300B Graaf !

[plovati]

300B GRAAF

Siamo molto felici di poter presentare attraverso audiofaidate, un progetto finora inedito di un amplificatore finale con la 300B. Sappiamo benissimo che di progetti con la 300B è pieno il web, ma questo è di un'altra classe, sia circuitalmente che sonicamente.

300B Graaf img.jpg

Il progetto è della GRAAF, noto marchio Hi-End italiano ed è frutto dell'ingegno di Giovanni (Gianni) Mariani, uno dei migliori progettisti audio in attività.
Mariani è noto principalmente per i suoi OTL, ma da appassionato e curioso qual è ha progettato e costruito parecchie versioni di amplificatori a valvole soprattutto, ma anche a stato solido. Solo pochi di questi progetti hanno poi preso la via maestra di GRAAF, i più sono rimasti prototipi o singoli esemplari commissionati da privati.

Questi finali in particolare sono stati prodotti in prototipo in due versioni, una accoppiata in AC e l’altra totalmente in DC, entrambe per GRAAF, ma per ragioni diverse l’azienda non ha ritenuto di metterli in produzione. E questa, per gli auto costruttori è stata una buona scelta, perché è venuta a cadere in tal modo ogni ragione di riservatezza e possiamo (ri)costruire questo bell’amplificatore di classe assoluta.

Abbiamo avuto occasione di ascoltare in un meeting a casa di Luca al quale ha partecipato anche Mariani, il prototipo di 300B Graaf ad accoppiamento diretto, e la qualità degli ascolti fatti è stata tale che all’unanimità dei presenti c’è stata una manifestazione di interesse nel comprarli o duplicarli.
Dopo qualche piccola insistenza, Mariani ci ha fornito schemi e dettagli applicativi e dato l’assenso alla loro divulgazione.

E’ importante sottolineare come questo amplificatore non sia il ‘solito trecentobbì’, né per scelte circuitali né per qualità sonica. Provato con tutti i generi musicali, si è dimostrato autorevole e non autoritario, capace di dettaglio e dinamica allo stesso tempo (perdonatemi per i termini approssimativi).
Io ho voluto ascoltarlo a casa del progettista anche con le Quad ESL63 e devo dire che il piccolo amplificatore di soli 9 o 10W è in grado di restituire un volume più che sufficiente per un ascolto casalingo, anche se non adatto alle abitudini di Mariani che, mi è parso di capire, privilegia volumi più sostenuti e un impatto più fisico e immediato con la riproduzione musicale.

Dal punto di vista elettronico, invece, un dato comune a tutti i progetti di Mariani è la ricerca della soluzione più semplice, elegante ma mai scontata. Si tratta di schemi che una volta visti (e magari spiegati) sembrano quasi ovvi, naturali. Ma solo con il senno di poi.. perché il percorso per arrivarci non è alla portata di tutti.
Spesso l’idea di partenza è data da uno schema classico o uno stralcio circuitale pubblicato su qualche rivista del bel tempo che fu, cui segue però una elaborazione tutta personale.
Mariani annota i sui schemi su due agendine, una dedicata alla GRAAF e l’altra per progetti più sperimentali, per così dire ‘privati’. Lo schema di questo amplificatore si trova sulla prima agendina ed è il seguente:

Agendina.jpg

Come si può vedere non si tratta di uno schema fatto e finito, ma è più un appunto di viaggio, vissuto. Ci sono volute un paio di conversazioni per ricostruire il più correttamente possibile lo schema e le ragioni di alcune scelte compiute. Lo schema ridisegnato e ripulito è il seguente:

