Il più semplice schema possibile per costruire un amplificatore di segnale?

[xenom]

Ho necessità di amplificare un segnale audio, ma non per pilotare un altoparlante, ma un motore servo, probabilmente galvanometro (che tra l'altro ha un'impedenza altissima).
Mon mi interessa quindi qualità audio, serve solo per adattare il segnale all'elevata impedenza del galvanometro.
PS: l'impedenza e la sensibilità sono così alti che non posso misurarla senza smontare tutto lol.. un tester normale muove il galvanometro inficiando la misura

Suggerimenti?

[hibone]

Originariamente inviato da xenom

Ho necessità di amplificare un segnale audio, ma non per pilotare un altoparlante, ma un motore servo, probabilmente galvanometro (che tra l'altro ha un'impedenza altissima).
Mon mi interessa quindi qualità audio, serve solo per adattare il segnale all'elevata impedenza del galvanometro.
PS: l'impedenza e la sensibilità sono così alti che non posso misurarla senza smontare tutto lol.. un tester normale muove il galvanometro inficiando la misura

Suggerimenti?

beh, dipende, come al solito. bisogna vedere:
quanta potenza ti serve
tensione massima conti di usare
che grado di efficienza conti di raggiungere
che grado di fedeltà ti serve
che tipo di amplificazione cerchi

di soluzioni ce ne sono un'infinità.
un operazionale in configurazione ad inseguitore ( con ovvi limiti )
un amplificatore integrato per applicazioni audio tipo lo lm386
oppure potresti cercare tra gli MSP430 se ce n'è qualcuno che integra un amplificatore sufficiente ai tuoi scopi, e te lo programmi come ti pare

qualcosa dovresti poterla trovare qui.

http://millennium.fortunecity.com/ro...lec/audio1.htm

[xenom]

Sto facnedo dei test... ho montato su breadboard un preamplificatore darlington associato ad un ampli di classe A (singolo mosfet) per pilotare il galvanometro:

questo è il preamplificatore



questo è il finale:



devo dire che funziona abbastanza bene.

L'unica cosa che vorrei aggiungere è il controllo del volume di preamplificazione. La configurazione darlington preamplifica anche troppo il segnale e ho delle distorsioni notevoli se non abbasso il volume della sorgente.

Vorrei quindi un controllo sul guadagno di preamplificazione in modo da adattare il segnale uscente in base all'intensità del segnale entrante.

Il finale col mosfet funziona bene mi sembra.

Ribadisco che non devo pilotarci un altoparlante quindi non mi serve che il suono sia in alta fedeltà.. distorsioni non eccessive sono accettabili.

PS: se volessi mettere un filtro per potenziare le basse frequenze?

[xenom]

Mi rispondo da solo per il controllo del volume.. basta un potenziometro in ingresso

Non mi è chiaro a cosa serve il trimmer del bias nell'ampli di classe A... girandolo non succede nulla

[hibone]

Originariamente inviato da xenom

Mi rispondo da solo per il controllo del volume.. basta un potenziometro in ingresso

Non mi è chiaro a cosa serve il trimmer del bias nell'ampli di classe A... girandolo non succede nulla

la seconda immagine non si vede... e nella prima non c'è alcun trimmer.

di solito quel trimmer serve a fissare il punto di lavoro, quindi il tratto della caratteristica su cui intendi far lavorare il dispositivo.

tieni presente che gli amplifcatori in classe A amplificano un segnale tra zero e un valore massimo Vmax, per cui hai un segnale sempre positivo. Se vuoi un'amplificazione tra V+ e V- è preferibile un amplificatore di classe AB, oppure devi inserire un amplificatore differenziale in uscita.

Se ti capita per le mani puoi buttare un occhio sul sedra smith.

[xenom]

Originariamente inviato da hibone

la seconda immagine non si vede... e nella prima non c'è alcun trimmer.

http://www.free-circuit.com/class-a-...mosfet-irf511/ qui il secondo schema

il trimmer l'ho visto in un altro schema analogo... attenua il segnale in ingresso:


[/quote]di solito quel trimmer serve a fissare il punto di lavoro, quindi il tratto della caratteristica su cui intendi far lavorare il dispositivo.

tieni presente che gli amplifcatori in classe A amplificano un segnale tra zero e un valore massimo Vmax, per cui hai un segnale sempre positivo. Se vuoi un'amplificazione tra V+ e V- è preferibile un amplificatore di classe AB, oppure devi inserire un amplificatore differenziale in uscita.

