Musical Fidelity A2, una questione di classe

Il Musical Fidelity A2 è un amplificatore integrato prodotto dalla famosa casa inglese a partire dal 1998. Considerato come il successore del mitico A1, il Musical Fidelity A2 utilizza un circuito completamente differente dal suo predecessore ed è pubblicizzato come amplificatore in classe A. In realtà sarebbe più corretto parlare di una amplificatore ad alta polarizzazione.

Questa volta il progetto non ha niente a che vedere con l’originalissimo progetto di Tim de Parravicini del Musical Fidelity A1. Infatti viene utilizzato un circuito abbastanza “classico” con mosfet come finali di potenza. Lo schema è molto simile a quello consigliato dalla Hitachi per applicazioni con i suoi mosfet di potenza.

La potenza dichiarata è di 25+25W rms su 8ohm e 50+50W rms su 4 ohm. La casa inglese produce anche un altro modello, praticamente identico, il Musical Fidelity A220, che ha una potenza dichiarata di 50+50W rms su 8ohm e 100+100W rms su 4 ohm.

Il Musical Fidelity A2 che arriva in laboratorio esteticamente è in ottime condizioni, ma non funziona. Già da una prima occhiata si vede che i finali del canale destro sono stati sostituiti, inoltre ci sono segni di un precedente tentativo di riparazione.

Intanto troviamo che il ponte di diodi è bruciato e quindi lo sostituiamo, poi facciamo una prima rapida verifica sui mosfet che apparentemente sembra non abbiano nessun difetto.

Accendiamo l’amplificatore di nuovo, poco a poco con l’aiuto del variac, ma continuano ad esserci problemi, il canale destro entra in oscillazione. Sospettiamo che i mosfet di canale in questione siano copie non originali e che quindi i parametri tecnici siano probabilmente fuori specifica.

Per verificarlo andiamo a togliere una coppia dei mosfet del canale sinistro, li montiamo sul canale destro al posto dei 4 mosfet difettosi e facciamo funzionare il Musical Fidelity A2 con una sola coppia di finali per canale anziché due. Accendiamo, e ora si, funziona tutto perfettamente.

I mosfet laterali

La coppia BUZ900P e BUZ905P fa parte di una famiglia di mosfet di potenza specifici per uso audio che furono sviluppati negli anni 70 dalla Hitachi, figli quindi della famosa coppia di mosfet 2SK135 e 2SJ50. Successivamente i mosfet laterali furono prodotti da altre marche e utilizzati in molti famosi amplificatori dell’epoca come Accuphase, Hafler, Musical Fidelity, Soundcraftsmen, Perreaux etc .

Oggi i BUZ900P e BUZ905P non sono più prodotti, anzi quasi tutte le case hanno smesso di produrre mosfet laterali a favore di mosfet verticali che, seppure vengono utilizzati con successo in molti amplificatori, sono disegnati per applicazioni di commutazione e non specificatamente per applicazioni audio.

L’unica casa che oggi fabbrica mosfet laterali è l’inglese Exicon, e fortunatamente si possono acquistare in qualsiasi quantità attraverso la web di componenti elettronici Profusion.

Come abbiamo visto, il Musica Fidelity A2 utilizza due coppie di MOSFET in parallelo per ciascun canale. I principali vantaggi di usare più mosfet in parallelo sono: maggior potenza di uscita, maggior capacità di erogazione della corrente, miglior distribuzione del calore e impedenza di uscita più bassa. Gli svantaggi invece sono soprattutto due: il primo è che più mosfet in parallelo sono maggiormente soggetti a oscillazioni parassite rispetto a un solo mosfet, il secondo è che è  impossibile trovare due mosfet completamente identici con i conseguenti problemi dovuti a una eccessiva differenza dei parametri elettrici.

Decidiamo quindi di sostituire tutti e 8 i mosfet con quelli della Exicon. Le sigle equivalenti sono ECX10N20 per i BUZ900P e ECX10P20 per i BUZ 905P. La buona notizia è che con un piccolo sovrapprezzo si possono ordinare mosfet selezionati per una corrispondenza più effettiva. Il costo totale degli 8 mosfet di potenza inclusa la spedizione è stato di 99€.

Nel frattempo il Musical Fidelity A2 funzionerà con solo una copia di mosfet per canale, farò dei test e lo terrò in prova fino all’arrivo dei mosfet della Exicon.

Musical Fidelity A2, il restauro

Il primo componente sostituito è il potenziometro del volume che viene rimpiazzato con un ottimo ALPS RK dello stesso valore (50Kohm). Fortunatamente nel circuito stampato sono previsti diversi fori che permettono la perfetta installazione del nuovo potenziometro.

Lo stadio phono è realizzato semplicemente attorno a un doppio integrato operazionale di ottima qualità, anche qui il sempre verde NE5532. Togliamo l’integrato e lo reinstalliamo sopra uno zoccolo per poterlo eventualmente sostituire in futuro con un altro integrato di maggior qualità. I condensatori elettrolitici sono sostituiti da condensatori Panasonic FM. I 4 elettrolitici in entrata e uscita dello stadio sono invece rimpiazzati da 4 condensatori non polarizzati della Wima dello stesso valore.

Lo stadio del preamplificatore è realizzato, come per il Musical Fidelity A1, con un quadruplo operazionale, ma in questo caso viene utilizzato in maniera classica. Il primo stadio dei due canali è configurato come amplificatore non invertente con un guadagno pari a circa 6 dB. Il segnale all’uscita di questo stadio arriva al potenziometro del volume, che a differenza dell’A1 è utilizzato in maniera classica e non inserito nel circuito di controreazione.