300B Graaf Schema.pdf

300B Graaf Schema-1.jpg

300B Graaf Schema-2.jpg

Si tratta di un sistema interamente accoppiato in continua, con un originale metodo di stabilizzazione del bias, geniale nella sua semplicità ed efficacia.
Alcuni elementi sono comuni a gran parte della produzione GRAAF, si notano in particolare l’ingresso bilanciato e l’impiego di stadi differenziali per evitare il condensatore di disaccoppiamento catodico, convinzioni maturate in anni di confronto tra topologie completamente Single Ended e differenziali: secondo il progettista differenziale suona sempre e comunque meglio. Altre scelte pur se non rivoluzionarie denotano comunque una certa originalità, ad esempio la scelta del carico della 300B, differente dai soliti 2500, 3000 o 3500ohm. Il trasformatore di uscita propone alla 300B un carico di 4400ohm (con secondario a 4 e 8 ohm), piuttosto diverso anche dai 5K che marginalmente si è visto impiegato per la 300B single ended. La scelta di caricare a 4400Ohm la 300B è stata il risultato di una ottimizzazione e di un lungo tempo di sperimentazione. Il primo prototipo di questo amplificatore impiegava un più standard Partridge da 5000 Ohm. L’efficienza anodica della versione finale di questo amplificatore è decisamente interessante, attestandosi attorno al 31%.
L’aspetto più interessante, però, è il metodo utilizzato per la stabilizzazione della corrente della finale. La corrente assorbita dalla 300B viene monitorata tramite il trasformatore TC1 da 2VA collegato al contrario (secondario utilizzato come primario) e inserito nel circuito di alimentazione della 300B, a monte del filtro RC di livellamento. Aumentando la corrente circolante nella finale aumenta anche l'intensità della corrente (pulsante) di alimentazione e di conseguenza la tensione al secondario di TC1. Questa tensione viene rettificata e livellata generando la tensione Vcontrol la quale a sua volta viene applicata in serie ad un riferimento di tensione (negativo) di un regolatore serie costituito dal mosfet T1. Questa tensione negativa (Vc) fa da riferimento ‘di coda’ del differenziale costruito con le due sezioni di V1. Una variazione di corrente di placca della valvola finale causa quindi riequilibrio di tutto il complesso stadio driver, variando di conseguenza la tensione di griglia della 300B e regolando in tal modo la sua corrente.
In tutto questo sistema di stabilizzazione, la resistenza R12 (10W 6KOhm) assume una importanza cruciale ai fini della stabilità complessiva del tutto. I primi esperimenti, senza questo resistore e con le due tensioni anodiche semplicemente sovrapposte (senza interposizione di R12, quindi) davano parecchi problemi di deriva e prestazioni altalenati, curati con l'inserimento di questo semplice componente.
L'alimentazione filamenti è in continua e stabilizzata per il filamento della 300B ed in alternata per le valvole di segnale. Per il filamento di queste ultime è sufficiente un secondario di TRa da 6,3V, 1,5A.

Per quanto riguarda i componenti, dalla fotografie allegate allo schema si potranno già ricavare utili indicazioni. Quanto manca si può inferire dall’attenta analisi della fotografia del cablaggio del prototipo di un esemplare simile di seguito riportata:

300B Graaf Cablaggio 1.jpg

300B Graaf Cablaggio 2.jpg

300B Graaf Cablaggio 3.jpg

A differenza del progetto qui descritto, il cablaggio sopra fotografato è relativo ad un’altra versione del prodotto, che differisce principalmente per l’accoppiamento in alternata tra driver e finale, mantenendo comunque il particolare sistema di regolazione bias, utilizzando però stavolta un resistore di caduta da 30 Ohm al posto del trasformatore 6V/220V e un BJT al posto del mosfet di regolazione bias. Con l’accoppiamento in continua si riescono ad ottenere uno/due watt in più e una resa dei transienti migliore. Per quanto riguarda la componentistica da impiegarsi però non ci sono differenze tra le due versioni. In generale sono da privilegiare componenti di elevato standard industriale o del buon surplus, ma nulla di più esotico. Resistenze di potenza ATE, condensatori Elna (elettrolitici) o Icel (a film). Si nota l’impiego del cavo di segnale VDH MCD 300 mkIII, unica concessione ai componenti da boutique.
I trasformatori, di uscita e di alimentazione, nei prototipi sono di produzione italiana. Abbiamo contattato la ditta in merito alla fornitura di qualche kit degli stessi componenti, ma nonostante le nostre insistenze e l’autorizzazione del progettista, l’azienda non ritiene di produrne altri. Il trasformatore di alimentazione deve essere dotato di schermo elettrostatico, che va connesso a terra.
Il contenitore di carpenteria metallica, piegato e saldato, era stato realizzato da una nota azienda specializzata in contenitori per elettronica che però ha dismesso le linee di saldatura e, ritornello ormai usuale, non intende più realizzare contenitori simili.
La dissipazione della 300B è piuttosto contenuta, dai 28 ai 30W, cosa che unitamente alla stabilizzazione della corrente permette di impiegare anche pregiate e delicate valvole d’epoca o le Mesh. Abbiamo provato a sostituire direttamente le originali EH con delle 300B Fullmusic Mesh, riscontrando un sostanziale miglioramento su tutti i parametri.
Ci sono quindi tutte le premesse per stimolare gli auto costruttori più intraprendenti: componenti vintage, altri introvabili, utilizzo creativo di componenti standard (vedi il trasformatore del Vcontrol), ricerca di valide alternative ed equivalenti.. sotto con la ricerca!

