Ipotesi di Cathode Follower Output P.P.

[Italo B]

Non ho mai assemblato un circuito progettato da altri (so sbagliare da solo) e non mi interessa tanto avere un amplificatore dalle misure strumentali sorprendenti ma trovare soluzioni giudicate "scomode" o sconvenienti (e per questo trascurate) con lo scopo di capire ed esplorare (magari con possibili vantaggi) le ormai poche varianti non utilizzate nell'amplificazione valvolare.

Ho già un impianto che suona da anni, il cui suono mi soddisfa anche se conosco i suoi punti deboli che sono la limitata banda passante e il basso smorzamento (inteso solamente come misura strumentale).

Quello che mi appresto ad esplorare non in maniera virtuale (non possiedo un sw di simulazione) non è il solito OTL ma una configurazione con TU applicato sui catodi di un finale anziché sugli anodi, usando così lo stadio esclusivamente come adattatore d'impedenza (che porta sia vantaggi che svantaggi).

Vantaggi:
-Si utilizza lo stesso TU anodico perché la capacità della valvola di erogare corrente è sempre la stessa anche se l'impedenza dinamica sul catodo è molto più bassa.
-Smorzamento elevato senza FB.
-Elevato valore di f2 sullo stadio di uscita e bassissima distorsione.

Svantaggi:
-Stesso swing di tensione del primario sulle griglie dei finali per ottenere la stessa Pu.
-Difficoltà di progetto di uno stadio pilota con sufficiente ampiezza a basso livello di distorsione.
-Probabile necessità di una doppia alimentazione.
-Quasi tutti i filamenti alimentati separatamente in modo flottante.

I tubi finali necessitano di alto "mu" per avere un alto trasferimento (mu/mu+1) e un alto Gm per una bassa impedenza di carico (basso rapporto di trasformazione = bassa tensione di alimentazione/pilotaggio = alta corrente Ia = alto smorzamento): quali migliori delle 6C45 ?
Il TU che ho utilizzato sullo stereo che sta suonando ha un'impedenza primaria di 5K p.p. ma tra le rimanenze dispongo di uno con una Z di 2,5K pp ed è quello che ho usato nelle prove anche se penso che forzi abbastanza la linearità delle finali.

La resistenza sul centrale del TU serve per polarizzare le griglie alla giusta corrente Ia dei tubi selezionati (40mA) poiché la resistenza di ogni semi-primario è insufficiente a fornire abbastanza negativo. Questa resistenza non costituisce controreazione di uno stadio già controreazionato al 100% e non può ridurre il guadagno ma soltanto lo smorzamento come conseguenza di una diminuita Ia.

Questo il primo circuito sperimentale per poter avere qualche prima misura, per ora a basso livello per insufficienza di guadagno.
-Su singolo SRPP con E88CC: Vb-350V / in-10Vpp / out-140Vpp / THD-0.55% / f2-non raggiunta (0,35db 160KHz)
-Incomplete pilota + finale su 8ohm a basso livello (Pu circa 0,5W): Vb-190V / Itot-80mA / f2-1,5db-50KHz / Sm-13

Sono molto lento perché ho anche tante altre cose da fare, ma se son fiori.. fioriranno!

[hobbit]

Ciao. Interessante.
Ho alcune domande.
Perché utilizzare un tubo finale in questa configurazione rispetto ad un mosfet (un laterale giapponese per esempio), quali vantaggi pensi che possa portare visto che è una configurazione con guadagno unitario?
L'uso del parafase al posto del differenziale del tuo precedente progetto è dovuto al suo maggior guadagno o ci sono dei motivi sonici?
Per il resto penso che possa esser un buon progetto e che la sua qualità dipenda dalle realizzazione pratica, componenti scelti, masse, disposizione e ancoraggio dei componenti, telaio, .....

[Italo B]

Perché utilizzare un tubo finale in questa configurazione rispetto ad un mosfet

Perché con ogni tipo di semiconduttore (BJT e MosFet) in passato ho perso 10 anni nel tentativo di ottenere il suono che cercavo ma non l'ho trovato né con circuiti completamente solid state né con integrati ibridi, tutti da 50+50W in classe A.. poi ho scoperto che basta la presenza di una giunzione al silicio o un elettrolitico non rigenerato a rovinare tutto, allora li ho eliminati entrambi e vivo felice. Posso aggiungere che nel mio peregrinare nelle sale d'ascolto pubbliche e private non ho ascoltato nessun SS che potesse eguagliare la musicalità di alcuni valvolari, con le dovute distinzioni!

