Autocostruzione Amplificatore HI-END Classe A.
 

PRESENTAZIONE

Questo progetto nasce come il frutto di una storia lunga alcuni anni e decine di tentativi.
Ho iniziato ad interessarmi alla autocostruzione di piccoli amplificatori in classe A pura spinto dalla convinzione di poter ottenere qualcosa di musicalmente valido da un amplificatore che fosse rigorosamente a TRANSISTOR, IN CLASSE A PURA.
Da allora ho iniziato a studiare quanto fatto da altri costruttori e le varie teorie più meno audiophile e più o meno valide, il primo risultato tangibile di questo lavoro è stato un piccolo amplificatore che appunto ho battezzato PICCOLETTO, derivato dallo schema originale di John Linsley Hood che ho rivisto nei componenti e semplificato nello schema, arrivando ad un circuito formato da 3 transistor, 1 resistenza fissa, 1 trimmer e 2 condensatori.
Il piccoletto ha trovato un numero di estimatori che attratti dalla sua semplicità si sono cimentati nella costruzione, e in seguito si sono anche accorti che suonava molto bene.
Raggiunto questo traguardo, avrei anche potuto ritenermi soddisfatto e godermi questo piccolo miracolo, ma come si suol dire l'appetito vien mangiando e se pur ben suonante, il piccoletto è un figlio non proprio perfetto, in cuor mio avrei voluto utilizzare sempre e solo 1 transistor che si occupasse dell'amplificazione dell'intero segnale, in poche parole un SINGLE ENDED, mentre il piccoletto è un TOTEM POLE, e quindi il lavoro è ricominciato....
Ricapitolando, l'amplificatore definitivo doveva essere naturalmente in classe A, Single ended e non controreazionato.
Prima di me a conclusioni simili, era arrivato Nelson Pass che ha pubblicato molto in merito ad amplificazioni single ended a stato solido (lui usa mosfet) a differenza sua, però io volevo qualcosa che fosse anche economico e di semplice realizzazione, per cui il lavoro era ancora più duro.
Il primo problema da affrontare per un amplificatore single-ended è di come realizzare il punto di prelievo del segnale in uscita, le alternative note sono di usare o una resistenza, che però deve essere di valore adeguato e soprattutto di potenza adatta per cui risulta di difficile reperibilità e molto costosa, oppure di usare un trasformatore di uscita, questa ultima soluzione l'ho scartata sia per il prezzo che per il fatto di dover aggiungere un componente anch'esso di non facile reperibilità, a questo punto non restava che inventarsi qualcosa.
Questo "qualcosa" si è materializzato in un semplice e poco costoso transistor usato come resistenza regolabile, niente di più, niente di meno, il classico uovo di Colombo.
Trovato il modo, mi restava da decidere quali soluzioni circuitali e quali componenti adottare.
Per i circuiti, leggendo le varie teorie, sono giunto alla conclusione di dover costruire un amplificatore a 2 stadi di guadagno, il primo in tensione, il secondo in corrente, il metodo migliore di costruire un amplificatore in tensione a transistor è di fare un circuito a collettore comune, mentre per fare uno stadio di guadagno in corrente è meglio usare un circuito ad inseguitore di emettitore, e così è stato, per gli elementi, ho usato un transistor comunissimo come il 2N2222 nello stadio di amplificazione di tensione, e il TIP142 ,un darlington che serve per avere un buon guadagno, nello stadio di guadagno in corrente, il transistor usato come resistore è un comune BD243C.
A questo punto non ho avuto che da mettere a punto il circuito e il gioco è fatto, tutte le specifiche sono rispettate:
1) CLASSE A PURA
2) BASSA RETROREAZIONE LOCALE
3) SINGLE-ENDED
4) ECONOMICO.

