consiglio GENERATORE DI CORRENTE su stadio PRE

Ciao a tutti,
in questo forum c'è un bellissimo articolo: Preamplificatore a Valvole "Meeting" dove l'autore usa un generatore di corrente per rendere più lineare lo stadio. Vengono impiegati dei componenti discreti (?) ma vorrei capire come si fa a dimensionarli. Con che criterio vengono usati dei LED e perché in relazione ai componenti medesimi.
Grazie

Ecco il link:
https://www.tforumhifi.com/t28383-t-project-1-preamplificatore-a-valvole-meeting

I led, se percorsi da una corrente di soglia minima, sufficiente ad illuminarli (solitamente superiore a 4--5mA), presentano una tensione ai loro capi costante e di valore dipendente dal colore del led.
Nella fattispecie il buon MAU749 aveva deciso di utilizzare un led di colore rosso, che presenta una caduta di tensione ai suoi capi di circa 1,8V, se ben illuminato, o qualcosina di meno (1.6V..1.7V), se percorso da una corrente appena oltre la soglia di conduzione.
Nello schema è stata indicata una tensione di circa 1.65V.

E' semplice calcolare quale sarà la corrente costante circolante nel transistor ad esso collegato:
Come si può vedere V5 (led rosso) è collegato alla base del transistor Q9 e l'emettitore di Q9 è collegato a R9 (150 ohm).
La corrente costante sull'anodo della valvola X7 si può facilmente calcolare ed è pari a:
Iccs X7=(V5-Vbe)/R9
=(1.65-0.65)/150=6.67mA

Analogamente nell'altro ccs, quello collegato sul ramo della corrente catodica della valvola X6, avremo:
Iccs X6=(V8-Vbe)/R16
=(1.65-0.65)/22=45mA

Valerio79 ha scritto:Ciao a tutti,
in questo forum c'è un bellissimo articolo: Preamplificatore a Valvole "Meeting" dove l'autore usa un generatore di corrente per rendere più lineare lo stadio. Vengono impiegati dei componenti discreti (?) ma vorrei capire come si fa a dimensionarli. Con che criterio vengono usati dei LED e perché in relazione ai componenti medesimi.
Grazie

Ecco il link:
https://www.tforumhifi.com/t28383-t-project-1-preamplificatore-a-valvole-meeting

ciao io penso che spiegato meglio di come lo abbia fatto il suo autore , sia inpossibile
almeno x me.
comunque : si sono tutti discreti
se leggi con att. il 3d e' spiegato ,
o vedi qui. https://www.tforumhifi.com/t30128-t-project-7-the-tube-minimalist
il criterio di scelta dei led .va in base alle loro caratteristice , cioe' volt di caduta , ed
mA ass. in pratica vengono usati come dei partitori di tenzione .

Per completezza aggiungo che i led rossi sono stati alimentati a 280V con in serie resistenze da 120K, per cui la corrente circolante sui led sarà di circa:
(280-1.65-1.65)/120000=2.3mA

2.3mA è una corrente appena sufficiente ad illuminare lievemente i led ed è per questo che è stata indicata una tensione ai loro capi di soli 1.65V e non 1.8V.
1.8V si sarebbero avuti ad esempio con 15-20mA, ma in questo caso lo scopo dei led, non è quello classico..

Volendo si sarebbero potuti utilizzare diodi zener al posto dei led, oppure dei normali diodi in serie (minimo due).
Ovviamente il dimensionamento della resistenza di emettitore, fatto per impostare la corrente costante circolante, va fatto tenendo in considerazione la caduta di tensione che è presente ai capi dei dispositivi utilizzati, led, zener o comuni diodi che siano.