L'uso del parafase al posto del differenziale del tuo precedente progetto è dovuto al suo maggior guadagno o ci sono dei motivi sonici?

Non sono ancora al livello di confronti sonici: l'SRPP è stato scelto perché credo (come circuito simmetrico) sia l'unico in grado di darmi lo swing di tensione sufficiente ad ottenere la potenza voluta. La configurazione parafase è provvisoria per avere subito l'inversione senza l'aggiunta di un differenziale a basso guadagno (previsto) come preamplificatore/invertitore, probabilmente un "Long-Tailed-Pair" che mi garantisce un'elevata f2 e bassa distorsione.

Mi servono 160Vpp di segnale sulle griglie delle finali che diventano 320V circa sull'intero avvolgimento primario e si riducono di 17 volte passando al secondario per cui ho 18,8Vpp ovvero 6,7Vrms cioè 5,6W su 8ohm che si riducono a poco più di 5W a causa dello smorzamento 13 (già misurato): quanti db di FB ci vorrebbero per avere un tale smorzamento con un carico anodico?
Che poi il TU non è nemmeno il suo ma andrebbe giusto su un PP parallelo e lo smorzamento potrebbe essere molto maggiore: non darebbe un significativo guadagno in potenza ma in riduzione di distorsione.

Il precedente circuito (TU anodico) ha smorzamento 2, il che significa che posso sfruttare solo 1/4 della potenza che l'ampiezza del segnale di pilotaggio delle finali permetterebbe.

[Italo B]

Curiosità.
Pensavo che la mia fosse un'idea mai vista o, se non altro, mai presa seriamente in considerazione, invece ho trovato questo articolo (del 1949) di qualcuno che l'ha realizzata ma che a mio parere non può assolutamente avere le prestazioni dichiarate per mancanza di ampiezza di segnale, visto il rapporto di trasformazione del TU e l'ampiezza dichiarata del segnale di pilotaggio.
Per me è una burla disegnando volutamente nello schema una posizione sbagliata del TU, visto che mettendolo sull'anodo con 10V in griglia la potenza dichiarata su 8ohm ci può anche stare.
Notare le frecce che indicano la direzione delle correnti nel reale senso degli elettroni e non nel convenzionale senso inverso!
http://diyaudioprojects.com/Technical/P ... Amplifier/

[UnixMan]

Curiosità.
Pensavo che la mia fosse un'idea mai vista o, se non altro, mai presa seriamente in considerazione,

nuova? Certo non comune, ma nuova assolutamente no. Era cosa ben nota fin dagli anni '40. Di realizzazioni (sia SE che PP) ce ne sono state parecchie, in tutte le epoche, dal passato remoto fino al presente. Tra i contemporanei vedi ad es. quello di Ciuffoli o, senza andare tanto lontano, il mio "PowerTotem".

BTW: è curioso che parlando di un CF tu dica “senza FB”: per definizione un follower è il circuito più retroazionato che possa esistere!

invece ho trovato questo articolo (del 1949) di qualcuno che l'ha realizzata ma che a mio parere non può assolutamente avere le prestazioni dichiarate per mancanza di ampiezza di segnale, visto il rapporto di trasformazione del TU e l'ampiezza dichiarata del segnale di pilotaggio.
Per me è una burla disegnando volutamente nello schema una posizione sbagliata del TU, visto che mettendolo sull'anodo con 10V in griglia la potenza dichiarata su 8ohm ci può anche stare.

Nessuna burla. Ma mi sa che non hai "letto" bene quello schema...

È un circuito piuttosto originale e decisamente molto interessante!

Il pilotaggio della finale avviene attraverso la conversione della corrente anodica del driver in caduta di tensione su R4. E fin qui non ci sarebbe nulla di strano... ma guarda bene dove/come è connessa R4 e quindi come è applicato il segnale di pilotaggio alla finale. E guarda anche dove passa la (maggior parte della) corrente anodica/catodica della finale...

In effetti, così su due piedi non giurerei neanche che si tratti di un vero cathode follower (anzi, forse non lo è affatto). E ad occhio e croce c'è del feedback anche attraverso la g2 del driver. Si, decisamente un progetto molto interessante...