Mariani è curioso delle reazioni degli autocostruttori a questa proposta e sarà contento di vedere realizzate copie di questo progetto per utilizzo personale. I prototipi originali sono a disposizione per dei confronti con le eventuali repliche. Ospiteremo volentieri sul sito ogni replica autocostruita di questo amplificatore.

N.B.: Lo schema e tutti i diritti relativi restano di esclusiva proprietà della GRAAF; qualsiasi uso delle informazioni qui riportate diverso dalla autocostruzione a fini non commerciali dovrà essere concordato con il progettista Sig. Mariani, proprietario del marchio GRAAF e titolare di tutti i diritti del progetto.

[EF80]

Avevo visto solo di sfuggita questo schema, diverse cose le ho gia' provate. RL1 e' molto ispirato da schemi di radio che usavano un sistema simile ma per fare altre cose. La versione accoppiata in DC da un pelo piu' di potenza perche' la finale riesce ad andare in A2 grazie al driver molto robusto che e' una cosa importante (il driver robusto, non tanto la classe A2). Penso che il circuito di regolazione della corrente possa essere sensibile al cambio di TC1 con uno non identico.

Aspetto quello che ha deriso me per la soluzione di alimentazione dei filamenti delle 2A3 che venga a deridere anche per quel 78T05.

PS: per i byw96e l'ultima volta da RS erano finiti, ho trovato i byt78 che dalle caratteristiche sembrano leggermente superiori, senza andare su roba sic.

[EF80]

non capisco dove ha infilato nel cablaggio quel 7805, dovra' ben dissiparlo. Dovresti postare foto a risoluzione piu' alta.

[mariovalvola]

Aspetto quello che ha deriso me per la soluzione di alimentazione dei filamenti delle 2A3 che venga a deridere anche per quel 78T05.

Soprattutto se si usano tubi antichi, con filamenti sottili o dei "barium tubes" non userei mai una soluzione del genere.
Anche con la 300B (prove effettuate anni fa con una WE) un alimentatore così "semplificato" pesava all'ascolto sul risultato finale rispetto a un' accensione più curata.

Mariani ha scelto così? E' liberissimo di farlo. Ci sono sistemi migliori per accendere un DHT? Per me, sicuramente si (sia dal punto di vista sonico che per l'integrità nel lungo periodo del filamento). Un progettista, però, è libero di scegliere.
Se, come nel tuo caso, si deve copiare solamente, copia almeno il meglio. Invece di fare stupide polemiche chiediti dove è migliorabile quel tipo di accensione.
P.S. smettila di usare il Sig. Mariani e le sue scelte come una clava (tutte libere e sovrane ma suscettibili di analisi e di critica) . Continuo a trovare il tuo atteggiamento di pessimo gusto. Te lo dico per l'ultima volta.
La persona intelligente apprezza il meglio di ogni circuito. Qui ci sono tantissimi spunti.
Se sottolinei gli aspetti meno "brillanti" per fare sterili polemiche, non fai un grande servizio al Sig. Mariani, al suo progetto e soprattutto non fai un favore alla discussione e ad AFDT.
Piantala!.

[LuCe68]

(...)Si tratta di un sistema interamente accoppiato in continua(...)

Forse mi sbaglio ma C2 non disaccopia V2 da V1 ? In teoria potrebbe non esserci ma temo serva perchè le due sezioni non identiche della V1 potrebbero sbilanciare il differnziale fatto con la V2 con risultati imprevedibili (perchè dipendenti dal lotto di V1) sulla polarizzazione della 300B.

[EF80]

Soprattutto se si usano tubi antichi, con filamenti sottili o dei "barium tubes" non userei mai una soluzione del genere.
Anche con la 300B (prove effettuate anni fa con una WE) un alimentatore così "semplificato" pesava all'ascolto sul risultato finale rispetto a un' accensione più curata.

Mariani ha scelto così? E' liberissimo di farlo. Ci sono sistemi migliori per accendere un DHT? Per me, sicuramente si (sia dal punto di vista sonico che per l'integrità nel lungo periodo del filamento). Un progettista, però, è libero di scegliere.
Se, come nel tuo caso, si deve copiare solamente, copia almeno il meglio. Invece di fare stupide polemiche chiediti dove è migliorabile quel tipo di accensione.