perfetta  ed inapelabile la spiegazione di Giancarlo  o letto dopo che o postato

grazie Giancarlo e grazie ideafolle per le risposte.
ho letto quel 3d ma non ho capito bene... o meglio. Ho capito il discorso di Giancarlo adesso, ma non capisco la funzione della COPPIA di transistor (perché due?) su una sola valvola e come si comportano con la presenza del segnale (oscillatorio) dato che i transistor sono presenti sul ramo dove si preleverà il segnale. Cioè fisicamente cosa succede esattamente alla corrente relativa al segnale? Un segnale (ipotizzandolo come una semplice sinusoide per semplificare) è formato da un massimo e da un minimo che generano nella valvola una variazione di corrente che a sua volta genera una variazione di tensione dando luogo all’amplificazione di segnale. Se la corrente viene forzatamente linearizzata come si comportano i transistor (sia esso uno solo o la coppia) al variare dell’ampiezza del segnale?
Grazie

Valerio79 ha scritto:grazie Giancarlo e grazie ideafolle per le risposte.
ho letto quel 3d ma non ho capito bene... o meglio. Ho capito il discorso di Giancarlo adesso, ma non capisco la funzione della COPPIA di transistor (perché due?) su una sola valvola e come si comportano con la presenza del segnale (oscillatorio) dato che i transistor sono presenti sul ramo dove si preleverà il segnale. Cioè fisicamente cosa succede esattamente alla corrente relativa al segnale? Un segnale (ipotizzandolo come una semplice sinusoide per semplificare) è formato da un massimo e da un minimo che generano nella valvola una variazione di corrente che a sua volta genera una variazione di tensione dando luogo all’amplificazione di segnale. Se la corrente viene forzatamente linearizzata come si comportano i transistor (sia esso uno solo o la coppia) al variare dell’ampiezza del segnale?
Grazie

La funzione del secondo transistor è quella di carico attivo e avrebbe potuto anche ometterelo mettendo una semplice resistenza (es:27K/3W).
Q9, che fa parte del vero e proprio ccs, avrà una tensione VCE pressoché costante, così come la tensione sul punto di unione tra il collettore di Q9 e l'emettitore di Q3.
Se la corrente anodica che scorre sui transistor e quindi sulla valvola, viene mantenuta costante a circa 6mA, cosa varierà?
La tensione.
Avremo cioè una variazione della tensione VCE di Q3 (carico attivo), che si rifletterà in una conseguente variazione della tensione sull'anodo di X7, in funzione del segnale d'ingresso (ovviamente sfasata di 180°).

Il segnale che si preleverà dall'anodo della valvola varierà quindi in tensione rispetto al suo punto di lavoro (MAU749 ha indicato un punto di lavoro di circa 100V sulla retta di carico, anche se a me dalla simulazione è venuto circa 80V, ma poco importa, visto che trattasi di simulazione..).

Il valore della corrente anodica, pur essendo praticamente costante, ha comunque una variazione dell'ordine della decina di microampere e "segue" il segnale in ingresso (es: sinusoide).
La tensione all'anodo, invece varia di decine di volt rispetto al suo punto di riposo (100V)

Non è proprio corretto... i calore di caduta dipenda dal tipo di led, infatti per ottenere 1.65v Mau specifica di usare led da 3mm, usando quelli da 5 infatti la caduta è di 1.8v

Giancarlo ha scritto:
Avremo cioè una variazione della tensione VCE di Q3 (carico attivo), che si rifletterà in una conseguente variazione della tensione sull'anodo di X7, in funzione del segnale d'ingresso (ovviamente sfasata di 180°).

Ho fatto uno strafalcione!
E' l'esatto contrario..
E' la valvola il dispositivo amplificatore, non il contrario! Le variazioni di conduzione della valvola si rifletteranno sul carico attivo Q3, dal cui collettore, si preleva il segnale.

Tfan ha scritto:Non è proprio corretto... i calore di caduta dipenda dal tipo di led, infatti per ottenere 1.65v Mau specifica di usare led da 3mm, usando quelli da 5 infatti la caduta è di 1.8v

Direi di non stare a sottilizzare sulle tensioni dei led rossi, ma visto che hai voluto fare una precisazione...

