Italian Amateur Radio Station IZ8JFD
HOME NEWS DISCLAIMER CREDITS LINKS CONTATTI CERCA

IZ8JFD

1 AT 654

SWL I4-2979/BO

Massimiliano, balun AF (stato solido)

MASSIMILIANO, BALUN AF (VALVOLARE)

VERSIONE AD ALIMENTAZIONE DUALE

ATTENZIONE

L'autocostruzione di questo progetto che ho realizzato per uso personale utilizza due stadi alimentatori, uno per ciascuna valvola, come si evince dalle fotografie. Nel mio caso, le tensioni di alimentazione per le valvole sono pari a 150+150 Vdc (per la ECC82) e 150 Vdc (per la 12J5) anzichè, rispettivamente, 200+200 Vdc e 200 Vdc. Ciò è stato dovuto ad un mio errore di progettazione (ho dimensionato male il trasformatore di rete con secondario HT a tensione duale - per l'alimentazione dell'amplificatore differenziale - , ragion per cui ho dovuto utilizzare un secondo trasformatore e, conseguentemente, un secondo stadio alimentatore - per il buffer d'uscita). In seguito, utilizzando un apposito trasformatore di rete, ho potuto alimentare l'intero stadio convertitore con tensione duale pari a 200+200 Vdc, constatando il corretto funzionamento di Massimiliano con i parametri di alimentazione elettrica riportati in questa pagina. Non volendo mettere "da parte" i trasformatori già in mio possesso, nonostante i miei errori, ho deciso di realizzare due stadi alimentatori distinti ed utilizzarli nella mia autocostruzione di questo progetto: ad essa si riferiscono le fotografie pubblicate di seguito.

INTRODUZIONE

La versione valvolare di Massimiliano, alimentata con tensione elettrica duale, si basa sugli stessi presupposti teorici (pertanto, sullo stesso progetto) - ed ha le stesse finalità - della versione a stato solido di questo "balun" AF. La differenza principale consiste, ovviamente, nell'utilizzo di due tubi a vuoto (diversi tra loro) anzichè di tre transistors ad effetto di campo, e nella conseguente "complessità" progettuale e circuitale derivante da ciò.

