Amplificador 120W RMS con KT88.

Este amplificador da el mejor resultado cuando las válvulas y los componentes marcados con un asterisco están bien apareados. Por supuesto -y como siempre- si el transformador de salida es mediocre, no trabaje inútilmente. "Ningún amplificador es mejor que su transformador de salida." (Ingeniero Adolfo Di Marco, Amplificadores de Audiofrecuencias. Teoría y práctica, Arbó Editores, Buenos Aires, primera edición, 1953, página 36)

El capacitor que introduce realimentación desde las pantallas es de 600 pF, no siempre es necesario; depende, mayormente, de los aspectos constructivos del circuito asociado con la válvula de entrada. Puede ensayar el comportamiento del amplificador con o sin él.

La desconocida válvula 701A

Western Electric ha sido historicamente un contratista de la defensa de Estados Unidos de América y un proveedor de componentes electrónicos y electrotécnicos de elite.

Yo no sabía de la existencia de esta válvula, hasta que un amigo compró unas cuantas de ellas por un precio módico. Consiguió estas válvulas en un proveedor civil de electrónica de la localidad de Morón, en el Gran Buenos Aires. Estas personas tenían estas válvulas ocupando espacio y sin posibilidad de venta alguna, por lo que se las entregaron por unos pocos pesos. (Muy contentos) Por qué las tenían es un misterio: cerca hay una base aérea militar y, también, no muy lejos están los radares militares de vigilancia; pero los militares no van a la esquina a comprar válvulas.

Él sabía que eran cuatro tetrodos en una ampolla y casi nada más. Había intentado infructuosamente conseguir sus características en Internet. Yo traté de hallar algo una noche y, en efecto, no aparecía nada. Nada de nada. Si no recuerdo mal, Sergio me comentó que eran amplificadores de potencia de pulsos o de radar. Cuando me cansé de buscar con encabezados razonables, empecé a escribir "locuras". De pronto apareció algo: ¡el manual de Western Electric en formato pdf!

Inmediatamente lo guardé en mi máquina y le envié una copia a mi amigo por correo electrónico. Él preguntó sorprendido cómo había hecho. La verdad, no sé. Ese mismo día traté de repetir la hazaña y no apareció nada. Parece que estuve en el lugar apropiado en el momento justo. Como decimos acá: "Como el mago Cacarulo, lo encontré de puro mago" (si no es argentino, no intente traducir esto)

Bien, el manual dice muchas cosas. Básicamente es una válvula de alta potencia para pulsos de radar. Hay muchas curvas y características, pero en regímenes que no vienen al caso para audio.

Resumo sus principales propiedades, aquellas que puedan ser útiles para determinar sus límites o que sirvan para cálculos en amplificadores de audiofrecuencias:

Tensión de filamento: 8 V
Corriente de filamento: 7,5 A
Capacidad entre grilla y placa: 3,2 pF.
Capacidad de entrada: 56 pF.
Capacidad de salida: 11,5 pF.
Tensión pico de placa (en régimen de pulsos): 12,5 KV.
Tensión pico de pantalla (ídem): 1,2 KV.
Corriente pico en placa: 10 A.
Disipación máxima de placa: 100W.
Disipación máxima de pantalla: 15W.

También dice que Western Electric puso cuatro tetrodos 350B en una cápsula. Ahora bien, las 350B se usan en audio y valen, en el mercado estadounidense, unos seiscientos dólares cada una, sin aparear, pues son bastante escasas. Ese precio, en Argentina, equivale al salario promedio de un operario industrial sin función técnica. ¡Caritas!

Veamos sus características para un par en salida push-pull clase A1 purísima:

Tensión de placas: 270 V.
Tensión de pantallas: 270 V.
Polarización fija de grillas: -17,5 V.
Señal de audio grilla a grilla para máxima potencia: 35 V.
Corriente de placas en reposo: 163 mA.
Corriente de placas a plena salida: 212 mA.
Corriente de pantallas en reposo: 12 mA.
Corriente de pantallas a plena salida: 28 mA.
Transconductancia: 8.050 micromhos.
resistencia de placa: 50.000 ohmnios.
Carga placa a placa: 2.000 ohmnios.
Potencia nominal de salida: 20,0 W. (1)
Distorsión armónica total: 3,5%. (2)

Tensión máxima de placa, valor central de diseño: 360 V.
Tensión máxima de pantalla, valor central de diseño: 270 V.
Disipación de placa: 27 W.
Disipación de pantalla: 4 W.

Máximo resistor de grilla, polarización fija: 100 Kohmnios.
Máximo resistor de grilla, polarización por cátodo: 500 Kohmnios.
Filamento: 6,3 V 1,6 A.(una válvula)
Capacidad de entrada (una válvula): 16 pF.
Capacidad de salida (una válvula): 8 pF.
capacidad grila - placa (una válvula): 0,5 pF.

O sea, con dos 701A podemos obtener unos 65 W RMS reales (pero en clase A1) con 270 V en placas y 0,96 A de consumo en fuente de poder (25% rendimiento en placa). Considere que hay otros 120 W en los filamentos. La pregunta es: ¿Rendimiento o calidad?
(1) Esta potencia es teórica y se calcula para regulaciones perfectas, impedancias nulas de fuentes y transformador ideal.
(2) En la realidad, la distorsión estará entre este valor y su duplo, depende mucho de las características del transformador de salida y de las fuentes.