A voi lo schema e le immagini di quanto realizzato, l'amplificatore è stato testato con tensioni da 12 a 30 volts, naturalmente i risultati migliori sono ottenuti con i 30V ma è usabilissimo anche a 12V a patto di avere diffusori dalla efficienza discreta e/o ambienti non troppo grandi.
Il suono è quello tipico delle amplficazioni di gran classe, bene esteso agli estremi di gamma, con una buona estensione ed un buon controllo alle basse frequenze, una gamma altissima presente e dettagliata, ma il suo punto di forza sono le frequenze medie dove restituisce le voci dei cantanti con un calore ed una nitidezza entusiasmanti e le armoniche degli strumenti come non è facile ascoltare....
Come al solito non voglio parlare bene di una mia creazione, ma lascio a chi vorrà provare a costruirlo il piacere di scrivere i commenti, da parte mia sono convinto che questa sia sicuramente la migliore realizzazione che ho messo a punto.

Materiale necessario

2 Transistor BD243C o equivalenti
2 Transistor TIP142
2 Transistor 2N2222
2 resistenze da 3.300 Ohm 1/2 watt
2 resistenze da 470 Ohm 2 watt
2 resistenze da 12 Ohm 2 watt
2 resistenze da 33.000 Ohm 1/2 watt
2 Trimmer da 220KOhm
2 Condensatori da 100uf elettrolitici
2 Condensatori da 4700uf elettrolitici
4 Condensatori da 0.1uf poliestere (da usare come bypass per gli elettrolitici).

Connettori di ingresso e di uscita
un contenitore da laboratorio
Un po' di filo elettrico da 0,5mmq

Un tester
Un saldatore a stagno da 30W
Un po' di stagno da saldatura

Un dissipatore da circa 20x20 cm con alette

Un po' di volontà

Lo schema è il seguente, è rappresentato un solo canale:



E chicca audiofila la versione SENZA RETROREAZIONE:



E un po' di foto....







Come potete vedere c'è ancora qualche filo troppo lungo e l'alimentatore per ora è esterno, in realtà può essere messo anche internamente cosa che prossimamente provvederò a fare.

Per la costruzione pratica, consiglio come ho fatto io, di assemblare il ciruito con il 2N2222 su una basetta millefori e di mettere direttamente la resistenza da 3.300 Ohm che serve per polarizzare la base del BD243C fra il collettore del TIP142 e la base del BD243C, e i grossi condensatori da 4.700uf (bypassati da quelli da 0,1uf) a diretto contatto con i connettori di uscita.

Buona auto-costruzione

… notevole. ;)

Ti sei fatto desiderare e, sei arrivato!

Eh eh eh , non è mica sempre festa! :Prrr:
Iniziamo con le critiche, più si cresce e più si viene criticati, ricorda! :ciapet:
1 Manca la lista componenti, il W delle resistenze? questo per essere precisi visto l’ ambizioso progetto : non si tratta più del piccoletto!. Si esige professionalità. L’hai deciso tu di varcare la porta più alta.
2 Le misure del dissipatore? e la temperatura che raggiunge con le varie tensioni che hai testato?
3 Gli amperaggi?
4 Il wattaggio audio?
5 Come mai per il condensatore d’ingresso hai utilizzato un elettrolitico e non un plastico o poliestere?

Il 2N2222 non dovrebbe scaldare; l’hai piazzato sul dissipatore per far fare meno strada al segnale? o proprio xché scalda? Ho notato che un paio di resistenze sono da 1/2W: recupero o calcolate?
Mi spiace che siamo lontani. Altrimenti avremmo potuto fare dei bei confronti con le nostre creature. :cincin:
Tu lo sai che, appena ho un po’ di tempo, lo realizzo anch’io! Qualcuno disse: ad ogni azione corrisponde una reazione!
Hai venduto un rene per il dissipatore, o è venuto via con poco? Non ci sono ventole di raffreddamento: vuol dire che l’hai dimensionato bene.

Complimenti, vorrei tanto sentirlo suonare. ;)

Eccellente The_Joe.

