Semplice preamplificatore phono RIAA per giradischi

Per collegare un giradischi ad un amplificatore integrato è necessario che quest’ultimo disponga di un ingresso phono. Tuttavia, molti recenti amplificatori integrati dispongono esclusivamente di ingressi a livello di linea (aux, CD, tuner, ecc.), ma non dell’ingresso phono. Per risolvere questo problema è sufficiente ricorrere ad un preamplificatore phono esterno che, una volta interposto tra giradischi e amplificatore, permette di sfruttare un qualsiasi ingresso a livello di linea (aux, CD, tuner, ecc.) per connettere il giradischi.

Schema di connessone di un giradischi mediante un preamplificatore phono
In mancanza di un ingresso phono, è sufficiente ricorrere ad un preamplificatore phono che permette di sfruttare un qualsiasi ingresso di linea.

Questo semplice preamplificatore phono si occupa di processare il segnale prodotto dal giradischi, amplificandolo ed equalizzandolo opportunamente secondo lo standard RIAA, in modo che possa essere applicato ad un qualsiasi ingresso a livello di linea. Il circuito è compatibile con le comuni testine a magnete mobile (MM), usa pochi componenti economici e facilmente reperibili, ed impiega una rete d’equalizzazione calcolata accuratamente in modo da assicurare un’adeguata fedeltà nella riproduzione della curva RIAA.

Schema elettrico del preamplificatore phono RIAA

Il circuito fa uso di un solo amplificatore operazionale duale (p. es. NE5532, LM833 o LME49860) che contiene nello stesso contenitore entrambi gli op-amp necessari per realizzare il preamplificatore phono stereo. Il guadagno del circuito è di circa 40 dB ad 1 kHz, valore tipico per le normali testine a magnete mobile (MM).

Schema di un semplice ed economico preamplificatore phono RIAA con alimentazione singola che fa uso di un solo amplificatore operazionale (l’altro canale è identico).

L’equalizzazione RIAA è ottenuta mediante una rete in retroazione che permette di ottenere un’elevata fedeltà nella riproduzione della curva RIAA ideale.

Deviazione rispetto alla curva RIAA ideale del preamplificatore a singolo operazionale
Il preamplificatore phono presentato nell’articolo è in grado di seguire la curva RIAA ideale con un errore tipico inferiore a ±0,2 dB in banda audio. Usando condensatori al 5% di tolleranza e resistori all’1% di tolleranza, l’errore massimo è inferiore a ±0,6 dB in banda audio.

I componenti nello stadio d’ingresso forniscono un’impedenza di carico equivalente a 47 kΩ in parallelo a 100 pF, adatta per le comuni testine MM. Il circuito va alimentato con una tensione singola compresa tra 9 e 18 V.

Attenzione: dato il tipo di stadio d’ingresso usato nel circuito, è necessario impiegare un’alimentazione pulita (esente da rumore). Questa può essere ottenuta da un regolatore di tensione (p. es. 7812 o LM317), da un filtro RC, da un moltiplicatore di capacità o da una batteria.

I condensatori elettrolitici sono da almeno 25 V. Il condensatore C7 è di tipo ceramico, e va connesso nelle immediate vicinanze dei morsetti d’alimentazione dell’op-amp per prevenire oscillazioni.

Per prevenire ronzii è necessario racchiudere il circuito in un contenitore metallico ed impiegare connettori RCA isolati (che prevengono la formazone di anelli di massa).


Commenti

26 risposte

  1. Avatar rosario putignano
    rosario putignano

    buongiorno, volevo un chiarimento, ma la resistenza di ingresso è davvero di 82K, perché nella maggioranza degli schemi trovati in giro, avendo tutta la circuiteria identica, porta tale resistenza da 47K, per fornire un’ impedenza d’ingresso ottimale per le testine MM che si aggira intorno a quel valore. Grazie

  2. Ho realizzato l’equalizzatore e devo dire che funziona molto bene. Ho riscontrato lo stesso particolare all’accensione, necessita di una 15na di secondi, leggendo le varie esperienze di altri utenti, le quali consigliavano di ridurre il condensatore da 220mf, per accorciare i tempi di accensione, ma siccome va bene, lo lascerò com’è! Complimenti per il progetto: semplice, contenuto nelle dimensioni, economico e soprattutto perfetto nel funzionamento, grazie per aver messo lo schema a disposizione di tutti. Antonio

    1. Ciao,potresti postare per favore il disegno del pcb o una foto?grazie

  3. Avatar Gaspare Buttitta
    Gaspare Buttitta

    Ciao,

    ho realizzato questo pre e devo dire che sono rimasto impressionato per la dinamica e il suono pulito. Per la rete RIAA ho usato condensatori e resistori con tolleranza 1%.

    L’unica cosa che non riesco a capire è che all’accensione il pre non parte subito ma dopo una ventina di secondi, come se fosse un valvolare (riscaldamento filamento). Hai idea di cosa possa essere?

    Premetto che sto usando degli LT1115.

    Grazie

    Saluti.

     

    1. Ciao Gaspare,
      il ritardo all’accensione è probabilmente dovuto alla ricarica dei condensatori. Suggerirei di verificare le tensioni nel circuito al momento dell’accensione utilizzando un oscilloscopio.

    2. Avatar Aldo Mozzi
      Aldo Mozzi

      Ritengo che il ritardo sia dovuto al tempo richiesto per portare a regime il condensatore elettrolitico C3 attraverso R4, R5 e R6. Non c’è una soluzione immediata al problema, a meno di modificare il circuito per utilizzare un’alimentazione duale.