[hobbit]

Se non ricordo male Chiomenti su CHF in seno alla serie di articoli "Una valvola al mese" mostrò un vecchio ampli con uscita di catodo con la 6v6.

[Italo B]

Nessuna burla. Ma mi sa che non hai "letto" bene quello schema...

Beh.. ho visto che la 6V6 è collegata a triodo e che la corrente sul primario va a polarizzare sia in continua che in segnale lo schermo del pentodo pilota costituendo un loop di FB.
Ma prendiamo carta e penna:
dichiarata Pu = 4,5W con un TU 6K/8ohm il cui rapporto in tensione è di 27 per cui occorrono 6Vrms all'uscita che moltiplicati per 27 fanno 162Vrms corrispondenti ad uno swing di 453Vp.p. sul primario del TU.
Mi sorge spontaneo questo dubbio: prendendo il segnale da una testina ceramica che offre 0,1V e, come dichiarato, guadagnando poco più di 100 e inviando quindi alla griglia della finale circa 10Vrms come può provocare sul catodo della 6V6 uno swing superiore alla tensione anodica?

[Italo B]

Se non ricordo male Chiomenti su CHF in seno alla serie di articoli "Una valvola al mese" mostrò un vecchio ampli con uscita di catodo con la 6v6.

Da piìù di 10 anni non leggo CHF né altre riviste del settore.

[UnixMan]

Mi sorge spontaneo questo dubbio: prendendo il segnale da una testina ceramica che offre 0,1V e, come dichiarato, guadagnando poco più di 100 e inviando quindi alla griglia della finale circa 10Vrms come può provocare sul catodo della 6V6 uno swing superiore alla tensione anodica?

il segnale di pilotaggio (ia1*R4) è applicato in serie al primario del TU!

Vgk = v(R4) +v(R6) + v(T1p)

Come dire che l'ampiezza di v(R4) di cui hai bisogno per pilotare a fondo la finale è la stessa di cui avresti bisogno se questa fosse connessa in modo tradizionale (catodo a massa e TU sull'anodo).

Per questo ho il sospetto che nonostante il TU sul catodo in realtà quel circuito non sia affatto un CF (non è dove prendi l'uscita a fare la differenza: si può fare un follower anche mettendo il TU sull'anodo e viceversa).

[Italo B]

il segnale di pilotaggio (ia1*R4) è applicato in serie al primario del TU!

In questo caso ingresso e uscita coinciderebbero: comunque il discorso con lo schema disegnato in quel modo non mi è chiaro... proverò a disegnarlo diversamente.

Per questo ho il sospetto che nonostante il TU sul catodo in realtà quel circuito non sia affatto un CF

Sarebbe l'unica spiegazione!

Edit:
Ho provato a ridisegnarlo secondo il mio linguaggio ma sono ancora più convinto che non si possa ottenere un'ampiezza sufficiente per 4,5W.. anche perché non vedo un pilotaggio in serie al TU, come dici, ma solo un feedback.
Il partitore sulla placca del pilota, secondo me, serve solo per aggiustare a 73V il valore di riferimento per il punto di lavoro della 6V6 (-12V), per questo il primario del TU deve avere una prefissata resistenza.
In conclusione non riesco a capire il funzionamento che mi hai descritto.

[Italo B]

Ieri sera sul tardi ero stanco ed è venuto fuori il confuso, precedente post.
Oggi spero e penso di essere più lucido e vorrei correggere quanto scritto ma non posso più farlo.
Ho notato che la Vgk dinamica comprende la serie di VR4+VR6+VpTU, sempre che le relative fasi siano concordanti per ottenerne la somma, ma quello in cui ho dubitato sin dall'inizio è che non ritengo comunque congrua l'ampiezza del segnale per ottenere la potenza dichiarata (4,5W), nemmeno con uno swing dell'intera tensione di alimentazione sul primario.
Preferisco comunque circuitazioni meno enigmatiche anche se l'accoppiamento diretto e l'assenza di capacità di ogni genere sarebbero sempre da preferire.

