Construindo o Mullard 33

[Guilherme]

O melhor amplificador de potencia single-ended a válvulas, para quem deseja iniciar nesse campo, sem duvida é o Mullard 33, três válvulas, três watts.

Faz uns quatro anos construí um canal, conforme o projeto original, e, ao longo desse tempo, tentei algumas modificações no circuito. Dentre todas as tentativas nenhuma se mostrou melhor do que aquela publicada originalmente nesse documento:

http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/Mull_3W.pdf

O resultado provisório está na imagens a seguir. O choke será retirado quando tudo for transportado para um chassis novo (serão monoblocos) para ficar conforme o circuito original. Evidentemente optei pelo Mullard 33 desprovido de controles de volume e tonalidade, opção descrita no documento acima. O knob à direita é a chave liga-desliga.

Não mostro o interior porque está bagunçado além da conta, não seria um bom exemplo. Quando o primeiro monobloco ficar pronto posto imagens. O layout final, interno e externo, será exatamente igual aquele que é detalhado no documento original.

[A.Sim]

Vejo que o colega também passou a fabricar os seus transformadores com os parafusos isolados.

 Parabéns, o seu produto melhorou de qualidade e entrou para a classe dos transformadores de primeira linha.

[Guilherme]

Caro Alexandre,

Não, continuamos NÃO utilizando buchas isolantes em nossos transformadores. As buchas nesse transformador
foram uma exceção, apenas isso.

E o motivo é simples: o emprego dessas buchas impede aperto eficiente do núcleo, basta observar nas imagens do
meu primeiro post que as buchas estão deformadas. Dessa forma, entre a "isolação" proporcionada pelas buchas
de nylon e um aperto adequado do núcleo ficamos com esse último.

Só utilizamos buchas de nylon em transformadores com laminações de 1-3/4". Com essa laminação ("chapa") é
possivel utilizar parafusos de 3/16" e  buchas mais resistentes, o que proporciona a possibilidade de aperto
adequado do núcleo. Veja o transformador abaixo, um isolador de 500VA que fornece AC para meu Hi-Fi ",
que é montado com buchas de 3/16".

Spoiler (clique para mostrar ou esconder)

Mas isso é uma abordagem técnica particular. Nada contra que você as utilize em seus produtos, muito pelo
contrário, encorajo-o a continuar utilizando-as.

É verdade Alexandre, faz  décadas que fornecemos transformadores de audio de qualidade extra (1997-2017).
Tanto que os construtores que montam os equipamentos do site Valve's World, e só utilizavam transformadores
Tango e Tamura, há muito tempo compram comigo. http://tomo.fine.to/

Mas, voltando ao tópico Mullard 33, você teria alguma observação a fazer sobre esse projeto ? Terias alguma
opinião, sugestão ou crítica ?

Abraços

Guilherme Peregrini

[Matec]

Caros colegas de fórum, Alexandre e Guilherme.

Fico feliz em verificar que existe um clima de paz aqui no fórum. Existe um certo ar de amizade, nestes tempos em que o mundo vê muitas barbáries sendo feitas sem nenhum motivo.

Nós todos preferimos que as conversas continuem assim.

E torcemos para que duas pessoas como os senhores, que tem tanto conhecimento acumulado, continuem tendo essa atitude digna, de manter as discussões num nível excelente.

E agora, é claro, voltemos, ao Mullard 33.

[FRED]

Essa rixa do A.sim com o Guilherme não é de hoje.... (Editado)


Concordo Fred, mas isso não é um comentário útil para se construir um Mullard 33.
Se temos que evitar que cenas desagradáveis que ocorreram antes se repitam, vamos nos concentrar no assunto do tópico.

A Moderação.

[Ferro_Velho]

Ferro_Velho vamos nos concentrar no assunto do tópico....

[Jean Lxs]

Voltando ao Mullard 33.
A substituição da válvula retificadora por retificação sólida implicaria em grandes mudanças no resultado final do amplificador?

[A.Sim]

Olá.

O Mullard 33 é um circuito simples, apesar do acoplamento direto entre a EF86 e a EL84. Observo que a EF86 trabalha com uma tensão de placa de apenas 20 V (pg. 58). A excursão de placa da EF86 fica extremamente prejudicada e deve contribuir para boa parte da distorção que ocorre já a partir de 1 W, mais ou menos - apesar da presença da realimentação negativa.

As perguntas que sempre faço, quando vejo uma técnica exótica sendo aplicada ( ou um aluno tentando "inventar" alguma coisa nova ) são : o que se quer obter com a mudança, e o que efetivamente se obteve com ela. Lembrai sempre do Crowhurst :http://www.handmades.com.br/forum/index.php?topic=10045.msg179971#msg179971  .

[Guilherme]

É verdade Alexandre, 20V na placa da EF86 não favorece um bom ponto e operação para esse estágio. Mas isso é necessário para que seja possível acoplamento DC entre a placa da EF86 e a grade da EL84.

Foi justamente o acoplamento DC entre estágio amplificador de tensão e estágio de potencia que me incentivou a tentar esse circuito. Com ele não temos rotação de fase entre a placa da EF86 e a grade G1 da EL84, o que favorece muito a boa reprodução de baixa frequências.

Outros pontos que considerei interessantes nesse circuito foram a excelente estabilidade do estágio de saida, mesmo com maiores taxas de realimentação, e o cátodo da EL84 em 28V, valor unusual em circuitos SE e mesmo em push-pull. Com esse valor temos 8V de excursão livres (28V-20V) na grade G1 da EL84, faixa amplissima mesmo com a alta sensibilidade de entrada do amplificador, que é 100mV para 3W.

Por causa dessa elevada sensibilidade de entrada, o amplificador não funcionou bem com pre-amplificador com ganho de 10x, mas se portou muito bem com um buffer a válvulas como pre-amp.

Para sinais de linha convencionais (CD, DVD etc.) basta um buffer-preamp ou mesmo em simples potenciometro de volume antes de C1. Evidentemente um buffer entre a fonte de sinal e a entrada do amplificador é mais indicado.

Jean Lxs, sem problemas, é até provável que a retificação em estado sólido seja mais vantajosa nesse circuito do que a vácuo, desde que você obtenha 310V sobre o primeiro capacitor de filtro para que as demais tensões do circuito fiquem dentro dos valores do projeto. Terás que recalcular o secundário de alta-tensão do transformador de potencia.

[A.Sim]

O acoplamento entre estágios, através de capacitores, era problema para os antigos. Os capacitores de papel tinham uma corrente de fuga não-desprezível, que aumentava com o aumento da capacitância. O volume físico, a corrente de fuga e o custo de um capacitor de relativo alto valor ( digamos, 1 uF x 400 V ) estabeleciam um limite prático para a frequência de corte inferior do acoplamento.

Os modernos capacitores de poliéster, ou ainda, de polipropileno, baratos, pequenos e sem qualquer corrente de fuga para fins práticos, tornam possível fazer-se acoplamentos de extrema baixa frequência de corte sem qualquer problema, invalidando a solução apresentada.

Permitindo, até, aproveitar melhor uma válvula assim tão dispendiosa como a EF86.

[Ramsay]

Nisso tudo, eu só acho que 1M para resistor de placa é um valor um tanto exagerado.
20V na placa da EF86 é muito pouco. A distorção harmônica nessa condição, em teoria, deve ser alta.
E o acoplamento direto em si não é tão direto já que existe R8 de 1K em série.
Por isso, eu concordo com o A.Sim de que um capacitor moderno ligado entre a placa da EF86 e a grade de controle da EL84 já seria suficiente e permitiria baixar o resistor de placa da EF86 de 1M para 220K, ou quem sabe, 100K.

Mas, o Guilherme diz que:

Foi justamente o acoplamento DC entre estágio amplificador de tensão e estágio de potencia que me incentivou a tentar esse circuito. Com ele não temos rotação de fase entre a placa da EF86 e a grade G1 da EL84, o que favorece muito a boa reprodução de baixa frequências.

Mas, isso é só uma parte da equação, como se trata de um circuito antigo, como ele responde aos médios e agudos, sendo ele de uma época em que praticamente só existiam os médios??


 

[A.Sim]

OLá.

A rotação de fase não prejudica a resposta de graves...ela introduz um fator de instabilidade a mais. Se os critérios de Barkhausen ( ganho de malha aberta =1 e rotação de fase zero em uma dada frequência ) forem satisfeitos, o amplificador realimentado oscila. Isso é conhecido para as altas frequências; no entanto, nada impede que a oscilação ocorra na parte de baixas frequências. Como eu disse, o uso de um capacitor de alto valor entre os estágios era problema para os antigos - mas não para os projetos atuais.

Por acoplamento direto entende-se aquele que permite acoplar o sinal DC de um estágio para o outro. O resistor em série não invalida o conceito.

Os antigos tinham graves e agudos, sim. Tanto que a alta-fidelidade começou ali pelos anos 50.

[Eduardo]

Oi Pessoal

Este é um ponto que eu já discuti com o Guilherme por e-mail muitos anos atrás. É a visão de um engenheiro civil sobre um circuito eletrônico. Em estruturas civis deve-se evitar situações que provoquem falha em cadeia. Se houver o colapso de um elemento estrutural, apenas parte da edificação desaba, e não o prédio todo. Isso é feito usando-se elementos estruturais adequados que apenas transmitam esforços em uma direção ou que se rompam em caso de colapso do elemento vizinho.

Em caso de falha da EF86, a grade da EL84 fica ligada ao B+ através dos resistores de placa da EF86 e stopper. É uma situação ótima para uma falha em cadeia, quando o colapso de um elemento desencadeia a ruína de vários outros.

Imagino o seguinte senário:

1- Por uma razão qualquer, a EF86 deixa de conduzir. Ou por falha da peça, ou por mal contato, ou mesmo por ter sido retirada do circuito por uma razão qualquer.
2- A grade da EL84 passa a receber uma tensão elevada, levando seu catodo a uma tensão alta o bastante para romper o dielétrico do capacitor C8, que rotineiramente é um capacitor para 50V.
3- Agora com a grade de controle em alta tensão e o catodo aterrado através de C8 danificado, a EL84 passa a se aquecer muito, danificando-se e entrando em curto
4- A EZ80 falha por excesso de corrente pondo fim a história.

É claro que estou pintando um quadro da tragédia perfeita e, por conseguinte, muito improvável, mas é assim que eu costumo analisar as coisas por vício de formação.

Nada vem de graça! O circuito tem grandes vantagens na resposta em frequência, mas vem com o custo deste fragilidade.

Um fusível bem dimensionado no catodo da EL84 pode ser uma ideia a ser pensada.

Abraços

Eduardo

[Guilherme]

20V na placa da EF86 é muito pouco. A distorção harmônica nessa condição, em teoria, deve ser alta.

Nada muito diferente dos demais pentodos, visto que a EF86 não se preocupa muito com isso porque sua resistencia CA de placa é muito alta (2,5Mohm), muito superior aos demais pentodos para audio. Alta resistencia CA de placa significa grandes variações da tensão AC em placa para minimas variações correspondentes da corrente AC de placa. Admitindo que a distorção em válvulas a vácuo derivam de harmonicos da corrente de placa, é fácil deduzir o resto.

Por isso, eu concordo com o A.Sim de que um capacitor moderno ligado entre a placa da EF86 e a grade de controle da EL84 já seria suficiente e permitiria baixar o resistor de placa da EF86 de 1M para 220K, ou quem sabe, 100K.

É isso que eu quero resolver. Tenho agora, após muitas tentativas ao longo de muitos anos, um amplificadorzinho muito bom com EF86/EL84, ambos em triodo, e um Mullard 3-3. Aquele que eu julgar melhor, tanto na bancada (menos) quanto em audição (mais) vai ganhar um irmão. Até o momento o 3-3 está na bem na frente, depois de algumas pequenas mas fundamentais modificações no elo de realimentação, no transformador de saida e na alimentação de filamento da EF86.

A rotação de fase não prejudica a resposta de graves...ela introduz um fator de instabilidade a mais. Se os critérios de Barkhausen ( ganho de malha aberta =1 e rotação de fase zero em uma dada frequência ) forem satisfeitos, o amplificador realimentado oscila. Isso é conhecido para as altas frequências; no entanto, nada impede que a oscilação ocorra na parte de baixas frequências. Como eu disse, o uso de um capacitor de alto valor entre os estágios era problema para os antigos - mas não para os projetos atuais.

A instabilidade de amplificadores DC, ou acoplamento direto ou, ainda, acoplamento "a la Williamson" como chamava David Hafler, é facilmente contornado por circuitos de realimentação bem projetados. É para isso que também servem circuitos de realimentação.

Prova disso é que o fato de amplificadores de acoplamento DC tenderem a desviar-se dos pontos de trabalho quiescente (CC) predeterminados não os impediram e serem adotados desde os primórdios do Hi-Fi. É só procurar os circuitos clássicos da Acrosound, Dynaco, Mullard, Lowther etc. etc. etc.

A substituição do capacitor de acoplamento por um trecho de fio (ou um resistor), entre estágios de um circuito com realimentação estável, é uma vantagem tremenda tanto nas baixas frequencias quanto nas altas, regiões onde os desvios de fase são mais evidenciados e mais propensos a produzirem instabilidades. Quer dizer, acoplamento DC é mais solução do que problema, caso contrário não andaria de mãos dadas com o Hi-Fi e o audio profissional nesses quase 70 anos.

Abraços

Guilherme

[A.Sim]

Olá.

O colunista José Simão, cuja coluna eu lia no Jornal do Commercio, sempre terminava o seu texto com o bordão : "Hoje, só amanhã; que eu vou pingar o meu colírio alucinógeno".

Pois eu sinto às vezes que a imagem da tela do HM anda me deixando com alucinações.

Vejamos o polo formado na placa da EF86 :

Resistência de placa equivalente : 1 Mohm // 2,5 Mohm = 714 kohm

Capacitância total de placa : 5 pF (placa EL86) + 10,8 pF (grade EL84) + 9,3 pF (Miller grade-placa EL84) + 10 pF parasita (típico) ~ 35 pF

Polo de placa = 1/(2 * pi * 35 pF * 714 kohm) = 6,4 kHz.

Ou seja, a resposta em frequência em laço aberto começa a cair em 6,4 kHz. E isso está bem visível na figura 8 (loop gain characteristics) do pdf disponibilizado. É uma resposta pobre para um amplificador HiFi.