Ma io mi chiedo se all'epoca che le costruivano queste valvole col filamento sottile e' delicato... ma gli saltavano sontinuamente in faccia allora ! visto che all'epoca non avevano integrati e transistor, alimentare un filamento collegato direttamente al secondario di un trasformatore non fa un'accensione meno secca. E cmq io non copio niente, solo arrivo solamente alle stesse conclusioni e circuitazioni per conto mio e cmq il mio alimentatore e' un pochino meno spartano di questo.

Faccio polemiche perche' sono scelte che uno e' libero di fare sempre che non le ho fatte io allora sono cacchiate perche' bisogna trovare il pretesto per dire che non capisco un fava perche' ho commesso l'eresia di affermare che per me l'alimentazione ad alta impedenza tanto cantata per me colora il segnale.

[Raul]

Ciao !! sono Raul e da poco vi seguo, ma ho trovato veramente interessante il vostro forum !!!
Sopratutto perchè le mie poche conoscenze rimangono molto sul "classico", invece qui vedo usare dispositivi molto di "tendenza" tipo giratori CCS CSS ed altro, tutte cose che mi devo studiare e che devo capire dal momento che mi arrivano del tutto nuove.
Per ora faccio quello che ascolta e vi legge , quando poi avrò ben capito alcune cose cercherò , seppur nel mio limite, di contribuire, di chiedere quando ne avrò bisogno sperando di non annoiarvi troppo
Per adesso vi seguo in questa interessante proposta che mi intriga parecchio

Raul

[piero7]

che sia la volta buona per farmi un 300B?

Ma per i ferri?

[mariovalvola]

Ciao !! sono Raul e da poco vi seguo, ma ho trovato veramente interessante il vostro forum !!!
Sopratutto perchè le mie poche conoscenze rimangono molto sul "classico", invece qui vedo usare dispositivi molto di "tendenza" tipo giratori CCS CSS ed altro, tutte cose che mi devo studiare e che devo capire dal momento che mi arrivano del tutto nuove.
Per ora faccio quello che ascolta e vi legge , quando poi avrò ben capito alcune cose cercherò , seppur nel mio limite, di contribuire, di chiedere quando ne avrò bisogno sperando di non annoiarvi troppo
Per adesso vi seguo in questa interessante proposta che mi intriga parecchio

Raul

Benvenuto

[baldo95]

non capisco dove ha infilato nel cablaggio quel 7805, dovra' ben dissiparlo. Dovresti postare foto a risoluzione piu' alta.

Con il piano di alluminio che si ritrova sotto penso che possa fare una doppia funzione

[EF80]

non capisco dove ha infilato nel cablaggio quel 7805, dovra' ben dissiparlo. Dovresti postare foto a risoluzione piu' alta.

Con il piano di alluminio che si ritrova sotto penso che possa fare una doppia funzione

Si scalda per bene allora.

[mariovalvola]

Ma io mi chiedo se all'epoca che le costruivano queste valvole col filamento sottile e' delicato... ma gli saltavano sontinuamente in faccia allora ! visto che all'epoca non avevano integrati e transistor, alimentare un filamento collegato direttamente al secondario di un trasformatore non fa un'accensione meno secca. E cmq io non copio niente, solo arrivo solamente alle stesse conclusioni e circuitazioni per conto mio e cmq il mio alimentatore e' un pochino meno spartano di questo.

Faccio polemiche perche' sono scelte che uno e' libero di fare sempre che non le ho fatte io allora sono cacchiate perche' bisogna trovare il pretesto per dire che non capisco un fava perche' ho commesso l'eresia di affermare che per me l'alimentazione ad alta impedenza tanto cantata per me colora il segnale.

All'epoca il problema dell'integrità del filamento si poneva. Si è posto anche in tempi più recenti.

una valvola del 1930, ha, oggi, 82 anni. c'è il fattore età che ti deve far riflettere su due aspetti:
1) Il tempo che passa non fa bene a nessuno.
2) ottanta anni fa certe produzioni erano molto più critiche e inaffidabili soprattutto in paesi meno dotati.
la produzione dei filamenti, in Italia fino al 1936 era tutt'altro che ottimale come affidabilità. Lo ammetteva anche la FIVRE. (fonte Radioindustria dell'epoca)
Aggiungo che anche valvole con filamenti apparentemente robusti possono avere le loro magagne "genetiche" vuoi sul materiale oppure sul sistema di tensionamento che possono portare alla rottura.


Stress gratuiti li eviterei anche solo per sana precauzione.

