è un amplificatore tascabile. L'ingombro è veramente impressionante.

PS = Visto che la TENSIONE IMPIEGATA E' MOLTO ALTA (1200 Vdc CIRCA) , LA COSTRUZIONE DI QUESTA MACCHINA E' UNICAMENTE RACCOMANDATA A QUELLE PERSONE (TECNICI) CON ADEGUATE CONOSCIENZE CIRCA LA LAVORAZIONE CON APPARATI AD ALTE TENSIONI PER EVITARE DI INCAPPARE IN SPIACEVOLI SORPRESE - UOMO AVVISATO MEZZO SALVATO.

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