       

    3. Ciao Aldo, C3 fornisce la costante di tempo maggiore, per cui è certamente il responsabile. Se si è disposti a sacrificare un po’ di risposta alle basse frequenze, si può ridurre questa capacità a 47 μF; questo mantiene comunque la frequenza di taglio inferiore al di sotto della banda audio, ma riduce di 5 volte il tempo di ricarica.

    4. Credo che il tempo di avvio, imputabile alla carica del C3, si possa ovviare sostituendo tale condensatore con due condensatori in serie, da 100 microF, collegati tra il positivo dell’alimentazione e la massa. La R4 andrà collegata al punto intermedio della serie. In questa configurazione, il partitore capacitivo si carica immediatamente ed il punto intermedio arriva molto rapidamente a Vcc/2, assestandosi poi facilmente sul valore definitivo comandato dall’uscita dell’operazionale.

      E’ ovvio che i due condensatori dovranno essere di valore assolutamente identico. Da un punto di vista dinamico, i due condensatori risulteranno in parallelo, garantendo quindi il valore iniziale di 220 MicroF c.ca.

      Tale soluzione dovrebbe anche rendere il circuito meno sensibile ad eventuale rumore di fondo dell’alimentazione, che viene ad essere applicato (diviso per due) sia all’ingresso invertente (attraverso il partitore capacitivo costituito dai due condensatori appena citati) che al non invertente  (attraverso il partitore resistivo R2/R3) dell’operazionale.

      Carlo

  4. Avatar Gaspare Buttitta
    Gaspare Buttitta

    Ciao,

    volevo chiederti se è possibile usare per questo circuito degli LT1115.

    Grazie, saluti.

  5. Avatar Domenico

    Salve sono Domenico. Ho intenzione di costruire questo equalizzatore, dispongo dell’ailmentazione duale 12 +12 volt stabilizzati, il condensatore antioscillazione da 100 picofard è corrtetto, con la duale ne metterei due , giusto?

    1. Salve Domenico,

      il circuito è progettato per funzionare con un’alimentazione singola. In caso di alimentazione duale, va eliminato il blocco costituito da C2, R2, R3, e è necessario portare R1 a 47 kohm.

      Infine, suggerisco di usare due condensatori da 100 nF (non pF) per il bypass dei due rami di alimentazione.

  6. Salve. Vorrei inserirlo all’interno del mio valvolare e penso sia ideale viste le dimensioni ma ho problemi nel capire i collegamenti dell’operazionale. Potresti se hai tempo di dare qualche dettaglio in più riguardo le connessioni tra quest’ultimo ed il resto del circuito? Grazie

    1. Salve Rolando, trova tutti i dettagli nel datasheet del NE5532.

       

  7. Salve che tipo di condensatori è consigliabile usare oltre agli elettrolitici?

    1. Il condensatore d’uscita può essere elettrolitico al tantalio o a film plastico.

  8. Buongiorno, sto realizzando un amplificatore integrato e volevo dotarlo anche di un ingresso phono in modo che sia realmente integrato e questo progetto mi sembrava l’ideale. L’anno scorso ho realizzato il T-Phonum MKII e ne sono entusiasta e confrontando questo progetto con il T-Phonum mi sono venuti alcuni dubbi o meglio avrei bisogno di un paio di consigli. La prima cosa che mi salta all’occhio è la resistenza d’ingresso 47k vs 140k, migliorerebbe qualcosa sostituire R2 con una 47k o non cambia niente (o peggio) ? Inoltre nel T-Phonum la possibilità di variare la capacità d’ingresso mi ha permesso l’ottimizzazione con la mia testina, qui avrebbe senso aggiungere a monte di tutto i tre condensatori (100p, 150p, 220p) in parallelo con il DIP Switch? Nel T-Phonum ho implementato anche il filtro subsonico, qui avrebbe senso ? Nel caso potrei usare sempre la stessa alimentazione singola senza dover realizzare la duale solo per il filtro subsonico? Magari questa domanda la rifaccio nella sezione del filtro subsonico, così la risposta sarà d’aiuto anche ad altri 😉 Grazie dell’attenzione e del sito che è pieno di materiale interessante, lo leggo e rileggo sempre con molto interesse

    1. Salve Elmir,
      buone notizie: ho aggiornato l’articolo e ho apportato alcune migliorie per facilitare la reperibilità dei componenti. Rispondo con ordine alle domande.
      In primo luogo, i tre resistori d’ingresso risultano collegati in parallelo, per cui offrono un’impedenza complessiva di \(140\,\mathrm{k\Omega}/3\approx 47\,\mathrm{k\Omega}\). Volendo è possibile sostituirli con tre da 150 kΩ, che sono più reperibili.
      Chiaramente è possibile inserire dei condensatori in parallelo all’ingresso, regolabili tramite DIP-switch. Questa è una soluzione che è sempre valida nei preamplificatori per MM.
      Anche in questo caso il filtro subsonico può essere implementato, ma questo fa aumentare il costo complessivo del circuito (mentre questo progetto è concepito per fornire buone prestazioni con la minor spesa possibile). Una soluzione economica potrebbe essere quella di portare C4 e C9 da 220 µF a 47 µF: questo determina un’attenuazione alle basse frequenze che dovrebbe essere sufficiente a risolvere gran parte dei problemi dovuti ai dischi ondulati. Questa modifica influisce poco sulle prestazioni generali del circuito, dal momento che introduce un errore alle basse frequenze di appena 0,5 dB.

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