Dumble-Style SE con GU50: Loop Bilanciato e Finale ad Alta Dinamica

[Kagliostro]

Domenico hai questi ?

https://www.mouser.com/datasheet/2/676/ ... 649057.pdf

jfet-2n4416-2n4416a-interfet.r00-1649057.pdf

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.MODEL J2N4416A NJF
+ Beta=989.4u
+ Betatce=-.5
+ Rd=1 Rs=1
+ Lambda=5.5m
+ Vto=-3.06
+ Vtotc=-2.5m
+ Is=33.57f
+ Isr=322.4f
+ Alpha=311.7
+ Vk=243.6
+ Cgd=1.6p
+ Cgs=2.414p
+ Kf=7.445E-18
+ Af=1

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https://www.interfet.com/jfet-datasheet ... terfet.pdf

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NATIONAL SEMICONDUCTOR / 2N4416A
JFET N-CHANNEL – TO-72

DATI ELETTRICI

1. IDSS (VDS = 10 V, VGS = 0 V)
Min: 5 mA
Max: 15 mA
Tipico: circa 10 mA

2. gfs (forward transconductance)
Min: 4,5 mS
Max: 7,5 mS

3. VGS(off)
Min: −2,5 V
Max: −6 V

4. rDS(on)
Max: 150 Ω
(specificato a ID = 1 mA, VGS = 0 V)

5. Ciss
Max: 4 pF

6. Crss
Max: 0,8 pF

7. Noise Figure (NF)
Max: 4 dB
f = 400 MHz
RG = 1 kΩ

Valore tipico riportato da Vishay/Siliconix:
circa 3 dB @ 400 MHz

8. Common-Source Power Gain (Gps)
f = 400 MHz
VDS = 15 V
ID = 5 mA

Min: 10 dB

Valore tipico riportato:
circa 13 dB @ 400 MHz


DATI AGGIUNTIVI IMPORTANTI

9. VDS / V(BR)DSS
35 V

10. V(BR)GSS
35 V

11. Gate leakage current
Max: 100 pA

12. Package
TO-72
JEDEC: TO-206AF / Case 251


NOTA

Il 2N4416A appartiene alla famiglia dei JFET
N-channel ad alta frequenza / basso rumore.

I valori di:
- IDSS = 1–20 mA
- gfs = 5,5–7,0 mS
- rDS(on) = 100–500 Ω
- VGS(off) tipico = −3,5 V

che compaiono in alcune tabelle sono riferiti al
PROCESS 50 / caratteristiche generali del processo
National Semiconductor e NON devono essere considerati
come i limiti specifici del 2N4416A.

NATIONAL SEMICONDUCTOR / 2N4416A
JFET N-CHANNEL – TO-72

DATI ELETTRICI

1. IDSS (VDS = 10 V, VGS = 0 V)
Min: 5 mA
Max: 15 mA
Tipico: circa 10 mA

2. gfs (forward transconductance)
Min: 4,5 mS
Max: 7,5 mS

3. VGS(off)
Min: −2,5 V
Max: −6 V

4. rDS(on)
Max: 150 Ω
(specificato a ID = 1 mA, VGS = 0 V)

5. Ciss
Max: 4 pF

6. Crss
Max: 0,8 pF

7. Noise Figure (NF)
Max: 4 dB
f = 400 MHz
RG = 1 kΩ

Valore tipico riportato da Vishay/Siliconix:
circa 3 dB @ 400 MHz

8. Common-Source Power Gain (Gps)
f = 400 MHz
VDS = 15 V
ID = 5 mA

Min: 10 dB

Valore tipico riportato:
circa 13 dB @ 400 MHz


DATI AGGIUNTIVI IMPORTANTI

9. VDS / V(BR)DSS
35 V

10. V(BR)GSS
35 V

11. Gate leakage current
Max: 100 pA

12. Package
TO-72
JEDEC: TO-206AF / Case 251


NOTA

Il 2N4416A appartiene alla famiglia dei JFET
N-channel ad alta frequenza / basso rumore.

I valori di:
- IDSS = 1–20 mA
- gfs = 5,5–7,0 mS
- rDS(on) = 100–500 Ω
- VGS(off) tipico = −3,5 V

che compaiono in alcune tabelle sono riferiti al
PROCESS 50 / caratteristiche generali del processo
National Semiconductor e NON devono essere considerati
come i limiti specifici del 2N4416A.

