21
- abril
2020
Posted By : lcardaba
Amplificador GEC30

a idea parte del diseño original GEC30, publicado en el libro “An Approach to Audio Frequency Amplifier Design” de 1957.

Cambios introducidos

He realizado algunas modificaciones, tales como la carga, Raa = 4k3 ohm en lugar de 6k en el diseño original. Esto nos da más juego, porque podemos obtener diferentes Raa con solo enchufar los altavoces en la salida de 4 o de 8 ohmios (evidentemente con 6k también se puede hacer, pero una Raa de 12k me parece bastante alta). Nos metemos en clase A a medida que hacemos Raa mayor.

La polarización original ha sido modificada, para prolongar la clase A en un mayor tiempo del ciclo, incrementando el valor de HT y por tanto aumentando la corriente de placa Ip.

Con la polarización actual, las KT88 están al 75% de sus especificaciones máximas, cabe esperar una longevidad de las mismas bastante razonable.

La rectificación se hace por diodos de estado sólido, Ultrafast diodes, soft recovery para mejorar ruido. Ver AN de General Semiconductor sobre este tema.

Estos diodos están bypaseados con MKP’s de 10nF.

El valor que aparece en el esquema original para la resistencia de realimentación Rfb (posiblemente editado porClaudio Bonavolta) no es correcto. Para obtener una NFB global de 14 dB, empleo una Rfb de 1k8.

Estabilidad

Las primeras pruebas del GEC muestran que es algo inestable y oscila con alguna facilidad en la banda de radio frecuencia. Así que estabilizo mediante condensador de mica (1nF) en paralelo con Rfb.

Aún así aparece ringing algo exagerado y corrijo con una red RC a placa de primera etapa (4k7 y 220pF). El sonido parece ser más correcto en su tonalidad con esta solución, aunque esto puede ser cuestión de gustos. Los agudos parecen menos penetrantes y agresivos con la red de compensación, sin que en ningún momento se llegue a recortar la respuesta en la banda audible por arriba, que es hasta los 30 kHz. Hay que tener cuidado de no elegir valores muy altos en la compensación, o sin darnos cuenta recortaremos los agudos.

El esquema modificado del amplificador GEC es este

Esquema GEC-30 modificado
GEC30 - Fuente de alimentación
Posible PSU para el GEC-30

Listado de Componentes

REF.VALORREF.VALOR
R1, 10, 11470kR2, 18, 1910k
R3100kR44k7
R5, 121kR647R
R7, 815RR922k, 1w
R134k7, 1wR14, 1533k, 1w
R16, 17220kR20, 21390R, 5w
R22, 23270RR24, 251k, 2w
R261k8C1220pF/100V Silver mica
C2100uF/350VC3, 8, 947uF/50V
C4, 5100nF/250V MKPC6, 7100nF/350V MKP
C10-121nF/100V MKTC1510uF/450V

Todas las resistencias de ¼ w si no se especifica lo contrario

Los trafos de salida son Hammond 1650N (Ultralinear, Raa=4.3K).
El trafo de alimentación es 2 x (315-60-0 / 0.4 A) + 2 x (3.15-0-3.15 / 5A) – 315VA
El devanado de 60V es por si decidimos en un futuro utilizar un bias fijo en lugar de bias automático.

Tiene duplicados todos sus devanados secundarios, de manera que es una doble PSU, para evitar interacciones entre canales.

El amplificador en reposo consume unos 250 watts.

Su sonido

Muy limpio, detallado, medios muy definidos y presentes (las voces especialmente) graves más que decentes para un válvulas, buen damping, sin duda maneja las cajas muy bien por su polarización, la impedancia de salida es bastante baja y se nota en el control sobre el altavoz.

Los agudos son buenos, llegan todo lo arriba que se precise, pero al modo habitual de las válvulas, sin asperezas, y el sonido general es bastante neutro.

La sensación de potencia es notoria. Pero no puedo ponerlo a tope sin dañar las cajas (75 w nominales).

También hice pruebas del GEC sin realimentación. Realmente no me gusta. Aparte de que lógicamente empeoramos el ruido de fondo, y esto puede ser muy molesto, la distorsión se hace ya patente y no me gusta la tonalidad general que le da, se nota mucho en las voces, y la claridad de timbres ya no es la misma. Por contra, es muy curioso observar como la imagen parece extenderse, ahora se oye claramente la imagen tras la pared del salón, bien atrás, al frente hasta casi el sofá donde estoy sentado y también se extiende más hacia los lados. No tengo explicación para esto, pero ocurre y es bien patente en la audición.

Adicionalmente, la tonalidad la definición y sobre todo, el damping, empeoran ostensiblemente.

Decidí realimentar de nuevo el GEC (14 dB de realimentación)

Algunos datos adicionales

La distorsión THD% medida por mí no alcanza el 0.1% en pre-clipping y sin embargo, la distribución de armónicos es bastante natural, se compone principalmente de armónicos bajos, 2° y 3er orden, típico válvulas.

He utilizado SpectraLab para samplear la tensión sobre la carga del amplificador, una carga resistiva de 6R8 que se inyecta en la tarjeta de sonido y SpectraLab hace su trabajo, FFT en tiempo real y por tanto es un RTA.

Para poder realizar la medición se necesita calibrar la tarjeta Sound Blaster (SB), para ello es imprescindible el uso de osciloscopio.

Nota : La SNR es mejor que la obtenida por SpectraLab porque se muestrea también el ruido de la propia SB, que es mucho!!.
Por otra parte, he medido una SNR de 75 dB con métodos convencionales.

THD%

Y por último, la potencia obtenida es de 25 watios sobre 8 ohmios en pre-clipping.

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