Luix Dual Channel EL34 50W Power Amplifier

[luix]

Vi presento il progettino che mi ha visto impegnato da maggio a pochi giorni fa, un 50W EL34 doppio canale.

Un canale è il classico preamplificatore JCM800 e l'altro è un canale con un pentodo EF86+12AU7 di mia ideazione.

Iniziamo con uno schema a blocchi:

Le schede sono diverse, ogni scheda preamp ha la sua scheda tonestack satellite, la scheda switch a relè (pubblicata in un altro post qui nel forum) fa solo da cambio canale e da attivazione/disattivazione del loop effetti.

Tutte le schede preamp hanno il loro buffer a bordo in modo che il segnale venga bufferizzato prima di essere inviato alla scheda relè.

La scheda di alimentazione è un grande classico, raddrizzatore a ponte di graetz, filtro LC, regolatore di tensione a MOSFET per il pre EF86, il riferimento di tensione filtrato per i filamenti, non temete, ci sarà lo schema anche di quella
Ho avuto qualche problema con il trasformatore di alimentazione nel senso che ha una discreta componente di induttanza di dispersione, come ho fatto ad accorgermene? Semplice, l'induttanza di dispersione genera campo magnetico disperso nello spazio intorno al trafo il quale si accoppia con i cavi ed i circuiti nei dintorni di conseguenza il rumore di commutazione dei diodi viene riportato nel preamp e viene da questo amplificato, soluzione:
- utilizzo di diodi SiC che non hanno il recovery, sono costosetti ma non essendo un progetto industriale cinque euro in più non cambiano la vita
- aggiunta di uno snubber RC (di generose dimensioni) sul secondario dell'anodica.

La scheda del finale ha funzionato alla prima accensione contiene:
- uno stadio di recupero gain per compensare l'attenuazione del segnale da mandare nel send&return.
- uno stadio inseguitore catodico per non sprecare una valvola e fare un master volume con impedenza abbastanza bassa da non subire eventuali feedback dai preamp.
- lo stadio phase inverter classico Marshall.
- le finali con tutte le resistenze di griglia e le resistenze di catodo per misurare la corrente.

La scheda di regolazione del bias semplicemente ha a bordo un raddrizzatore più un regolatore di tensione a transistor ed un trimmer per regolare la tensione.

A breve completerò il post, scheda per scheda, con tutto il materiale schematico, le pcb vorrei venderle in kit di montaggio magari devolvendo una parte degli incassi al sito così da tenere il dominio attivo, quindi non so se le pubblicherò, anche se ormai, da quel che posso vedere, gli autocostruttori sono davvero pochi.

[luix]

Partiamo dalla parte più importante ed anche la più trascurata, l'alimentazione.

Questa è la prima versione, senza snubber e con normalissimi diodi 1N5408 1000V 2A:

Questa è la versione definitiva, con snubber sia sui diodi che sul secondario HV:

I Diodi usati inizialmente sono i MUR460, in questo caso gli snubber sul singolo diodo sono ancora utili, utilizzando invece i diodi SiC C3D02060A gli snubber sul singolo diodo non servono più (con o senza non ci sono differenze) mentre lo snubber sul secondario HV è ancora necessario, pena un fastidioso ronzio.

Qui di sotto potete vedere una foto del disturbo in uscita sull'altoparlante dell'amplificatore ed uno zoom che mostra la frequenza di risonanza:

Oltre a del rumore di fondo a 50Hz (le onde più grandi) dovute alla posizione dei cavi e del preamp rispetto al flusso disperso del trafo, potete vedere dei picchi a 100Hz che sono proprio il rumore di commutazione, ad uno zoom (questa volta è una foto dello schermo) si nota che la frequenza di oscillazione è intorno ad 8kHz, piena e fastidiosa banda audio!

[luix]

Come dicevo, l'oscillazione a 8kHz:

Utilizzando lo snubber 1uF-100ohm si attenuano quegli spikes fino al limite dell'udibile e rimane soltanto il rumore "di posizionamento"

[luix]

Lo schema dello switch a relè è il seguente:

Nel pedale andrà messo un LED che indica che si sta usando il canale overdrive, in quanto il canale pulito è quello fatto con l'EF86.
Nel pedale andrà messo un LED che indica l'accensione del loop effetti.

Lo trovate anche cercando nel forum, non credo ci sia bisogno di aggiungere altro, è disponibile anche il PCB.

[luix]

Quì trovate lo schema del preamplificatore JCM800, usato come crunch/overdrive a seconda del livello di uscita della chitarra.