Per il 2N4416A è quindi preferibile usare:

IDSS 5–15 mA
gfs 4,5–7,5 mS
VGS(off) −2,5…−6 V
rDS(on) ≤150 Ω
Ciss ≤4 pF
Crss ≤0,8 pF
NF ≤4 dB @ 400 MHz
Gps ≥10 dB @ 400 MHz

Franco

[Dom]

Ciao Franco. Si ho quel modello. Grazie cmq.
Posso finalmente aggiornarvi sul FET e qualche piccolo ritocco sensato che ho pensato di adottare sull'ampli.
Partiamo dai ritocchi.

Avevo un dubbio sul primo triodo del preamp del TRUMBLE. Abbiamo una grid stopper da 22k anzichè la classica 68k.
La 68k, combinata all'effetto Miller delle capacità parassite del triodo, forma un filtro passa basso che taglia tutto ciò che è compreso dopo i 20 kHz circa. Ma c'è il problema del rumore termico (Johnson noise ) che si genera quando resistenze di valore ohmnico elevato incontrano il segnale di una chitarra elettrica passiva.

22K è un'ottima scelta in merito a questa cosa, ma siamo esposti a possibili disturbi in radio frequenza ed altro che possono "immettersi" tra il cavo jack e l'input dell'ampli. Volevo mettere un cap verso massa di adeguato valore per avere questa protezione. Parlandone anche con Robi direi che facendo in questo modo siamo protetti da molte forme di disturbo e preserviamo in modo trasparente la timbrica dell'ampli.

In pratica, aggiungendo un buon silver mica da 47 pF fra griglia del primo triodo ( subito dopo la resistenza da 22k ) e massa, abbiamo lo stesso identico suono in ingresso e una protezione da disturbi vari:

[Dom]

Ascoltando i vari circuiti FET che ho provato, ho avuto modo di constatare che nonostante l'aggiunta di una resistenza di 10 Mega sul relay del cambio canale, ancora si sente un leggero POP sulla commutazione.

Ritengo che sia necessario aggiungere una seconda resistenza da almeno 10 Mega per abbattere definitivamente questo piccolo POP.
Credo che il punto migliore sia questo:

Dopo il c13 da 50 nF, non c'è nessun riferimento cerso massa NEL MOMENTO DELLA COMMUTAZIONE.
Presumo che per una frazione di secondo, quando si commuta, il pop possa generarsi lì. Anche se nei poli N.C. ed N.O. vi sia il riferimento a massa.

Mi dite cosa ne pensate a riguardo? è una modifica che ancora non faccio questa.

[Dom]

Ora parliamo del FET.

...Nelle varie prove ho avuto molti problemi. Disturbi, sopratutto. Dato che l'ampli è praticamente finito e che il cablaggio limita di molto le varie modifiche al circuito del FET che abbiamo voluto provare a fare, sono arrivato al punto di poter rovinare quel circuito con le continue saldature e dissaldature cambiando i componenti. Quindi ho preferito fermarmi cercando di fare qualcosa di definitivo e che mi risolvesse i problemi di interferenza / disturbi.

Ero abbastanza convinto che la principale causa di ciò fossero i vari jfet che ho provato a sostituire per cambiare totalmente il circuito.
Il Jfet originale che avevo provato a mettere per fare esattamente il circuito originale ( ed in seguito leggermente modificato ) del Dumble, non mi aveva dato nessun problema. Anche dopo aver modificato di poco il circuito originale.

Quel Jfet è un 2N4416A – TO-72. Ero sicuro che essendo totalmente schermato, a differenza degli altri, poteva essere immune ai disturbi che entravano sempre: Per fortuna ho avuto ragione.

Partendo dal primo schema che aveva postato Robi ( viewtopic.php?f=22&t=11331&start=1425 ), ho provato a farne un altro ragionando sulle 2 resistenze messe sul catodo e sul cap in serie. é venuto fuori questo:

E devo dire che suona davvero molto bene per i miei gusti!

Abbassando drasticamente R42 a 330r , la resistenza equivalente sul Source si riduce notevolmente. Questo riduce la retroazione negativa locale, lasciando che il JFET lavori più liberamente lungo la sua curva quadratica naturale.
Contemporaneamente, l'aumento di R33 a 18k costringe il segnale a un'escursione di tensione (swing) molto più ampia sul Drain, avvicinandosi maggiormente alle zone di non-linearità (interdizione e saturazione) del componente.
Risultato sulla distorsione: La seconda armonica aumenta nettamente.

C24 con R42 + R34 fornisce la "campanatura" del range di frequenze medie dove il boost lavora.

C22 lo ho portato a 47pF perchè 220pF erano eccessivi a gusto mio. Tagliavano davvero molte alte. Ho provato anche 100pF, ma credo che 47pF sia il compromesso migliore. Ma questa è una mia opinione personale.

Il trimmer ora è da 100k e NON da 10k, come ella versione originale.

