środa, 5 marca 2014

Wzmacniacz GM70 po 10 latach - zmiany 2013/2014

W wątku historycznym o GM70 można poczytać o moich zmaganiach z materią wzmacniaczy.
Ten akurat zajął mi najwięcej czasu, może dlatego, ze pozostał w systemie jako wersja ULTIMATE.

Przez całe lata zmiany były kosmetyczne, głównie wymiana pojedynczych rezystorów czy próbowanie nowych kondensatorów międzystopniowych.

Ostatnie kilka miesięcy to renesans moich zainteresowań DIY Audio i idące za tym znaczne zmiany w torze muzycznym.

1. Podstawki pod lampę GM70

Rozwiercone podstawki ceramiczne przetrwały 10 lat. Przyszedł czas na zmiany, tym bardziej, ze pojawiło się na rynku wiele nowych rozwiązań.
Zdecydowałem się na grube podstawki teflonowe robione w Polsce.


Moja wersja jest okrągła.
Piny są przykręcane. Musiałem nieco rozwiercić otworzy, żeby się pokrywały z moimi w obudowie.
Lampa wchodzi w podstawki jak w (ciepłe) masło. Mocowana jest od środka obudowy i dystansowana nakrętka od obudowy, aby był przepływ powietrza, umożliwiający uciekanie na zewnątrz ciepła z wnętrza obudowy. Kable są przykręcane do gwintowanych styków.

2. Przebudowa zasilania GM70

Żeby zrobić miejsce w obudowie wzmacniacza na dławik Lundahla filtrujący grzanie lampy GM70 (o czym za chwilę), musiałem pozbyć się czterech kostek kondensatorów 2uF/1000V w filtrowaniu B+ lampy GM70 i zastąpić je czymś innym.


Wybór padł na mały kondensator Mundorf Tubecap 10uF/1000V zastępujący polskie PIO 4x2uF/1000V.

Próby brzmieniowe przed zmianami pokazały, że Tubecap brzmi nieco szaro. Miałem za to jeszcze parę kupionych kiedyś do zwrotnic Tannoya kondensatorów Mundorf Silver Oil 1.5uF/1200V. Dołożenie ich obok TubeCap przywróciło brzmieniu klarowność. Otrzymujemy więc 11.5uF/1000V zaraz po lampie prostowniczej w anodzie GM70.

3. Lepsze filtrowanie grzania lampy GM70

Od samego początku miałem problem z brumieniem wzmacniacza na GM70. Brumienie miało częstotliwość 50Hz, więc pochodzące z katody/ grzania lampy. Sprawa się jeszcze pogorszyła, kiedy zrezygnowałem z rezystorów wyrównujących w katodzie lampy 2x 100ohm co dało korzyści brzmieniowe. Katoda jest więc podłączona przez jedną nogę grzania do masy w trybie autobias. 

W takim układzie brumienie na wyjściu wzmacniacza miało ok 4-5mV AC. Było słyszalne przy głośnikach o skuteczności >90dB i czasem przeszkadzało.

Słysząc sporo o awaryjności aktywnych układów zasilających GM70 (np. Tentlabs), oraz ze względu na problem generowanego ciepła i umiejscowienia ew. radiatorów,  postanowiłem pójść w układ pasywny, czyli dołożyć porządny duży dławik filtrujący grzanie. 
Po dłuższej analizie wybór padł na Lundahla LL2733.

Ustawienie uzwojeń równolegle, pozwoliło na pracę przy prądzie do 3.4A i indukcyjności 100mH, wiec ze sporym zapasem do apetytu na prąd GM70 (20V, 3A) i wyjątkowo dużej indukcyjności jak na taki prąd.

Klasyczny układ filtrujący grzanie: mostek-kondensator-rezystor-kondensator został zamieniony na mostek-mniejszy kondensator-dławik-duży kondensator.

Dławik ma sumaryczną oporność zrównoleglonych uzwojeń równą 0.85ohm.