SCHEMA ELETTRICO

PDFClicca sull'icona Adobe Acrobat per scaricare lo schema elettrico del convertitore (per aprire il file, è necessario un software di lettura del formato PDF)
Foto 01
IZ8JFD.it - PROGETTI: MASSIMILIANO, BALUN AF (VALVOLARE)
Foto 01 - L'intero circuito valvolare, dual supply di Massimiliano.
Lo stadio differenziale, che costituisce anche lo stadio d'ingresso dell'intero circuito convertitore, è stato realizzato utilizzando una valvola ECC82, i cui due triodi amplificano le semionde del segnale AF proveiente dal microfono. Per le caratteristiche delle sorgenti di segnale AF bilanciate e sbilanciate, e per il funzionamento dell'amplificatore differenziale, vale quanto descritto all'inizio del paragrafo "Stadio convertitore", nell'ambito della versione a stato solido (ed alimentazione singola) di Massimiliano. In questa versione, ciascun triodo della ECC82 è alimentato con tensione anodica pari a 100 Vdc, ha polarizzazione di griglia pari a -4 Vdc (rispetto al catodo) ed è attraversato da una corrente pari a 2.75 mAdc, circa. Come nella versione a stato solido ed alimentazione duale, anche nell'"edizione" valvolare, dual supply di Massimiliano è presente la "long tail", la resistenza di catodo condivisa dagli elementi attivi che compongono l'amplificatore differenziale e necessaria per polarizzare correttamente quest'ultimo (oltre che per eliminare i rumori di modo comune prima che arrivino ai triodi della valvola), il cui valore ohmico è notevolmente superiore a quello che avrebbe se la ECC82 fosse alimentata con tensione singola.
Foto 02
IZ8JFD.it - PROGETTI: MASSIMILIANO, BALUN AF (VALVOLARE)
Foto 02 - Lo stadio convertitore, con le valvole ed i componenti montati in aria.
Dall'anodo del primo triodo, il segnale AF (sbilanciato ed amplificato) viene prelevato ed applicato alla griglia della seconda valvola, una 12J5 (singolo triodo, utilizzato come buffer d'uscita), alimentata elettricamente con tutta la tensione positiva disponibile all'uscita dello stadio alimentatore (+200 Vdc) ed avente polarizzazione di griglia pari a -8 Vdc (nuovamente, rispetto al catodo), valori cui corrisponde una corrente pari a 3.4 mAdc, circa: poichè le due valvole sono accoppiate in continua tra loro (cioe, tra l'uscita dell'una e l'ingresso dell'altra non vi sono condensatori di disaccoppiamento, nè resistenze di carico), sulla griglia della 12J5 sono presenti il segnale AF prodotto dall'amplificatore differenziale e la tensione elettrica che lo alimenta: pertanto, griglia e catodo di detta valvola si trovano, rispettivamente, a 100 e 108 Vdc rispetto a massa. La 12J5, infatti, lavora in configurazione "cathode follower": il segnale AF viene prelevato dal catodo, il che conferisce a Massimiliano una uscita a bassissima impedenza, per mezzo della quale non è critica la scelta del cavo che dovrà collegare questo circuito al successivo dispositivo utilizzatore.
Foto 03
IZ8JFD.it - PROGETTI: MASSIMILIANO, BALUN AF (VALVOLARE)
Foto 03 - Il pannello posteriore, con ingressi/uscite ed i fusibili dello stadio alimentatore.
Poichè il filamento di detta valvola non dispone di "center tap" (presa centrale), qualora, nel segnale in uscita da essa, dovesse esse presente un forte ronzio (dovuto ad una possible perdita di corrente tra catodo e filamento), è sufficiente collegare due resistenze (ciascuna) pari a 220 Ω / ¼ W in serie tra loro, e collegare tale serie in parallelo al filamento della 12J5. Il punto comune alle due resistenze va collegato a massa e funge da center tap artificiale, scaricando su essa la suddetta perdita di corrente ed evitando che possa generare ronzio.
STADIO ALIMENTATORE
PDFClicca sull'icona Adobe Acrobat per scaricare lo schema elettrico dell'alimentatore (per aprire il file, è necessario un software di lettura del formato PDF)
Foto 04
IZ8JFD.it - PROGETTI: MASSIMILIANO, BALUN AF (VALVOLARE)
Foto 04 - Lo stadio alimentatore.
Come nella corrispondente versione a stato solido, lo stadio alimentatore della versione valvolare di Massimiliano prevede una tensione elettrica duale, stabilizzata a +200 e -200 Vdc rispetto a massa (cioè, la presa centrale del secondario ad alta tensione del trasformatore di rete). I 175+175 Vac disponibili ai capi di detto secondario vengono raddrizzati dal ponte W10M e livellati/filtrati dai due elettrolitici che sono alla testa, ciascuno, dei componenti utilizzati per stabilizzare, ai valori suddetti, le due tensioni elettriche prodotte dallo stadio alimentatore. A valle del ponte raddrizzatore sono presenti 240+240 Vdc, circa: due MOSFET (uno a canale N ed uno a canale P, rispettivamente, per la tensione positiva e negativa) consentono il passaggio delle due correnti elettriche continue destinate allo stadio convertitore di Massimiliano, e definiscono il valore delle tensioni elettriche che alimenteranno lo stesso, insieme ad un gruppo (per ciascun MOSFET) di diodi Zener, la cui tensione d' "innesco" complessiva  è pari a 203.3 Vdc. Di essi, 3.3 Vdc servono a compensare la Vgs di ciascun MOSFET ( nello schema sono stati utilizzati MOSFETs aventi Vgs pari a 3 Vdc - nel caso in cui fossero impiegati MOSFETs con Vgs superiore o inferiore, si dovrebbe sostituire lo Zener da 3.3 Vdc con uno di valore opportuno, ed andrebbero ritoccati alcuni altri componenti); i restanti 200 Vdc (più o meno esatti, sia positivi che negativi), localizzati tra il source di ogni MOSFET e la massa, rappresentano le due tensioni elettriche prodotte dallo stadio alimentatore. E’ fortemente raccomandato l'utilizzo di MOSFETs (se possibile, complementari tra loro) aventi tensione elettrica massima drain-source non inferiore a 300 Vdc (o -300 Vdc). Prima di raggiungere gli elettrodi d'uscita di questo stadio, ciascuna tensione (e la relativa corrente) deve attraversare una induttanza pari a (o superiore a) 100mH, la quale, in coppia con il condensatore elettrolitico in serie ad essa (rispetto a massa), effettua una ulteriore operazione di filtraggio/livellamento a carico del ripple a 50 e/o 100Hz eventualmente presente all'uscita dello stadio alimentatore.