A differenza di un boost lineare, questo lavora in maniera diversa. E' proprio voluto per lo stadio Lead ed in effetti, sentendolo sul Clean, a me non piace per niente. Il boost lineare che avevo provato a fare sempre con questo tipo di Jfet, andava meglio (...sul clean ), ma era davvero molto lontano dal risultato timbrico che questo circuito attuale ha sul Lead. E' proprio un'altra storia.

[Dom]

L'ultima implementazione "non invasiva" che ho voluto provare è sul PSU.

Lo scopo era quello di "pulire" ancora di più il ripple e portare le tensioni sui vari stadi quanto più possibile simili alle tensioni originali del circuito del Dumble. Intendiamoci: l'ampli era già abbastanza silenzioso, ma si poteva fare di più.

Le prove che ho fatto sul prototipo del finale e tutti i ragionamenti che abbiamo fatto in merito all'alimentazione, ci hanno portato a capire che il circuito riesce a "pulire" davvero molto il ripple quando abbiamo un abbattimento di una trentina di volts dopo gli zener. Ora lo ho portato a 27 Volts reali di abbattimento ed è silenzioso come una tomba! é stato necessario solo mettere 2 zener da 150V anzichè uno da 160V + uno da 150V.

Vi posto lo schema attuale del PSU per farvi capire meglio. Poi aggiornerò tutti i files.

La resistenza R63 è stata portata ad 1k volutamente per far avere tensione leggermente più alte sui vari stadi per cercare di rimanere il più fedele possibile al circuito originale. E' stato possibile dimezzarne il valore in quanto il ripple è già filtrato tantissimo alla base e nello stesso tempo possiamo fornire qualche mA in pù al circuito perchè gli serviva.

Le misure reali sono state prese con un Fluke 87V e poi ricontroillate con un FLuke 289.

"Vr" = tensione reale misurata con i tester
"Vs" = tensione simulata.

[Kagliostro]

Ottimo lavoro Domenico

Si, il circuito che ha ideato Roberto è ottimo, qualche piccolo aggiustamento verso il mondo reale ci sta, nel senso che la tensione esatta di uscita dal ponte e livellata, a priori, è difficile stabilirla esattamente, e così l'aggiustamento ci sta tutto

Per la questione della 22K in ingresso mi pare che anche Merlin suggerisca l'input con resistenza di "basso" valore + cap per creare un passa basso, quindi scelta oculata ed ottima per me

Per quanto riguarda il riferimento a massa durante la commutazione la tua diagnosi mi pare corretta e probabilmente un valore adatto di resistenza verso massa dovrebbe attenuare o risolvere, magari Roberto potrebbe dare il suo parere di esperto

---

Un piccolo appunto, sul PC gli schemini postati li vedo anche se non leggibilissimi, sul cellulare la cosa peggiora, non è che hai delle immagini un po' più alte di risoluzione per sostituire queste ? (più che altro parlo dell'ultimo schema del PS ed un po' di quello dell'input dove i collegamenti di C7 si vedono appena)

Franco

p.s.: Ho recuperato il FET per l'input, però la sigla è J2N4416A e non 2N4416A ma dovrebbero essere esattamente la stessa cosa, giusto ?

[Dom]

Dovrebbe essere esattamente la stessa cosa.
Ma ci tengo a precisare un fatto:

La scelta del tipo di jfet non è stata dettata dalle sue caratteristiche per lo scopo in questione. Mi spiego meglio:

Quel modello era, a detta di alcuni utenti di altri forum dedicati al Dumble, l'equivalente migliore che si potesse trovare per sostituire il jfet originale sul Dumble. Il fatto che io lo abbia trovato TO-72 è stato un caso. Anche se 4 pezzi sono costati parecchio erano gli unici che potevo reperire in breve tempo.
Quello che voglio dire è che ho RIutilizzato questo tipo di Jfet per la sua schermatura e per il semplice fatto che lo avevo già disponibile.

Può essere utilizzato anche un altro tipo di Jfet magari anche più adatto allo scopo ( non chiedetemi quale perchè non sono un esperto in materia ).
Basta cambiare il valore di qualche componente nello schema e si potrebbe riuscire ad avere un risultato sonoro anche migliore, forse.


Per ciò che concerne i frammenti degli schemi postati, era solo per far vedere dove sono state attuate quelle piccole modifiche.
Vorrei aggiornare gli schemi globali compresa la B.O.M. e i vari files in Visio così avremmo tutto a disposizione.

La domanda è: aggiorno come ho fatto fino ad ora in quella pagina del thread specifica o vogliamo fare diversamente?
Ditemi voi.