Mau avrà anche specificato di utilizzare led da 3mm, ma non mi risulta che la tensione dei led dipenda dalle dimensioni degli stessi.
A me risulta che la tensione dipenda dal colore del led.
Per prova ho appena collegato ad uno strumentino molto versatile 3 led rossi e questi sono stati i risultati:

. led rosso 3mm Vf=1.58V
. led rosso 5mm Vf=1.63V
. led rosso 5mm Vf=1.90V

Come si può notare non c'è molta differenza ta i primi due led (uno da 3mm e l'altro da 5mm).
Il terzo led da 5mm ha una certa trasparenza e mi sembra abbia pure una maggiore luminosità rispetto al secondo led da 5mm.

Ho guardato il primo datasheet che ho trovato in rete:
http://www.led-tech.de/en/3mm-LEDs_DB-3.pdf

E queste sono le caratteristiche:

Standard led (red)
Part Number: LT-0060
Diameter: 3mm
Viewing Angle: 34°
Housing Color: clear
Emitting Color: red
Nanometer: 640
MCD typ.: 2500 mcd
mA test.: 20 mcd
mA typ.: 20 mA
V typ.: 1,8 V
V max.: 2,5 V

La tensione tipica di un led rosso "standard" da 3mm è di 1.8V


Classic led (red)
Part Number: LT-0074
Diameter: 3mm
Viewing Angle: 60°
Housing Color: diffused
Emitting Color: red
Nanometer: 625
MCD max.: 30 mcd
mA test.: 20 mcd
mA typ.: 20 mA
V typ.: 2,0 V
V max.: 2,5 V

La tensione tipica di un led rosso "classic" da 3mm è di 2V


Standard e classic differiscono per la trasparenza o meno del led.

P.S.
Peccato che di tutto quello che ho scritto, si è andato a cercare il pelo nell'uovo, dove pelo non c'era..

infatti avevo detto tipo di led non dimensione rilassati era una precisazione che puo' evitare problemi a chi si trova a costruirlo...

Tfan ha scritto:infatti avevo detto tipo di led non dimensione rilassati era una precisazione che puo' evitare problemi a chi si trova a costruirlo...

Io sono rilassato.
Non mi sembra di avere mai detto che la tensione sul led non dipenda dal tipo di led, mentre mi sembra che tu abbia parlato proprio di tensioni diverse in funzione delle dimensioni (3mm vs 5mm).
Ti riquoto:

Tfan ha scritto:
"infatti per ottenere 1.65v Mau specifica di usare led da 3mm, usando quelli da 5 infatti la caduta è di 1.8v"

So benissimo che i led non sono altro che particolari tipi di diodi la cui giunzione P-N, a seconda del colore che devono emettere, viene realizzata con materiali differenti, da cui differenti Vf.
La Vf non è proprio costante, ma varia al variare della corrente, anche se entro certi limiti, si può comunque ritenere costante.

Personalmente avrei impostato una corrente sui led intorno ai 5mA, ma se Mau, l'ha scelta di soli 2,3mA avrà avuto le sue buone ragioni, sicuramente confermate da misure e prove d'ascolto.

A parte il discorso sulla corrente dei LED che magari si può misurareal momento della costruzione, ma ..
Ma non è che a “suonare” è il transistor anziché la valvola? Mi spiego: Il transistor, per quanto possa linearizzare la corrente e diminuire la distorsione potrebbe influire sul suono?
La mia difficoltà a capire la compresenza di “corrente costante” e “segnale” è data dal fatto che un segnale oscilla fra un minimo e un massimo che, rispetto allo “0” (quindi considerando che il segnale oscilla fra due valori positivi considerando una tensione di offset positiva) possiamo dire ad esempio da 1volt a 3 volt, quindi 2 volt PP. Se abbiamo un sistema composto da un partitore creato da una resistenza e una valvola (assimilabile ad un carico) e la tensione di alimentazione del sistema è costante, se è costante anche la resistenza l’unica a variare è la valvola (il suo carico) generando quindi una variazione di tensione (cioè il segnale in uscita). Pilotando la griglia di una valvola quindi, “scivolando” su una retta di carico considerata per il ns. progetto del caso, “scivolo” fra due curve rappresentative di due diversi valori di griglia che implicano una variazione di corrente nella valvola. Ma stiamo parlando appunto della valvola, non di ciò che sta fuori (sopra) alla valvola. Se un generatore di corrente (il nostro transistor) ha il compito di mantenere costante la corrente al variare della tensione significa che non interviene (ha effetto) sulla valvola ma sulla resistenza anodica. In poche parole: la valvola aumenta e diminuisce (oscilla a seconda del segnale) la propria “impedenza” e il transistor di fatto fa “oscillare” la POTENZA (tensione x corrente) del sistema sostituendosi alla resistenza anodica facendo variare la tensione ai suoi capi in modo da “spingere” e “tirare” maggior corrente che, contrapponendosi alle “spinte” e “tirate” (oscillazione) del segnale ne linearizzano il consumo di corrente. Ma questo mi manda in confusione perché il picco “negativo” di segnale dovrebbe implicare un abbassamento di consumo di corrente. Così come il picco “positivo” dovrebbe implicare un aumento di consumo di corrente (per la valvola intendo, quindi ripercuotendosi sulla resistenza in maniera opposta per “pareggiare” i conti). Se ciò fosse a “suonare” sarebbe ciò che interviene a fornire la corrente cioè il transistor…
Aiuto!