Cosa aggiungere? il più classico dei preamplificatori in circolazione, con pickup single coil fornisce un bellissimo crunch, con pickup humbucker arriva a un bell'overdrive.

La differenza con l'originale sta nel partitore di tensione al catodo, in questo modo il tonestack può essere assemblato con condensatori a bassa tensione (63V) e non porta in giro nell'ampli ulteriori segnali ad alta tensione e bassa impedenza.

Dopo il tonestack un buffer a JFET bootstrapped provvede ad abbassare l'impedenza del segnale, il buffer è alimentato utilizzando un regolatore di tensione a MOSFET, avevo a disposizione una buona quantità di IRF820, con i dovuti calcoli può essere alimentato anche con un semplice partitore resistivo ed una adeguata capacità di riserva.
Nello schema si legge BF245 ma ho utilizzato l'ormai raro e costoso 2SK170 di cui ho una piccola scorta.

Una particolarità, ho scoperto che puntando un signal tracer nei pressi dell'inseguitore catodico, senza fare contatto sulla pista, si capta un segnale molto alto per cui nel PCB ho dovuto spostare il buffer a JFET lontano dal catode follower altrimenti c'era una diafonia molto forte che causava disturbi quando il potenziometro del volume era al minimo (oltre che enfatizzare il disturbo a 50Hz).

Ho utilizzato delle resistenze a impasto di carbone perchè quando sono sotto stress mostrano delle non linearità che giovano alla timbrica, provare per credere!

[luix]

Volevo un preamplificatore fatto con un pentodo ma senza l'abnorme guadagno che normalmente hanno gli stadi a pentodo, anche perchè il pentodo EF806 Tung Sol golden pin si è dimostrato molto molto microfonico, basta picchiettarlo con una matita per sentire il suono nella cassa!!!

Per questo ho pensato di utilizzare prima dello stadio a pentodo una 12AU7 che fornisce un guadagno circa 10 (con catodo non bypassato), il pentodo ha una resistenza di anodo di 56k ed una resistenza di catodo di 2.7k per cui con il catodo non bypassato il guadagno è circa 30, il guadagno totale del preamp (con i catodi non bypassati) è circa 300.

Lo schema aggiornato lo trovate quì sotto:

Con lo switch sul frontale, invece di bypassare il catodo del pentodo ho bypassato il catodo della 12AU7, questo perchè con il catodo bypassato il pentodo prendeva radio maria e non c'è stato condensatore alcuno in grado di ovviare a questo problema!!

In questo caso il tonestack viene alimentato dall'anodo, essendo la 12AU7 una valvola con bassa ri è quasi come alimentarlo dal catodo di una 12AX7.
Con i valori che vedete ho ottenuto una escursione tonale ottimale, per lo meno a me piace così

Sto ancora cercando di decidere se mi piace o meno il feedback sul pentodo, probabilmente lo escluderò.

Così come è messo il preamp suona bello cristallino e vetroso.

Lo switch che nello schema è chiamato crispy, nel frontale attuale è chiamato Sparkle, bypassa il catodo del primo stadio alternativamente con 100nF e 1uF creando una frequenza di taglio bassa rispettivamente di 60Hz e 600Hz, sono indeciso se aumentare quest'ultima e fargli fare da treble booster, vedrò.
Con questo switch si entra nel territorio del pulito sporco con i single coil e si arriva appena al crunch con gli humbucker.

Quasi dimenticavo, ho voluto sperimentare con il controllo della tensione di griglia, abbassandola si abbassa il guadagno del pentodo ma non si riesce a farlo saturare, almeno non senza un pedale.

[luix]

E dimenticavo due foto della creatura

Avevo intenzione di inscatolarlo in un cabinet nero, per cui ho optato per una grafica bianca con scritte nere, me ne sono pentito dopo perchè sembra della normale carta appiccicata sopra anche se è la pellicola di PVC che uso anche per gli effetti e che è di ottima qualità!

L'interno devo ancora sistemarlo ma i cablaggi non sono di quelli ultra perfettini, non ho tutta quella pazienza per cui addurrò qualche scusa del tipo "con i cablaggi caotici suona meglio"

Non appena perfezionerò il mio simulatore di pickup registrerò anche dei samples

[Dom]

Bellissima realizzazione Luix! Complimenti!
Sono proprio curioso di sentire qualcosina in merito.

Mi ha incuriosito molto l'idea di mettere le resistenze anodiche ( impasto di carbone ) in serie ed in parallelo sullo schema del pre jcm 800. Di sicuro non le hai messe così solo per aumentare la potenza di dissipazione delle stesse resistenze ( dato che poi c'è anche la serie ). Lo hai fatto sempre per la non linearità sulla timbrica?