Pierwszy kondensator filtrowania został zmieniony z 20000uF na 4700uF. Nie było potrzeby stosowania rezystora dopasowującego napięcie do 20V.
Zmniejszenie pojemności pierwszego kondensatora obniżyło nieco napięcie po prostowaniu i zmniejszyło brumienie transformatora zasilającego. Oczywiście filrtowanie z pierwszym dławikiem byłoby dla transformatora najłagodniejsze, ale nie miałem wystarczającego zapasu napięcia aby utrzymać 20V DC na wyjściu układu potrzebne do grzania GM70.

Efektem zastosowania zmian w układzie było zmniejszenie brumienia całego wzmacniacza na głośnikowym uzwojeniu wtórnym transformatora wyjściowego do poziomu 1-2mV AC, co uważam za sukces.

Efekt jest doskonały bo praktycznie zupełnie wyciszył wzmacniacz na wysokoskutecznych głośnikach Audio Note E.

4. Zmiana filtrowania grzania lampy sterującej EML20B

Filtrowanie grzania lampy sterującej EML20B przy pomocy stabilizatora LM1084adj sprawdzało się znakomicie przez 10 lat. Dzięki możliwości regulacji napięcia na stabilizatorze, mogłem zasilać lampy 7.5V jak VT25/10Y, typowe 5V jak EML20B jak i małe lampy novalowe i octalowe na 6.3V.

Wiele jednak się naczytałem o nie najlepszym brzmieniu lamp DHT grzanych prądem DC i stabilizowanych napięciowo. Z drugiej strony wielu przestrzega przed źródłami prądowymi.
Kilka lat temu pojawiły się też układy grzejące ultrasonicznie, czyli układami o wysokiej częstotliwości. 
Kupowanie tanich chińskich układów z generatorami, do grzania lamp za kilkaset euro, uznałem jednak za pomysł chybiony. Awaria układu aktywnego paląca grzejnik drogiej lampy jest realna.

Postanowiłem spróbować sprawdzonych modułów TENTLABS na 5V.
Są one raczej drogie. To połączenie stabilizatora napięciowego i prądowego z przyjemną dla lamp funkcją soft-startu.


Po ich podłączeniu przeżyłem ogromne rozczarowanie. Z głośników wysokotonowych wydobywało się drażniące głośne syczenie. Szybka korespondencja z hificollective i Guido Tentem sugerowała, że moduły są przystosowane raczej do lamp pracujących w stopniu wyjściowym, czytaj: lamp o niskim stopniu wzmocnienia. EML20B ma wzmocnienie 20x, typowe lampy wyjściowe DHT ok. 3-4x.

Po kilku tygodniach czekania i odesłaniu wersji "standard" do sprzedawcy, przyszły specjalnie przygotowane moduły "low noise" obsługujące prąd 1.4A lampy EML20B. Moduły "low noise" standardowo pozwalają na prądy do 1A.

Tym razem poziom szumu był porównywalny ze stabilizatorem LM1084adj a brzmienie się poprawiło. Zmiana nie jest ogromna ale zauważalna i idzie w kierunku większej klarowności dźwięku. 

5. "Dociążenie" siatki lampy GM70

Istnieją różne zalecenia co do wielkości rezystora siatkowego lamp.
Dla małych lamp sterujących zwykle 500k-1M jest ok.
Dla lamp DHT, wartości są dużo mniejsze, nawet do ekstremalnej wartości 10k dla oryginalnej lampy typ 50.
Zwykle wartości dla fixed bias są niższe niż dla autobias. Typowymi wartościami są maks. 100k dla autobias i 50k dla fixed bias.
Dlaczego nie można po prostu zastosować 10k i mieć spokój?
Wynika to z wielkości zastosowanego kondensatora międzystopniowego i tworzącego się układu filtra górnoprzepustowego RC.
Aby nie mieć problemów z przenoszeniem niskich częstotliwości, trzeba dobrać wielkość kondensatora do rezystora siatkowego. 
Mimo, iż poziomy odcięcia -3dB są grubo poniżej przyjętej granicy słyszalności 20Hz, to jednak próg ten jest słyszany jako głębokość basu, jego szybkość, wypełnienie itp. 
Paradoksalnie, zastosowanie wielkiego kondensatora, typu 2-4uF może przynieść więcej złego niż dobrego, objawiającego się spowolnieniem i ociężałością basu.