Dal potenziometro del volume il segnale raggiunge uno stadio buffer con guadagno unitario. I due condensatori elettrolitici che sono utilizzati per disaccoppiare l’uscita e i due dell’entrata sono sostituiti da condensatori della Wima. Gli altri elettrolitici sono sostituiti sempre da condensatori Panasonic FM. Anche qui l’integrato viene dissaldato e reinstallato sopra uno zoccolo.

Il segnale presente all’uscita del preamplificatore è inviato attraverso una resistenza da 100 ohm all’uscita pre out e all’entrata dello stadio finale. Un piccolo relais mantiene il segnale cortocircuitato verso massa, all’accensione un circuito temporizzatore attiva il relais dopo circa 8 secondi lasciando così passare il segnale ed evitare il classico transiente di accensione.

Nel Musical Fidelity A2 è possibile collegare 6 sorgenti, oltre all’ingresso phono ci sono le connessioni per cd, tuner, aux, video e tape. C’è anche una connessione “pre-out” peccato invece che non sia stata prevista anche una connessione “main-in”, che avrebbe permesso di utilizzare lo stadio finale in maniera indipendente.

All’uscita del secondario dell’ottimo trasformatore toroidale troviamo due fusibili che insieme a un disgiuntore termico, simile a quello montato nel Musical Fidelity A1, sono l’unica protezione dell’amplificatore.

I due condensatori di livellamento sono un po una sorpresa. Il loro valore è di solo 10000µF mentre la tensione di lavoro è di ben 63V, molto superiore a quella necessaria visto che il circuito è alimentato a +/-30volts. Con le stesse dimensioni e un prezzo simile si sarebbero potuti utilizzare due condensatori con una capacità più elevata, visto anche il grande assorbimento di corrente e la necessità quindi di diminuire più possibile il ripple residuo. I due elettrolitici da 10000µF sono quindi sostituiti da due condensatori della Vishay da 22000µF 35V 105º.

I 4 condensatori da 3300µF che insieme a una resistenza di caduta da 47 ohm alimentano le sezioni dell’amplificatore di tensione dello stadio finale sono invece sostituiti da 4 condensatori della Epcos da 4700µF 35V 105º. Tutti gli altri elettrolitici dello stadio finale sono sostituiti da elettrolitici Panasonic FM.

I due trimmer per la regolazione del bias non permettono una regolazione precisa e sono perciò sostituiti da due trimmer multigiri. Sostituite anche le 8 resistenze di source con resistenze della Panasonic a film metallico da o,22 ohm 3W.

A questo punto rimontiamo il tutto per effettuare un primo test. Nelle manopole, quella del volume e quella del selettore delle entrate, sono inseriti due led per segnalare l’avvenuta accensione dell’amplificatore. Le manopole sono belle, di alluminio pieno, i cavetti dei leds sono fissati all’interno delle manopole con una fascetta.

Musical Fidelity A2: le misure

I risultati dei primi test effettuati con solo due mosfet per canale sono buoni. La potenza rilevata è stata di 31+31 Wrms su 8 ohm e 41+41 Wrms su 4 ohm. Misuriamo anche la potenza con un solo canale funzionante. Questo ci permette di vedere meglio la capacità di erogazione di corrente dei finali evitando le limitazioni dovute alla potenza del trasformatore. In questo caso otteniamo 35 Wrms su 8 ohm, 48 Wrms su 4 ohm e 50 Wrms su 2 ohm.

La risposta in frequenza invece è un po limitata sulle basse frequenze: 40-28Khz -1dB. La causa della limitazione sotto i 40hz è dovuta al condensatore da 0,22 µF all’ingresso dello stadio finale.

Arrivati i mosfet della Exicon smontiamo di nuovo il grande circuito stampato per effettuare le ultime modifiche e installare gli 8 mosfet di potenza. Il condensatore di ingresso da 0,22µF dello stadio finale è sostituito da un condensatore da 1µF della Wima per ottenere una risposta in frequenza più estesa sulle basse frequenze.

Una volta rimontato il tutto constatiamo con soddisfazione che il Musical Fidelity A2 con i nuovi finali funziona perfettamente. Procediamo quindi alla regolazione del bias. Regoliamo i trimmer in maniera di avere ai capi delle resistenze da o,22 ohm circa 66mV, che corrispondono a una corrente di riposo di 300mA. Con questi valori la temperatura dell’aletta anche dopo ore di funzionamento non supera i 60º.

La potenza rilevata con i due canali funzionanti è superiore a quella ottenuta con soli due mosfet per canale, esattamente 38+38 Wrms su 8 ohm e 55+55 Wrms su 4 ohm. Nella prova con un solo canale funzionante abbiamo invece ottenuto 39 Wrms su 8 ohm, 63 Wrms su 4 ohm e ben 90 Wrms su 2 ohm!

La risposta in frequenza è ora più estesa e va da 10Hz a 20Khz-1dB. La distorsione armonica totale a 20Wrms e 1Khz è pari allo 0,003%. La sensibilità degli ingressi ad alto livello è di 145mV, quella dell’ingresso phono 1,8mV.

Alla prova d’ascolto il Musical Fidelity A2 restaurato ha messo in luce eccellenti qualità musicali, grande realismo nella riproduzione delle voci e ottima capacità di catturare i più minimi dettagli musicali. Se a questo aggiungiamo una dinamica sorprendente e una grande spazialità, le conclusioni non possono che essere estremamente positive.