Realimentando tendríamos, digamos, 60 W RMS asegurados con 0,5% DAT y 270 V en fuente; en clase A pura y con apenas 35 V de excitación. Estoy siendo muy conservador, porque no hay ninguna información de las 701A en audio. Si bien son cuatro 350B en paralelo, sus regímenes máximos parece que han sido extendidos, pues algunas cosas fueron cambiadas en su montaje cuádruple. El fabricante informó de 2.000 horas entregando pulsos de 10 A a a 12,5 KV y expresó sus dudas acerca de mayores prestaciones, pues el alto secreto militar no les permitía a ellos enterarse de los rendimientos en la práctica. Con menos exigencias que el radar, es posible que la 701A admita mayores tensiones que la 350B sin acortar su vida útil. Así pudieran obtenerse potencias más altas.

Si consigue algunas por ahí las pagará bien poco. Las que había por acá se las llevó mi amigo.

PS: Hoy encontré una referencia en 15 minutos: http://www.alcatel-lucent.com/bstj/vol26-1947/articles/bstj26-4-818.pdf

Preamplificador para guitarra o bajo con 6HA5/EC900

He aquí un preamplificador sencillo y barato. Usa válvulas que nadie busca y por las cuales no hay que pagar un precio alto. Dos válvulas de sintonizador de televisión y una detectora y amplificadora de audio de los receptores superheterodinos. No obstante, tiene controles de refuerzo y atenuación de graves y agudos y entradas de alta y baja impedancia.

No olviden  blidar las conexiones largas y tengan cuidado de no hacer lazos de masa, para no generar zumbidos. La fuente de 200 V debe tener un muy buen filtrado y los filamentos conviene que sean alimentados por corriente continua, aunque también es posible alimentar con alterna si se disponen medios de disminución de zumbido, como potenciómetros con el punto medio conectado a unos 50 V de corriente continua.

Jugando con 6AU6 y 12B4.

Si en el Norte las cosas no funcionan del todo bien, todavía sigue siendo cierto que en el Sur todo cuesta más. Aunque los precios fueran los mismos, en el lado Sur del mundo las personas asalariadas no perciben iguales remuneraciones por trabajos equivalentes.

Pero "el Sur también existe". Por eso es siempre bienvenido un amplificador con válvulas baratas. Tal es el caso de estos circuitos. Permiten experimentar, aprender y disfrutar por relativamente poco dinero.

Lo más simple de realizar es una salida single y un amplificador de tensión con un solo pentodo conectado como tríodo.

La válvula 12B4 necesita unos 46 V en su grilla para dar la máxima potencia. Con una única 6AU6 es posible conectar la salida de un lector de CDs sin problemas.

Podemos complicar un poco más el amplificador de tensión usando otro pentodo 6AU6 en configuración SRPP. La sensibilidad permanece más o menos igual y habría que comparar cuál de los dos satisface mejor al oído.

La tensión máxima entre cátodo y filamento para una 6AU6 es de 90 V. Como el cátodo de V2 está a unos 150 V, nos vemos obligados a usar otro bobinado de 6,3 V con punto medio, con este último conectado a la placa de V1

Por último, un circuito push-pull en el que la inversión de fase se realiza en el mismo par de salida.

Cumplo con lo prometido: En primer lugar, una fuente con entrada por inductor. Es la que da mejores resultados sin llegar a la regulación electrónica, pero gasta más energía y es más cara. Pudiera parecer que no es necesario el resistor de sangría pero, si por cualquier motivo se cortara la corriente de carga, los capacitores sufrirían una sobrecarga.


 


 La versión con entrada por capacitor y filtro en pi C-L-C es más económica

Amplificador 150W RMS con 811A.

Este amplificador Altec Lansing de alta calidad está especificado como de "public address". Alcanza los 175W RMS con menos de 5% de distorsión armónica total y 165W RMS con menos de 3% de D.A.T. (ó THD - total harmonic distortion), pero el extremo alto de frecuencias en este último caso llega a 10 KHz; la respuesta se extiende más, pero con mayor distorsión, hasta 5%. A 1,5% ronda los 150W RMS y da 100W con 0,5%, en la banda de audio completa (y un poco más). Su impedancia de entrada es de 70 Kohms y puede llevarse a 150 y 600 ohms con un transformador de entrada que no se detalla en el esquema.