Valerio79 ha scritto:Pilotando la griglia di una valvola quindi, “scivolando” su una retta di carico considerata per il ns.  progetto del caso, “scivolo” fra due curve rappresentative di due diversi valori di griglia che implicano una variazione di corrente nella valvola.

No, non c'è nessuna variazione di corrente in questo caso, perchè c'è un ccs sul ramo anodico.
Infatti la retta di carico da obliqua che sarebbe senza ccs (con una normale resistenza), con il ccs diventa orizzantale, cioè a corrente costante.
Tratto da wikipedia:

"Il parametro più importante del triodo è l'amplificazione µ, definita come

dove con δvp si intende la variazione della tensione anodica (o di placca) prodotta da una variazione δvg della tensione di griglia (il pedice ip indica che la corrente anodica deve rimanere costante in corrispondenza delle sopraccitate variazioni di tensione); il segno meno è necessario poiché, affinché la corrente anodica rimanga costate a seguito di un incremento della tensione anodica, la tensione di griglia deve diminuire".

Ti consiglio di installarti un simulatore e fare qualche studio mirato su come si comportano i vari dispositivi del circuito.
Io uso LTSpiceIV.
Ti allego lo schema del preamplificatore in formato .asc (per LTSPice), in cui ho usato come inseguitore catodico X5 un triodo 6AS7, perchè non ho trovato il modello spice del triodo 6N13S usato da mau747, ma che dovrebbe comunque essere equivalente.
https://drive.google.com/file/d/0BxMM8b5pXFMBdXE5ZXlFTUdnajg/view?usp=sharing

grazie Giancarlo,
supergentile!

Ho trovato il modello della 6N13S, per cui ho aggiornato lo schema del preamplificatore.
https://drive.google.com/file/d/0BxMM8b5pXFMBTjV4LWhKVUVwLWc/view?usp=sharing
Dalla simulazione con LTSpice ho visto che con 2V RMS in uscita, si ha una THD di solo 0.008794%
Il buon mau749 aveva ottenuto con Micro-Cap una THD dello 0.0045%
Differenti THD dovute a differenti simulatori.

Ottenere distorsioni così basse, senza retroazione negativa, è un risultato eccellente!
     

Unico "neo" è il guadagno, che a mio avviso è un po' alto:
Gain = 18 (25dB)

Un preamplificatore di linea è sufficiente che abbia un guadagno di 10dB e già con soli 6dB (Gain = 2), con i livelli in uscita dalle sorgenti attuali, si avrebbero, in uscita dal pre, segnali con ampiezza tale da pilotare alla massima potenza la maggioranza degli amplificatori.

P.S.
Ho copia-incollato i modelli matematici delle valvole e dei led sullo schema, per facilitarne la condivisione in un unico file.
Questo rende poco leggibile lo schema, ma volendo è possibile inserire i modelli in files esterni, creandosi delle librerie personalizzate.