Moja praktyka wskazuje, że idealnym zestawieniem jest kondensator 0.33-0.47uF z rezystorem siatkowym 100k. Odpowiednia zmiana wartości rezystora, np na 50k, pociąga za sobą dwukrotne zwiększenie pojemności kondensatora.

Zastosowanie zbyt dużego rezystora, co pozwala na stosowanie małego kondensatora, może spowodować niestabilność lampy. 

Oczywiście lepiej stosować mały kondensator niż duży, co wynika z prozaicznej różnicy w cenie dla butikowych komponentów typu V-CAP czy Duelund.

Jeżeli chodzi o GM70, to producent nie podaje w ulotkach zalecanej wielkości rezystora siatkowego.
Zanim zacząłem stosować dławik siatkowy (grid choke), używałem rezystora siatkowego 100k i wszystko działało poprawnie.

Grid choke dobrze wpływa na dźwięk. Brzmienie jest bardziej naturalne. Problem się pojawia, kiedy poprzedzająca lampa jest obciążona dławikiem anodowym, jak w moim przypadku. Obydwa dławiki tworzą układ rezonansowy, który powoduje podbicie niskich tonów. Dobrze jest więc "popsuć" nieco grid choke poprzez zrównoleglenie go z dużym rezystorem, ok 220k.

Okazało się jednak, że przy wyłączaniu wzmacniacza następuje wzbudzenie się siatki lampy GM70 objawiające się uderzeniem w głośniki niskotonowe kolumn.

Udało się uzyskać spore zredukowanie efektu poprzez zastosowanie rezystora 47k równolegle do grid choke. Z kondensatorem 0.47uF Duelund Cast tworzy to dobry tandem.

Wszystkie zabiegi, a było ich kilkanaście, aby pozbyć się całkowicie boomu okazały się bezowocne. Jest nadal jednak na takim poziomie, że nie przeszkadza i nie stanowi zagrożenia dla głośników.

6.  Zamieniłem konfigurację dławików sieciowych Lundahla LL1638 i LL1672 układ na common mode, czyli rozdzieliłem uzwojenia tak, że na plusie jest jedno a na minusie drugie. Teoretycznie powinno to poprawić działanie tłumiące, choć elektrycznie to to samo. Spore utrudnienie  to za sobą niesie, bo trzeba zastosować dużo więcej okablowania. Efektu dźwiękowego nie zanotowałem. Brumienie takie samo. Wróciłem do standardowej konfiguracji, czyli filtrowania na plusie.


Co dalej?

  • Kusi powrót do fixed bias lampie GM70. Zwykle wiąże się to z lepszą kontrolą basu. 
  • Zamówiłem specjalny transformator międzystopniowy IT o przełożeniu 1:1.5 na rdzeniu finemet u TRIBUTE. Chcę nieco zwiększyć czułość wejściową układu. Przyjdzie mi jednak jeszcze na nie czekać, co jest normą u Pietera :-)
  • Myślę czasem o zmianie lamp EML20B na EML20B V4, czyli na wersję ze środkowym odczepem katody i w octalowej podstawce. To bardzo czysta forma grzania lampy DHT.
  • Co ciekawe chwilowo wróciłem do wersji grafitowej lampy GM70.


Przez lata uważałem, że wersja z miedzianą anoda brzmi lepiej. Z całą pewnością jest to prawdą w odniesieniu do środka pasma. Lampa z anodą grafitową oferuje jednak bardziej liniowe brzmienie, energetyczne z lepszym basem i bardziej wyeksponowaną górą pasma.

Jeżeli większość wysiłku tunningu brzmienia szła w kierunku poprawy jego szlachetności a nie dynamiki, może się okazać, że grafitowa anoda oferuje poprawę równowagi wielu aspektów brzmienia. 
Jeżeli wzmacniacz jest zbudowany na przeciętnych komponentach, metalizowanych rezystorach itp, głośniki graja raczej chłodno, źródło ma podobne, raczej jasne cechy, to oczywiście GM70 CU jest lepszym wyborem.

Teraz najwięcej dzieje się wokół gramofonu.....





Brak komentarzy:

Prześlij komentarz