Todos los transformadores e inductores son Peerless y los números indican el modelo. Estoy tratando de encontrar las especificaciones de estos elementos. Es de especial importancia el inductor con derivación central que cierra el circuito de las 6W6GT. Estas válvulas están cumpliendo función de excitadoras del par de salida. Dadas las exigencias de las 811A este par de excitatrices debe considerarse como una etapa de potencia. El inductor no es un simple inductor de filtro, su respuesta debe extenderse a toda la banda de audio y cobra importancia la distorsión magnética en su núcleo. Si yo tuviera que proponer el valor de ese inductor ensayaría 70 henrios a 50 mA y trataría de dimensionar su núcleo para la mínima distorsión posible; pero haría el intento de aumentar su valor de inductancia todo lo posible. El transformador de salida posee devanados para adaptar la impedancia a 8, 16 y 32 ohmnios. Por las altas tensiones presentes las aislaciones y la geometría de los bobinados no solamente deben adaptarse a una respuesta de frecuencias amplia y con la más baja distorsión que se puedan alcanzar, sino a que no salten arcos voltaicos que destruirían rápidamente el equipo. También es importante prever las altas tensiones que resultan cuando el amplificador se realimenta acústicamente y comienza a oscilar. Chisperos, descargadores gaseosos o relés electrónicos que desconecten la potencia o la excitación en ciertos límites. La fuente original tenía un interruptor térmico que se encargaba de abrir el circuito que une el terminal negativo del puente rectificador con el barral de masa cuando la cosa se ponía mal.

El inductor de entrada al filtro no puede ser inferior a 10 henrios a 250 mA -esto por el manual de las rectificadoras-. Ignoro el valor del elemento utilizado por Altec y todavía no hice el cálculo de la inductancia óptima, pero se debería respetar el resultado de ese cálculo como mínimo. También se especifica que su resistencia debe ser de 59 ohmnios, a lo sumo.

Amplificador Acrosound con KT88/6550 y transf. TO-340.

Es un circuito clásico, que puede brindar alrededor de 50 W RMS. Las válvulas KT88 tienen ligeras diferencias según el fabricante y el año de producción. Todas funcionarán, tan solo que algunas darán más potencia que otras y la distorsión también puede variar. Por el momento no tengo información del transformador de salida.

Williamson original con KT66.

El circuito Williamson fue el primer amplificador de audio que tuvo el pleno derecho de ser calificado de alta calidad. Podemos decir con justicia "audio antes del Williamson" y "audio después del Williamson".

El circuito original de 1947 se diseñó con cuatro válvulas L63 como amplificadoras de tensión, dos KT66 conectadas como tríodos en la salida y un rectificador 53KU en la fuente.

Las L63 no son muy vistas en latinoamérica; resultan muy similares a las más conocidas 6J5. Ya en 1952 las L63 fueron cambiadas por dos dobles tríodos 6SN7GT, que consisten en dos 6J5 en una misma ampolla.

El secreto del Williamson está en que el diseñador dio instrucciones precisas de cómo construir un buen tranformador de salida. Esto es lo principal para obtener buenos resultados en la calidad de reproducción. Después vienen la puesta a punto o ajuste y la calidad de los componentes pasivos, en ese orden.

La cancelación de las armónicas pares es una función exclusiva del transformador de salida, y es perfecta solamente con un transformador ideal y con un preciso balance de los componentes. En realidad, esta cancelación es máxima en clase A pura y menor en AB; pues en el último caso hay una parte de la señal que no es simétrica y simultánea, como para que las armónicas pares se resten.

Cómo ajustar este amplificador

Corrientes de reposo en el par de salida:

Colocamos un miliamperímetro entre el conductor de alimentación y el terminal central del primario y llevamos la corriente de reposo a 125 mA con el potenciómetro de alambre de 100 ohmnios que está en serie con el resistor de 150 ohmnios y 5W en el par de salida. Debemos cuidar que el otro potenciómetro de 100 ohmnios esté centrado. Este potenciómetro puede ser de hasta 2 W, si no consigue uno de 5 W. Aún funciona un resistor de alambre con cursor, aunque es más incómodo el ajuste.
Después conectamos un voltímetro de bobina móvil de unos 10 V a plena escala entre ambos extremos del primario y llevamos la lectura a cero voltios con el otro potenciómetro que está conectado a las dos resistencias de 100 ohmnios y a los resistores de rejas. Es posible que la aguja muestre fluctuaciones cortas que son debidas a variaciones en la fuente y en las válvulas de salida. No las tome en cuenta.

Balance dinámico

Conecte el secundario de un pequeño transformador de salida entre el conductor de alimentación y el terminal central del primario del transformador de salida. El primario de ese pequeño transformador se une con un par de auriculares, colocando un extremo a masa, por seguridad. Ponga un resistor de carga en la salida del Williamson (4 u 8 ohmnios, 10 W). Luego conecte un generador de señal senoidal en la entrada, con una frecuencia aproximada de 400 Hz, y lleve la salida del Williamson a la mitad de la potencia máxima. Accione el potenciómetro de alambre de 25.000 ohmnios hasta encontrar un mínimo audible en los auriculares.

Los dos resistores de 22.000 ohmnios en el inversor de fase, los dos de 470.000 y los dos de 1.000 deben aparearse. Sería bueno que también los capacitores de acoplamiento, pero es más difícil. Esto es todo. Recuerde que siempre hay que dejar un rato encendido el equipo para que se estabilice. (El potenciómetro de 100 ohmnios que ajusta la polarización de las grillas de las válvulas de salida se pondrá en el máximo valor, para que las placas no tengan posibilidad de ponerse rojas mientras deja que el equipo se caliente unos minutos)