[Italo B]

Ho ottenuto dal web risposte più chiare di quanto abbia ottenuto in questa sede: il segreto (e l'artificio) è, ancora una volta il "feedback" che in questo caso però è positivo (bootstrap).
La reazione positiva tra il catodo dell'inseguitore e il carico del pilota se da un lato moltiplica il valore della resistenza portando l'amplificazione al valore del mu, dall'altro snatura anche le doti tipiche dell'inseguitore aumentandone l'impedenza d'uscita al valore di un carico anodico (e in questo Paolo ha visto giusto); l'unico vantaggio resterebbe l'accoppiamento in continua e la totale assenza di capacità (salvo quella sull'alimentazione).
Non ho riconosciuto la configurazione perché non sono favorevole né interessato a loop di feedback di qualsiasi genere, in modo particolare in questo caso appositamente scelto per beneficiare della bassa impedenza del tubo di uscita come descritto nel mio primo post.
Ora sto "solo" cercando quello che tutti vorrebbero: la configurazione migliore per il massimo swing di tensione con la minima distorsione e una bassa impedenza d'uscita.

[UnixMan]

Ho ottenuto dal web risposte più chiare di quanto abbia ottenuto in questa sede: il segreto (e l'artificio) è, ancora una volta il "feedback" che in questo caso però è positivo (bootstrap).

esatto. Il PFB "compensa" il NFB e quindi alla fine pur uscendo dal catodo non hai un CF.

Se vuoi accoppiamento in DC ed uscita a CF, dai una occhiata allo schema del mio "PowerTotem".

In alternativa, se vuoi ridurre l'impedenza di uscita senza ricorrere a NFB globale ma solo locale (come nel CF), fossi in te prenderei in considerazione uno stadio di uscita con un pentodo (o tetrodo a fascio) in configurazione "Schadeode" (AKA "Partial Feedback"):

http://www.audiofaidate.org/forum/viewt ... 784#p77784

Se vuoi fare un PP con elevato DF senza global NFB ed un buon suono, suggerirei qualcosa di simile a questo: http://www.audiofaidate.org/forum/viewt ... 255#p88255 (che ricalca
quanto suggerito da Thorsten Loesch (alias "Kuei Yang Wang") su diyAudio e riassume un mucchio di ottime idee.

[Italo B]

Se vuoi accoppiamento in DC ed uscita a CF, dai una occhiata allo schema del mio "PowerTotem"

Già visto ma non è quello che cerco, tra l'altro l'uscita di catodo dell'SRPP è asimmetrica e prelevare una certa corrente non è come pilotare una griglia.
Comunque devo usare componenti che ho già: alcuni TU di qualità per P.P. (fatti fare su specifiche), le valvole che possiedo e i TA disponibili.
Non cerco idee sullo stadio di uscita (già definito e provato con successo) ma su quello pilota (anch'esso provato ma favorevole a valide alternative che soddisfino le condizioni del mio precedente post).
L'ultima volta che ho copiato uno schema (dalla rivista "Sistema Pratico") è stata nel 1958 quando ho assemblato (senza sapere cosa stessi facendo) il classico P.P. di EL84/ECC83/EF86 in dual mono, ricevitore FM (GBC) nel mezzo, giradischi Philips con testina piezo stereo sopra, diffusori home-made sopra e sotto in casse chiuse, a fantasia, il tutto (alto circa 2 m.) illuminato come un albero di Natale!

[UnixMan]

Già visto ma non è quello che cerco, tra l'altro l'uscita di catodo dell'SRPP è asimmetrica e prelevare una certa corrente non è come pilotare una griglia.

allora non hai visto bene. Funzionalmente NON è affatto un SRPP, anche se topologicamente lo schema è lo stesso. È un CF in SE (il tubo alto, che è la finale) che fa (anche) da carico attivo per il suo driver (quello basso, che è un tubo di segnale). Per maggiori info, leggiti il thread.

BTW, se pensi che l'SRPP vada bene solo per pilotare le griglie, ti sbagli di grosso: prova a farti una ricerca su come e perché (per quale applicazione) fu inventato...

Comunque devo usare componenti che ho già: alcuni TU di qualità per P.P. (fatti fare su specifiche), le valvole che possiedo e i TA disponibili.

in tal caso lascia perdere il CF e vai di Schadeode, seguendo per grandi linee lo schema suggerito nel post precedente (e guarda che non si tratta affatto di copiare uno schema: devi comunque riprogettare tutto da zero per i tuoi tubi, i tuoi ferri, ecc).

Ci sono solo due modi per fare un CF decente: utilizzare un driver con carico attivo alimentato con una tensione anodica molto superiore a quella della/e finale/i oppure utilizzare un driver "esagerato" caricato con un adeguato trasformatore interstadio "in salita".