Quando alimentavo in alternata usavo sempre una resistenza in serie di appropriato valore. Questa resistenza permetteva di aggiustare la tensione con precisione e, oltretutto, aiutava il tubo durante l'accensione.

Ora, la smetterei di introdurre gratuitamente ulteriori elementi di frizione. Lascia scorrere la discussione. Fallo, almeno, per il Sig. Mariani. Il suo finale merita ben altre attenzioni

[mrttg]

Il regolatore dei filamenti dissipa circa 7W e in uscita è semplicemente filtrato con un elettrolitico da 10u...

[baldo95]

non capisco dove ha infilato nel cablaggio quel 7805, dovra' ben dissiparlo. Dovresti postare foto a risoluzione piu' alta.

Con il piano di alluminio che si ritrova sotto penso che possa fare una doppia funzione

Si scalda per bene allora.

Viste le dimensioni penso che ci voglia parecchio tempo per far intervenire la protezione termica del regolatore o varariare i valori in uscita, che non abbia alette e sia sotto il paino ed abbia un minimo di circolazione d'aria data dagli zoccoli son d'accordo ma credo che il progettista l'abbia fatto funzionare ed abbia calcolato queste cose

[plovati]

Ma con tutte le cosette interessanti che ci sono in questo schema, proprio su un banale regolatore vi dovete fissare?
Si, si sfrutta il telaio per dissipare il 7805, il componente si vede (a sinistra) nella fotografia "300B Graaf Cablaggio 3" che ho allegato al primo intervento.

Luce68 ha colto un aspetto decisamente più interessante: lo stadio di ingresso è differenziale ma a comandare il tutto in DC è solo una delle due sezioni del doppio triodo di ingresso.

Manca anche da cogliere appieno la funzione di R12, se ricordo bene qualcosa di simile c'è anche nel famoso Loftin-White 2A3 di Asano.

[LuCe68]

Se non ho capito male R12 è in serie al catodo ossia si comporta come la classica resitenza di autopolarizzazione catodica.
Il sistema di regolazione della corrente è senza dubbio particolare, originale ed interessante, ma volendo fare un appunto, mi pare macchinoso e mi lascia delle perplessità confermate di fatto dal progettista stesso il quale ha dovuto aggiungere una resistenza di autopolarizzazione per compensare alcune particolarità del sistema di feedback. Mi spiego meglio.
Prendere il ripple della corrente anodica, raddrizzarlo e filtrarlo ecc, introduce ritardo nella regolazione. Ritardi nella maglia di retroazione sono sempre perniciosi se non perfettamente valutati perchè portano a retroazione positiva e instabilità.

La mia personalissima opinione (e vale per quel che è) è che prelevare la corrente con una classica resistenza di shunt anzichè con un sistema siffatto sia molto più semplice, veloce ed affidabile.

[marziom]

màh, da un analisi superficiale, per me R12 serve, in serie a R3, a creare un partitore di tensione utile per regolare il bias della 300B...
la corrente in R12 può andare solo da un verso, da 380V a 302V...

[UnixMan]

Se non ho capito male R12 è in serie al catodo

no: la corrente di catodo si richiude interamente sull'alimentatore dedicato della finale (Va-Vk), non attraversa R12.

(immagina di mettere un generatore da 400V al posto di C5; tra parentesi, mi sa che c'è un piccolo refuso nello schema, C5 dovrebbe essere da 450V, non 400V!).

Prendere il ripple della corrente anodica, raddrizzarlo e filtrarlo ecc, introduce ritardo nella regolazione.

il ritardo o meglio la risposta lenta in questo caso è a dir poco necessaria! Devi compensare soltanto le variazioni lente dovute all'invecchiamento dei tubi, alle variazioni della tensione di rete, della temperatura, ecc. Se metti una rete di NFB veloce in quel punto, renderesti costante la corrente anodica annullando la modulazione!

[LuCe68]

ok mi era sfuggito il piedino "Vk" così facendo pensavo che la corrente del tubo fluisse attraverso R12. Effetivamente era sbagliato anche il solo pensare che la corrente andodica del tubo 300B pottesse fluire tutta nei tubi di segnale.

Non è che il moderatore potrebbe cancellare la minchiata che ho scritto

[mrttg]

La mia personalissima opinione (e vale per quel che è) è che prelevare la corrente con una classica resistenza di shunt anzichè con un sistema siffatto sia molto più semplice, veloce ed affidabile.

Forse è stata una scelta voluta per non ricorrere ad operazionali et simila