Si può usare la 6n6p al posto della 88 con ottimi risultati, la preferisco anche sonicamente

Tfan ha scritto:Si può usare la 6n6p al posto della 88 con ottimi risultati, la preferisco anche sonicamente

Aggiungo che, come è logico che sia, il simulatore è un ottimo ausilio per i progettisti, ma i risultati non devono essere presi per "oro colato".
La progettazione al simulatore deve essere sempre suffragata da misure reali e ascolti.

Basta ad esempio sostituire il modello matematico della ECC88, con un altro, che la THD sale ad un valore forse più attendibile pari a 0.037267%, che è pur sempre un ottimo risultato.
Il gain, con il nuovo modello che ho usato, aumenta a 20 (26dB).

Ciò non toglie, ripeto, che il preamplificatore con ccs progettato dal grande mau749, rimane un ottimo esempio di coesistenza tra due tecnologie diverse, con THD di tutto rispetto.
Per chi avesse voglia e tempo, sarebbe interessante simulare il funzionamento con altre tipologie di ccs (senza led), per vedere l'effetto che fa..
Ovviamente il tutto andrebbe poi realizzato e ascoltato..

Dopo aver sperimentato per parecchio tempo ho abbandonato i generatori di corrente costante sui valvolari. A fronte di un miglioramento della distorsione il suono mi ha sempre lasciato piuttosto deluso. I LED sui catodi poi non li digerisco proprio...

MaurArte ha scritto:Dopo aver sperimentato per parecchio tempo ho abbandonato i generatori di corrente costante sui valvolari. A fronte di un miglioramento della distorsione il suono mi ha sempre lasciato piuttosto deluso. I LED sui catodi poi non li digerisco proprio...

Grazie Maurizio per il tuo contributo!

Giancarlo è solo una mia opinione, i gusti sono personali

MaurArte ha scritto:Giancarlo è solo una mia opinione, i gusti sono personali

Certamente, ma è pur sempre un'opinione autorevole.. Non sei certo paragonabile al quadrupede-troll infesta thread

Cosa comporterebbe NEGATIVAMENTE l'uso di un LED?

MaurArte ha scritto:Dopo aver sperimentato per parecchio tempo ho abbandonato i generatori di corrente costante sui valvolari. A fronte di un miglioramento della distorsione il suono mi ha sempre lasciato piuttosto deluso. I LED sui catodi poi non li digerisco proprio...

E' che a Maurizio tutte quelle lucine rosse lo innervosiscono... preferirebbe le blu, più rilassanti, ma poi non si trova più ne con la caduta tensione ne con la caduta della palpebra!

Scherzi a parte, non ho assolutamente l'esperienza necessaria per entrare nel merito delle valvole, posso dirti però, con sufficiente sicurezza, che il pre di cui state parlando suonava, e spero ancora suoni, in maniera egregia!
Mentre per la mia esperienza su FET e MOSFET la penso come Maurizio, soprattutto in classe A si fanno meno danni con una resistenza! Le prove che ho fatto mi hanno sempre portato ad escludere i led per ragioni timbriche. Però anche qui... qualcuno li usa 'sti led e qualcosa che ho sentito suonava altrettanto egregiamente...

Ciao Mauro

Valerio79 ha scritto:Cosa comporterebbe NEGATIVAMENTE l'uso di un LED?

Se il led non è attraversato da una corrente sufficiente (>5mA), non ha ai suoi capi una tensione costante e quindi non è costante la corrente anodica del ccs.
Se la corrente è troppo bassa, questo si ripercuote negativamente sul suono, specialmente alle basse frequenze.
E' per questo che suggerivo di aumentare la corrente di bias sui led ad almeno 5mA, anche se questo comporta una maggiore dissipazione di calore sulle resistenze R4 ed R18.
Secondo alcune scuole di pensiero la corrente sul led dovrebbe essere almeno 10mA.

A questo punto però mi chiedo, perché non utilizzare direttamente uno schema più semplice per il ccs, che non fa uso di led, ha meno componenti e in simulazione parrebbe pure avere meno distorsione?
Questo ad esempio: