El Musical Fidelity A2 es un amplificador integrado producido por la famosa compañía inglesa desde 1998. Considerado como el sucesor del legendario A1, el Musical Fidelity A2 utiliza un circuito completamente diferente al de su predecesor y se anuncia como un amplificador de clase A. En realidad sería más correcto hablar de un amplificador de alta polarización.
Esta vez el proyecto no tiene nada que ver con el proyecto original de Tim de Parravicini de Musical Fidelity A1. De hecho, se utiliza un circuito bastante «clásico» con Mosfet de potencia. El esquema es muy similar al recomendado por Hitachi para aplicaciones con sus mosfet de potencia.
El interior del Musical Fidelity A2 antes de la restauración
La potencia es de 25+25W rms a 8 ohm y 50+50W rms a 4 ohm. La compañía inglesa también produce otro modelo, prácticamente idéntico, el Musical Fidelity A220, que tiene una potencia de 50+50W rms a 8 ohm y 100+100W rms a 4 ohm.
El Musical Fidelity A2 que llega al laboratorio está estéticamente en excelentes condiciones, pero no funciona. A primera vista se puede ver que los mosfet de potencia del canal derecho han sido sustituidos.
Mientras tanto encontramos que el puente de diodos está quemado y lo reemplazamos, luego hacemos una primera revisión rápida de los mosfet que pero aparentemente no tienen defectos.
Reemplazo del puente de diodos
Volvemos a encender el amplificador, poco a poco con ayuda del variac, pero todavía hay problemas, el canal derecho entra en oscilación. Sospechamos que los mosfets del canal en cuestión son copias no originales y que por tanto es probable que los parámetros técnicos estén fuera de las especificaciones.
A la izquierda un mosfet original y a la derecha un mosfet defectuoso
Para verificar esto, quitemos una pareja de mosfets del canal izquierdo, la instalamos en el canal derecho en lugar de los 4 mosfet defectuosos y hagamos que Musical Fidelity A2 funcione con solo un par de finales por canal en lugar de dos. Lo encendemos y ahora sí, todo funciona perfectamente.
El Musical Fidelity A2 funcionando con dos mosfet para cada canal
Los mosfets laterales
La pareja BUZ900P y BUZ905P forma parte de una familia de mosfet de potencia específicos para uso de audio que fueron desarrollados en los años 70 por Hitachi, por tanto hijos del famoso par de mosfet 2SK135 y 2SJ50. Posteriormente, los mosfet laterales fueron producidos por otras marcas y utilizados en muchos amplificadores famosos de la época como Accuphase, Hafler, Musical Fidelity, Soundcraftsmen, Perreaux, etc.
Hoy en día los BUZ900P y BUZ905P ya no se fabrican, de hecho casi todos los fabricantes han dejado de producir mosfet laterales en favor de mosfet verticales que, aunque se utilizan con éxito en muchos amplificadores, están diseñados para aplicaciones de conmutación y no específicamente para aplicaciones de audio.
La única empresa que hoy en día fabrica mosfet laterales es la inglesa Exicon, y afortunadamente se pueden adquirir en cualquier cantidad a través de la web de componentes electrónicos Profusion.
Foto de familia: Mosfet Hitachi en paquete TO3, Buz 900P y 905P y Exicon ECX10N20 y ECX10P20
Como hemos visto, el MFA2 utiliza dos pares de MOSFET en paralelo. Las principales ventajas de utilizar múltiples MOSFET en paralelo son: mayor potencia de salida, mayor capacidad de entrega de corriente, mejor distribución del calor y menor impedancia de salida. Sin embargo, existen principalmente dos desventajas: la primera es que múltiples MOSFET en paralelo están más sujetos a oscilaciones parásitas respecto a un solo MOSFET, la segunda es que es imposible encontrar dos MOSFET idénticos con los consiguientes problemas debidos a una excesiva diferencia en los parámetros eléctricos.
Decidimos reemplazar todos los 8 mosfets por los de Exicon, las siglas equivalentes son ECX10N20 para el BUZ900P y ECX10P20 para el BUZ 905P. La buena noticia es que por un pequeño recargo podemos pedir mosfet seleccionados para una mejor correspondencia de las características eléctricas. El coste total de los 8 mosfets de potencia, incluido el envío, ha sido de 99 €.
Mientras tanto el Musical Fidelity A2 funcionará con solo una pareja de mosfet por canal, y lo mantendré en prueba hasta que lleguen los mosfet Exicon.
Musical Fidelity A2, la restauración
El primer componente reemplazado es el potenciómetro de volumen, que se reemplaza por un excelente ALPS RK del mismo valor (50 Kohm). Afortunadamente, en el circuito impreso existen varios orificios que permiten la perfecta instalación del nuevo potenciómetro.
El antiguo potenciómetro de volumen que será sustituido por un Alps RK
La etapa phono se sirve de un amplificador integrado operacional doble de excelente calidad, nuevamente el imperecedero NE5532. Retiramos el circuito integrado y lo volvemos a instalar en uno zocalo para facilitar su sustitución en el futuro por otro circuito integrado de mayor calidad.
Sucesivamente se reemplazan los condensadores electrolíticos por condensadores Panasonic FM. Los condensadores electroliticos en la entrada y en la salida de la etapa se sustituyen por 4 condensadores no polarizados de Wima.
A la derecha la etapa phono con los nuevos componentes, a la izquierda la sección de alimentación de los circuitos del preamplificador.
La etapa del preamplificador está realizada, como en el Musical Fidelity A1, con un amplificador operacional cuádruple, pero en este caso se utiliza de forma clásica. La primera etapa de los dos canales está configurada como amplificador no inversor con una ganancia de aproximadamente 6 dB. La señal a la salida de esta etapa llega al potenciómetro de volumen, que a diferencia del A1 se utiliza de forma clásica y no insertado en el circuito de retroalimentación.
Diagrama eléctrico del preamplificador del Musical Fidelity A2
Desde el potenciómetro de volumen la señal llega a una etapa buffer con ganancia unitaria. Los dos condensadores electrolíticos que se utilizan para desacoplar la salida y los dos de la entrada se sustituyen por condensadores Wima de 1µF. También en este caso retiramos el circuito integrado y lo volvemos a instalar sobre uno zocalo.
La etapa del preamplificador
La señal presente en la salida de la etapa de preamplificación se envía a través de una resistencia de 100 ohm a la salida de preamplificador y a la entrada de la etapa final. Un pequeño relé mantiene la señal en cortocircuito a tierra, al encender el amplificador un circuito temporizador activa el relé después de unos 8 segundos, permitiendo así pasar la señal y evitar el clásico transitorio de encendido.
El relé y el circuito del temporizador.
En el Musical Fidelity A2 es posible conectar 6 fuentes. Además de un tocadiscos, hay conexiones para CD, sintonizador, aux, vídeo y tape. También hay una conexión «pre-out», lamentablemente no se proporcionó una conexión «main-in», para poder utilizar solo la etapa de potencia, lo que sin duda hubiera sido mucho más útil.
Conexiones del panel posterior del Musical Fidelity A2
En la salida secundaria del excelente transformador toroidal encontramos dos fusibles que, junto con un disyuntor térmico, similar al que monta el Musical Fidelity A1, son la única protección del amplificador.
El disyuntor térmico que se encarga de desconectar la tensión en el primario del transformador cuando la temperatura en el disipador de calor alcanza valores excesivos.
Los dos condensadores de suavizado son una sorpresa. Su valor es de sólo 10000 µF mientras que el voltaje de trabajo es de 63 V, mucho más alto de lo necesario dado que el circuito se alimenta a +/- 30 voltios. Con las mismas dimensiones y un precio similar, se podrían haber utilizado dos condensadores de mayor capacidad, dada también la gran absorción de corriente y la necesidad de reducir al máximo el ondeo residual. Estos electrolíticos de 10000µF se reemplazan por dos condensadores Vishay de 22000µF, 35 V y 105º.
Los nuevos condensadores de suavizado de Vishay
Los 4 condensadores de 3300 µF que, junto con una resistencia de caída de 47 ohm, alimentan las secciones del amplificador de voltaje de la etapa final, se reemplazan por 4 condensadores Epcos de 4700 µF, 35 V y 105º. Todos los demás electrolíticos de la etapa final se reemplazan por electrolíticos FM de Panasonic.
Diagrama eléctrico de la etapa final.
Diagrama de cableado sugerido por Hitachi para aplicaciones con sus mosfets laterales
Los dos trimmers para ajustar el bias no permiten un ajuste preciso y por lo tanto son sustituidos por dos trimmers multivueltas. Las 8 resistencias de 0,22 ohm también se reemplazan con resistencias de película metálica Panasonic de 0,22 ohm y 3 W.
Un led está insertado en la perilla de volumen y otro en el selector de las entradas para indicar que el amplificador está encendido. Las perillas son bonitas, fabricadas en aluminio, los cables de los LED deben fijarse dentro de las perillas con una brida.
La perilla de volumen y el cable del led
Las medidas del Musical Fidelity A2
Los resultados de las primeras pruebas realizadas con sólo dos MOSFET por canal son buenos. La potencia detectada ha sido de 31+31 Wrms en 8 ohmios y 41+41 Wrms en 4 ohmios. También hemos medido la potencia con un solo canal en función. Esto nos permite ver mejor la capacidad de entrega de corriente de la etapa de potencia, evitando las limitaciones de corriente del transformador. En este caso hemos obtenido 35 Wrms en 8 ohm, 48 Wrms en 4 ohm y 50 Wrms en 2 ohm.
La respuesta de frecuencia, sin embargo, es un poco limitada en bajas frecuencias: 40-28Khz -1dB. La causa de la limitación se debe al condensador de 0,22µF en la entrada de la etapa de potencia.
Una vez llegados los mosfet Exicon volvemos a desmontar el grande circuito impreso para hacer los últimos cambios e instalar los 8 mosfet de potencia. El condensador de entrada de 0,22 µF de la etapa final se sustituye por un condensador de 1µF de Wima para poder obtener una respuesta de frecuencia más extendida en la bajas frecuencias.
Los 8 mosfet Exicon. Los componentes están seleccionados, los ECX10N20 tienen una mancha de pintura verde mientras que los ECX10P20 naranja.
Una vez montado todo nuevamente, comprobamos con satisfacción que el Musical Fidelity A2 con los nuevos mosfet de potencia funciona perfectamente. El ajuste del bias debe realizarse para tener un valor de aproximadamente 66 mV en los extremos de las resistencias de 0,22ohm lo que equivale a una corriente de reposo de aproximadamente 300 mA.
Ajuste del bias en el Musical Fidelity A2
La potencia detectada con los dos canales en funcionamiento fue superior a la obtenida con sólo dos MOSFET por canal, exactamente 38+38 Wrms en 8 ohm y 55+55 Wrms en 4 ohm. En la prueba con un solo canal obtuvimos 39 Wrms en 8 ohm, 63 Wrms en 4 ohm y 90 Wrms en 2 ohm.
El interior del Musical Fidelity A2 con la nueva componentistica
La respuesta en frecuencia ahora es más amplia y pasa de 10Hz a 20Khz-1dB. La distorsión armónica total a 20 Wrms y 1 Khz es del 0,003 %. La sensibilidad de las entradas de alto nivel es de 145 mV, la de la entrada phono de 1,8 mV.
Distorsión a 20Wrms 8ohm 1kHz
Respuesta de frecuencia, verde con C1 de 1µF, azul con C1 de 0,22µF
Respuesta de frecuencia de la etapa phono
Durante la prueba de escucha, el Musical Fidelity A2 restaurado destacó excelentes cualidades musicales, gran realismo en la reproducción de voces y excelente capacidad para captar los más mínimos detalles musicales, si a esto le sumamos una dinámica sorprendente las conclusiones solo pueden ser extremadamente positivas.
El Musical Fidelity A2 durante las sesiones de escucha