Mi viene in mente una idea:

Il Darlington è essenzialmente composto da 2 transitor messi in cascata (L'emettitore di uno finisce sulla base dell'altro). Il Guadagno totale è ovviamente elevato in quanto è il prodotto del guadagno del primo tr. per il guadagno del secondo tr. nel caso dei TIP142 si può arrivare anche a hFE 1.000

Non so se questo possa influire sulla qualità del suono, ma se invece del darlington tutto integrato (chip TIP142) uno realizza un darlington a componenti discreti, composto da due transitor di potenza appositamente selezionati tramite misurazione manuale delll'hFE e collegati in cascata, pensate che possa essere meglio?

Vero, provvedo al più presto, ho fatto tutto in fretta (considerando la MIA fretta :O )

Il dissipatore misura esattamente 20x20cm con alette alte 4Cm
L'assorbimento con la resistenza da 470Ohm è qualcosa di meno di 1A, con una resistenza da 330Ohm arriva a circa 1,5A

Non posso saperlo....

Uso sempre il metodo di mettere in parallelo un elettrolitico del valore indicato ed un poliestere da 0,1uf

Quello sul dissipatore è il BD243C accanto al TIP142, il 2N2222 è sulla millefori ;)

Calcolate, anzi sarebbe meglio usare una 2W anche per la resistenza da 470Ohm

A tutto c'è rimedio, ora devo ancora finirlo per bene, poi si vedrà :O

E' sicuramente una strada percorribile, io stesso ho provato diversi schemi anche configurando i darlington separatemente, il risultato alla fine non credo vari molto quello che è certo è che si complica la realizzazione, nulla di importante, ma a quel punto poi uno potrebbe pure decidere di non usare 2 transistor uguali in darlington, ma di configurare un ulteriore vero e proprio stadio di guadagno, le strade percorribili sono molte, io ho scelto quella della massima semplicità proprio per praticità di utilizzo (e anche perchè pure Musical Fidelity nel suo supercharger usa dei darlinghton tanto per non sentirmi solo).

A presto.

Sono fuori, ho visto Roma per Toma :mad:

Che temperatura raggiunge +/- ?

e no dai..proprio ora che stavo iniziando a costruire il "piccoletto"....!!!:D

ora mi tocca fare in fretta per costruire questo...

Dunque, le temperature......

Quando lo alimentavo con 28V, assorbiva circa 2A per canale e prima di "fondere" l'alimentatore, il dissipatore aveva raggiunto una temperatura di oltre 60°, ora con 18V il dissipatore non arriva a 40° quindi potrei pure tentare di alzare la polarizzazione, mettendo una resistenza da 330Ohm al posto di quella da 470, in questo modo dovrei anche raggiungere una maggiore potenza indistorta, visto che ora va in distorsione abbastanza prima del fine corsa del potenziometro.


Beh, non è mica che il piccoletto sia da buttare, anzi, alimentato con tensioni più basse, riesce ad esprimere una potenza maggiore, si tratta comunque in ogni caso di pochi watt, e poi alla fine visto il costo irrisorio dei componenti necessari e che molti sono anche in comune ai 2 progetti, nessuno vieta di provarli entrambi ;)

eh... questo è un mondo in piena evoluzione! :D :rotfl: :rotfl:

Non ti conviene mettere un trimmer, di quelli grossi, così da regolarlo al limite possibile?
Domani ti citofono, così me lo fai ascoltare! :D

Potrebbe essere una soluzione, però si inserisce un altro elemento di regolazione variabile per cui si potrebbe arrivare ad avere i 2 canali tarati diversamente, alla fine saldare/dissaldare una resistenza non è molto impegnativo e una volta messa a posto, non resta che da tarare solo la tensione nel punto di uscita.....

E anche questa si mette in rilievo :D

ragazzi,
volevo fare i complimenti ad entrambi.
e poi volevo chiedervi,
io ho conoscenze di elettronica quasi nulle,
dite che riuscirei a creare , per iniziare un piccolo ampli ?
se si mi potete dare consigli, link e cose che mi potrebbero essere utili?

