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Elenco possibili modifiche per amplificatore valvolare generico single ended

Questo vuol essere la lista della spesa per tutti quelli che hanno un amplificatore finale single ended a valvole termoioniche.
In genere anche i modelli più costosi sono realizzati al risparmio, nel senso che alcune soluzioni non sono implementate per ridurre i costi.
Di seguito una lista delle modifiche che possono essere implementate tutte insieme o solo alcune per limiti di budger o di spazio all'interno del case. Alcune modifiche sono deprecate dai puristi ma sono tutte state provate strumentalmente con esito positivo. Tutte le modifiche elencate per essere portate a buon fine necessitano di una verifica strumentale, quindi lasciate stare se non avete strumenti specifici di misura.
Per ultimo, le modifiche costano, sia per il tempo impiegato per farle e per costriìuire i circuiti mancanti che per i componenti necessari che devono essere di ottima qualità.
Il risultato è tanto più evidente quanto più scarso è l'amplificatore su cui si interviene.
Ma avvertibile anche su amplificatori di costo medio alto.
Per dare un'idea, ho modificato amplificatori cinesi dal costo di qualche centinaio di euro (riferito al 2022) ed il risultato è stato molto buono, ma anche amplificatori del costo di diverse centinaia di euro e il risultato è stato apprezzabile.
Quel'è il senso di modificare un amplificatore?
Per fare un tuning estremo dell'elettronica mirato a quell'oggetto in particolare portandolo al limite delle sue possibilità.
Quando escono di fabbrica gli amplificatori sono tutti diversi, ognuno con le sue piccole differenze, nessuno viene ottimizzato.
E' un lavoro artigianale troppo lungo e complesso, il costo metterebbe l'amplificatore fuori mercato.

Indice Argomento Corrente

1) Modifiche alimentatore anodica e di griglia controllo

2) Modifiche Amplificatore

3) Modifiche ai trasformatori adattatori di impedenza

4) Altre modifiche

5) Effetti collaterali

1 - Modifiche alimentatore anodica e di griglia controllo

In genere l'alimentatore influisce sia sul rumore in uscita che sulla resa per i toni più alti. Di seguito una lista delle possibili modifiche.

1. Aumentare la capacità totale dei condensatori di livellamento.

2. Mettere piccole capacità in parallelo ai grossi condensatori di livellamento.

3. Aggiungere una resistenza di scarica dei condensatori con led in serie per verificare lo stato di carica.

4. Bypassare i diodi termoionici se presenti con diodi semiconduttore. Questo aumenta un po' la tensione anodica delle valvole con l'eliminazione della resistenza parassita serie del diodo termoionico ed evita l'esaurimento dello stesso.

5. Eliminare l'induttore di filtro e sostituirlo con un giratore (induttanza ad alte prestazioni fittizia realizzata con componenti a semiconduttore). In questo modo è possibile realizzare un valore di induttanza enorme senza significative cadute di tensione. In alternativa è possibile utilizzare un alimentatore stabilizzato a parità di spazio occupato che offre anche il vantaggio di una tensione stabilizzata in tensione. Questa modifica rende superfluo aumentare le capacità di stabilizzazione.

6. Realizzare un modulo alimentatore separato per la polarizzazione delle griglie di controllo delle valvole finali. Il modulo deve avere una separazione galvanica ed essere stabilizzato. A patto di trovare lo spazio per collocarlo è di facile collegamento nel circuito originale. Questo implica anche l'eliminazione delle resistenze catodiche delle valvole finali, non più necessarie, con successiva riduzione del calore prodotto e dell'ingombro. Inoltre sarà possibile tarare con esattezza il punto di lavoro delle valvole anche rimpiazzandole con altre di diversa marca/tipo.

7. Introduzione di un filtro EMI sull'ingresso del trasformatore, magari a doppia cella con DCBlocker e soppressore di transienti. Formirà al trasformatore una tensione priva di interferenze ad alta frequenza condotte dalla rete elettrica.

2 - Modifiche Amplificatore

1. Utilizzare delle capacità di accoppiamento interstadio di qualità bypassate con capacità più basse per ridurre l'induttanza parassita.

2. Utilizzo di trasformatore di isolamento magari con rapporto in salita sull'ingresso per eliminare i loop di massa e relativo ronzio.

3. Ricalcolo della rete di polarizzazione della valvola preamplificatore/driver per ottenere la più bassa impedenza di uscita, la più bassa distorsione e la più alta amplificazione.

4. Individuazione di possibili punti caldi sui componenti allo scopo di risolverli. In genere si tratta di resistori sottodimensionati che surriscaldando nel tempo perdono le caratteristiche variando la loro resistenza. Il problema si risolve utilizzandone altri di maggiore potenza.

5. Introduzione di trimmer di taratura fine del guadagno per avere all'uscita dell'amplificatore lo stesso livello di tensione per ambedue i canali. In genere questo problema è sempre presente per via delle tolleranze dei componenti e delle valvole (anche quelle selezionate a coppie).

6. Valutare la possibilità di introdurre una piccola controreazione se non presente allo scopo di aumentare il fattore di smorzamento.

7. Verificare con l'oscilloscopio e il generatore di segnale (onda quadra a 1KHz) la presenza di eventuali oscillazioni smorzate in corrispondenza dei fronti di salita e discesa, sono sicuramente dovute alla frequenza di risonanza del trasformatore adattatore di impedenza. Cercare di eliminarle limitando la banda dell'amplificatore con un filtro RC sempre rimanendo su valori oltre la frequenza massima audio. Questo espediente se ben utilizzato rifaserà anche la tensione in uscita rispetto a quella in ingresso favorendo il lavoro della controreazione. In alternativa utilizzare una rete di Zobel direttamente sul primario del trasformatore adattatore di impedenza.

3 - Modifiche ai trasformatori adattatori di impedenza

1. E' possibile migliorarne il comportamento limitando le induttanze disperse fresando gli spigoli dei bordi e controllando l'isolamento delle viti di serraggio dei lamierini.

2. Impiego di contenitori schermanti in perlalloy.

3. Impregnazione sottovuoto, procedura abbastanza difficile per chi non ha l'attrezzatura specifica. In alternativa qualora non sia stato fatto dal produttore, impiegare una vernice ad alta penetrazione per incollare i lamierini fra loro.

4. Sostituire i trasformatori con altri migliori rispettando i fori di montaggio.

4 - Altre modifiche

1. Sostituire le valvole finali e quelle preamplificatrici e driver con valvole migliori. Perchè questo punto l'ho messo per ultimo? Semplicemente perchè è inutile se non viengono prima fatte le modifiche sopra.

2. Per le valvole preamplificatrici e driver cercare se esistono le varienti militari perchè in genere sono costruite con standard più stringenti e con materiale migliore.

3. Sostituire se possibile le valvole finali con versioni con una potenza massima maggiore, ad esmpio le EL34 con delle KT88 o KT120, saranno meno sollecitate anche se la potenza in uscita non cambierà.

5 - Effetti collaterali

In genere quendo si interviene su un amplificatore il guadagno totale nel suo insieme si abbassa, questo perchè si lavora per abbassare la distorsone e si modificano i punti di lavoro delle valvole per averne il meno possibile, quasi sempre a scapito dell'amplificazione. Quindi ci vorrà un segnale in ingresso più grande per avere la stessa potenza in uscita.