Entrambe le soluzioni sono complesse e/o molto costose.

Molto meglio lo Schadeode. Anche senza considerare i costi, con il CF rischi di "perdere" nel driver molto più di quanto non "guadagni" nello stadio finale.

Non è mica un caso se il CF è una configurazione così rara, sebbene sia ben nota "da sempre" o quasi...

[Italo B]

allora non hai visto bene. Funzionalmente NON è affatto un SRPP

Già.. non vederci bene sembra essere un mio vizio, infatti guardando solo lo schema non ho visto che le 2 sezioni sono "molto" diverse (con le sigle dei tubi scritte sopra sarebbe stato di immediata lettura)! Comunque alla fine del thread sembra che il carico anodico ti abbia dato un ascolto migliore.
Il funzionamento è intuitivo e interessante ma purtroppo non ho TU SE per fare delle prove.
Il "Partial Feedback" o total feedback loop quando accoppiati con reattanze non li accetto per principio.

[UnixMan]

Comunque alla fine del thread sembra che il carico anodico ti abbia dato un ascolto migliore.

si. Probabilmente perché la 6S33S ha già una impedenza molto bassa di per se unitamente ad un mu molto basso (<2), per cui non c'è molto da guadagnare ad usarla in CF. A posteriori, quella configurazione la vedo meglio per essere utilizzata con tetrodi a fascio o pentodi. Ad es., da simulazioni che avevo fatto a suo tempo sembrerebbe dare risultati molto interessanti con le solite EL34, KT88 e simili.

Il "Partial Feedback" o total feedback loop quando accoppiati con reattanze non li accetto per principio.

Il "Partial Feedback" inteso come Schadeode (cioè NFB locale placca-griglia sul singolo dispositivo) è cosa ben diversa dal NFG globale. Tranne che per il tasso di NFB applicato (che ovviamente è sempre minore nel caso dello Schadeode), praticamente non c'è alcuna differenza rispetto ad un CF (specie se realizzi un accoppiamento in DC). Se concettualmente ti stà bene un CF, non c'è alcun motivo logico per cui non dovrebbe andarti bene uno Schadeode.

Di norma viene applicato attraverso una connessione con una R placca-placca tra driver e finale, con queste accoppiate RC, ma nulla vieta di accoppiare tutto in DC. Comunque, IME funziona (nel senso di suona) benissimo anche con l'accoppiamento RC.

[hobbit]

Comunque devo usare componenti che ho già: alcuni TU di qualità per P.P. (fatti fare su specifiche), le valvole che possiedo e i TA disponibili.

Avevo provato tempo fa a fare qualche simulazione e avevo trovato che il DCMB/Power Totem lavora bene anche in PP.

[UnixMan]

Comunque devo usare componenti che ho già: alcuni TU di qualità per P.P. (fatti fare su specifiche), le valvole che possiedo e i TA disponibili.

Avevo provato tempo fa a fare qualche simulazione e avevo trovato che il DCMB/Power Totem lavora bene anche in PP.

si, ovviamente.

Nel suo caso, l'unico problema è che ha bisogno di due anodiche separate, quindi probabilmente il TA che ha già non va' bene, almeno non da solo. Volendo però ne potrebbe aggiungere un altro (molto più piccolo) per alimentare il driver (e gli stadi di ingresso).

BTW, Italo: tanto per capire di cosa stiamo parlando, che tubi finali pensavi di utilizzare? con che carico dal TU?

[Italo B]

tanto per capire di cosa stiamo parlando, che tubi finali pensavi di utilizzare? con che carico dal TU?

I triodi dello schema (6C45 su 5Kpp/8ohm), ho anche delle ECL82 ma il pentodo in CF trasferisce poco con un mu così basso per cui sarebbe più adatto un carico anodico, inoltre bisogna verificare anche la tenuta della tensione catodo/filamento che è in comune col triodo e infine, a memoria, mi pare che su quel pentodo 1250 ohm di carico siano pochini.

Nel suo caso, l'unico problema è che ha bisogno di due anodiche separate

Anche per il mio schema sono necessarie!
Comunque quello del mio primo post (più un inverter differenziale) lo voglio ascoltare!


Questo della Philips (1954) (che ho scoperto avete in archivio) l'ho ascoltato (ovviamente senza i controlli di tono) ed è fantastico: in confronti diretti d'ascolto ha sconfitto molti ampli da diverse migliaia di euro!