Ma se uno si autocostruisse 5 di questi moduli (assumento che il sub sia attivo) potrebbe pilotare un sistema 5.1? oppure il canale centrale e quelli surround devono avere altre caratteristiche?

PS. ma se con poche decine di euro si ottengono buoni risultati (oltre che con i Mosfet ottengono anche con qualche ampli monolitico) come mai gli ampli commerciali costano un sacco di soldi?

Davvero complimenti! Sarebbe molto utile magari, per chi avesse poche e ormai imploverate conoscienze nel campo dell'elettronica (come il sottoscritto),una guida passo passo per realizzare questo ampli, ma forse è chiedere troppo.......:D

E' possibile, ma non credo sia consigliabile, non tanto per il costo, quanto per la dissipazione di energia e di calore, mettersi in casa 5 di questi amplificatori è come avere un piccolo termosifone accesso, poi per un 5.1 secondo me è meglio rivolgersi a qualcosa di pronto perchè non credo sia necessaria la qualità di un classe A per pilotare i canali surround e perchè per il genere di programmi che si andranno ad ascoltare (audio di film e giochi presumo) credo sia meglio avere una buona riserva di potenza più che di qualità.

Comunque detto questo niente ti vieta di costruire 5 moduli ed usarli come hai detto.

Non fermarti alle apparenze, qua con pochi euro si costruisce un amplificatore ben suonante, ma lontano da quello che potrebbe essere un prodotto commerciabile, intanto dovremmo andare a costruire un contenitore adeguato, creare un circuito stampato ad oc, prevedere un commutatore di ingressi per avere la possibilità di mettere più sorgenti, e non ultimo costruire un modulo di alimentazione adeguato e i trasformatori costano un botto.....poi c'è da considerare i guadagni delle figure ipegnate nella catena di commercializzazione, dal produttore, al distributore, agli agenti e infine il negoziante.....


Per questa cosa appena trovo un po' di tempo provvedo a mettere giù la guida, comunque già con il disegno e le foto si dovrebbe capire qualcosa, eventualmente in PM sono a disposizione.

io stavo pensando di realizzare un ampli come questo per il centrale.
per i canali sourround non ne vale la pena secondo me di farci un classe A.
ma per il centrale mi sembra una buona idea:)

La spesa più grossa per fare un ampli come questo sta sul trasformatore, condensatori, e dissipatore credo

Si, ho visto sull'altro thread, nel tuo caso però per avere una maggiore coesione forse ti converrebbe costruire un altro modulo come quelli che hai già fatto, visto che il canale centrale deve essere bene amalgamato con i frontali.

Certo che il costo e soprattutto le difficoltà di costruzione provengono proprio dal modulo di alimentazione, a parte il costo dei componenti, è proprio difficile fornire una corrente continua ripulita da tutte le spurie dell'alternata, per questo per semplificare di molto la costruzione, ho trovato la scappatoia di usare moduli switching che nonostante non siano (secondo le dicerie) il massimo in fatto di qualità, sono quelli che danno le maggiori garanzie di avere una corrente pulita, nell'altro progetto, quello da cui hanno preso il via tutti i seguenti, ho messo giù una alimentazione degna di una saldatrice ad arco (nel vero senso della parola visto che la scarica dei condensatori fonde letteralmente i fili di rame) portandomi dietro però sempre un po' di residuo a 50Hertz dell'alternata.....

Concordo!


maxsona
Ti consiglio per il 5.1, di utilizzare gli integrati. Spendi molto meno, ed è più facile e veloce.
Due esempi:

1)
http://digilander.libero.it/nick47/50wm.htm

2)
http://search.alice.it/tools/service...ale/img/01.jpg

Se io dovessi fare un ampli 5.1 utilizzando i monolitici opterei per l'LM3886

http://www.futuraelettronica.net/pdf...310-LM3886.pdf

Io ho il sospetto che tale integrato sia utilizzato anche dalle Z5500, sarebbe interessante che qualcuno desse una sbirciatina dentro :D