[robi]

Ciao Luix,

bellissimo quell'ampli, molto ben riuscito!
Attendo curioso i sample!

[luix]

Mi ha incuriosito molto l'idea di mettere le resistenze anodiche ( impasto di carbone ) in serie ed in parallelo sullo schema del pre jcm 800. Di sicuro non le hai messe così solo per aumentare la potenza di dissipazione delle stesse resistenze ( dato che poi c'è anche la serie ). Lo hai fatto sempre per la non linearità sulla timbrica?

E invece è proprio per quello

Le resistenze a impasto da mezzo watt (quelle che riesco a trovare in Italia) reggono 250V, dato che il preamp è alimentato a circa 400V ho preferito non rischiare di carbonizzarle, tanto il loro effetto non lineare lo hanno in funzione della tensione ed in quel modo hanno una escursione di circa 200V a testa.

Ovviamente siete liberi di provare con una sola resistenza e stressarla di più

[luix]

Stamattina stavo smanettando con il mio simulatore di impedenza di chitarra ed ho registrato due samples dell'ampli:

Canale pulito EF86+12AU7, Gain al massimo, Bassi a 4, Alti a 8, Sparkle ON, Compressione della G2 a 0, livello a 10:
http://www.mediafire.com/file/1becl95y0 ... rkleON.mp3

Canale pulito EF86+12AU7, Gain al massimo, Bassi a 4, Alti a 8, Sparkle ON, Compressione della G2 a 10, livello a 10:
http://www.mediafire.com/file/cay15b36n ... N.mp3/file

Canale JCM800, Gain prima al massimo poi a 5, Bassi a 2, Medi a 7, Alti a 5, Level a 7, Master 4:
http://www.mediafire.com/file/kg0f8pj9p ... 4.mp3/file

A me sembra che il sistema di registrazione funzioni bene, il microfono è un SM57 originale e la scheda audio di registrazione è una vecchia Lexicon Alpha, il programma usato per registrare è GoldWave e non ho toccato nulla, ho solo aggiustato un po i volumi, tra l'altro forse dovrei aggiustare il volume della seconda traccia del pre EF86.

Fatemi sapere cosa ne pensate, anche critiche sono gradite.

[Dom]

Sembra buono. Mi riesco a fare un'idea di come suoni stando a un metro dalla cassa. O meglio, lo immagino.

Avresti modo di registrare il take originale del chitarrista che suona e poi "riregistrare" la d.i. della stessa esecuzione?
Così avresti un riscontro reale di come suona e di quanto è fedele il tuo simulatore di pickup rispetto alla registrazione reale in diretta.

[robi]

Grazie Luix, stasera lo ascolto bene!

[luix]

Sembra buono. Mi riesco a fare un'idea di come suoni stando a un metro dalla cassa. O meglio, lo immagino.

Avresti modo di registrare il take originale del chitarrista che suona e poi "riregistrare" la d.i. della stessa esecuzione?
Così avresti un riscontro reale di come suona e di quanto è fedele il tuo simulatore di pickup rispetto alla registrazione reale in diretta.

Gli originali sono questi:

http://www.mediafire.com/file/ny5szcotw ... o.mp3/file

http://www.mediafire.com/file/jxrm2ss02 ... o.mp3/file

http://www.mediafire.com/file/0savvuaud ... o.mp3/file

hanno il volume molto basso perchè ho fatto registrare (non sono così bravo a suonare) la chitarra, una Fender Telecaster, diretta nell'ingresso strumento della scheda audio, una Focusrite Scarlet.

Per quello che mi chiedi di fare non ho capito cosa devo fare

[Dom]

Ora non ho la possibilitá di ascoltarli i samples, ma lo farò.

Quello che volevo dire è:
Registrare una sessione di chitarra sia mentre va all'ampli sia mentre va ( in D. I.) alla scheda audio.
È necessario che sia l'esatta esecuzione registrata in contemporanea.

Poi registri una seconda sessione immettendo il suono pulito precedentemente registrato nel tuo simulatore di pickup senza cambiare nulla! Gain, posizione microfono, volumi, eq ecc.

Poi, semplicemente, ti metti all'ascolto e confronti le 2 tracce.
In questo modo potrai realmente renderti conto dell'effettiva fedeltá della resa sonora del tuo simulatore hardware.

Di conseguenza ti sará anche piú semplice andare a modificare qualche valore di condensatori / resistenze / induttanze nel caso c'è ne sia bisogno.

Per esempio: senti che perde di alte oppure che schiaccia troppo la dinamica... Sai tu dopo cosa fare a seconda di queste possibili perdite.

Il mio vuole essere un consiglio.