Se ti capita per le mani puoi buttare un occhio sul sedra smith.[/quote]

Molto interessante.. devo studiarmi un po' gli ampli. Grazie è una cosa importante quella che hai detto. a Me serve che lavori tra +V e -V. Non ci avevo pensato...

Il preamplificatore darlington del primo schema ha lo stesso "problema"?

il sedra smith l'ho già sentito... è tipo la bibbia degli elettronici? se non erro è un testo ingegneristico, mi sa che è eccessivo

[hibone]

Originariamente inviato da xenom

http://www.free-circuit.com/class-a-...mosfet-irf511/ qui il secondo schema

il trimmer l'ho visto in un altro schema analogo... attenua il segnale in ingresso:

sicuro? non è che serve a fissare la tensione di polarizzazione del mosfet per evitare che tagli i segnali di ampiezza ridotta?

Molto interessante.. devo studiarmi un po' gli ampli. Grazie è una cosa importante quella che hai detto. a Me serve che lavori tra +V e -V. Non ci avevo pensato...

ma un amplificatore operazionale in modalità inseguitore di tensione proprio no eh?

Il preamplificatore darlington del primo schema ha lo stesso "problema"?

anche il preamplificatore che hai proposto è in classe A. il problema è che non è un problema, è proprio il circuito che è fatto così. Per intenderci, il fatto che una moto abbia 2 ruote anziché 4, di solito non lo additi come problema, no?

il sedra smith l'ho già sentito... è tipo la bibbia degli elettronici? se non erro è un testo ingegneristico, mi sa che è eccessivo

No. È molto completo e ben spiegato, non è "la bibbia" per volontà divina. Sarebbe preferibile prendere la versione inglese, onde evitare i soliti pasticci che gli editori nostrani si divertono a fare. Se proprio prendi la versione italiana cerca la prima, o la seconda al massimo, sono ancora decenti.

Ps.
Se per eccessivo, intendi il prezzo, vista lo scopo a cui ti serve direi di no, non è eccessivo. È un testo base, non c'è nulla di particolarmente avanzato (quasi), serve soprattutto per andarsi a rivedere le basi quando uno non se le ricorda , e comunque non devi necessariamente comprarlo, puoi fartelo prestare da qualcuno, oppure in biblioteca. Vedi tu.

[xenom]

Originariamente inviato da hibone

sicuro? non è che serve a fissare la tensione di polarizzazione del mosfet per evitare che tagli i segnali di ampiezza ridotta?



ma un amplificatore operazionale in modalità inseguitore di tensione proprio no eh?



anche il preamplificatore che hai proposto è in classe A. il problema è che non è un problema, è proprio il circuito che è fatto così. Per intenderci, il fatto che una moto abbia 2 ruote anziché 4, di solito non lo additi come problema, no?



No. È molto completo e ben spiegato, non è "la bibbia" per volontà divina. Sarebbe preferibile prendere la versione inglese, onde evitare i soliti pasticci che gli editori nostrani si divertono a fare. Se proprio prendi la versione italiana cerca la prima, o la seconda al massimo, sono ancora decenti.

Ps.
Se per eccessivo, intendi il prezzo, vista lo scopo a cui ti serve direi di no, non è eccessivo. È un testo base, non c'è nulla di particolarmente avanzato (quasi), serve soprattutto per andarsi a rivedere le basi quando uno non se le ricorda , e comunque non devi necessariamente comprarlo, puoi fartelo prestare da qualcuno, oppure in biblioteca. Vedi tu.

proverò a cercarlo, in effetti è da quando mi sono iscritto a questo forum che sento parlare bene del sedra.

Ok per l'ampli di classe A.. il fatto è che devo pilotare praticamente un motore, quindi immagino che in questo caso sia un problema. galvanometro parte da una posizione zero (centrale) e dovrebbe oscillare a destra e a sinistra a seconda della semionda della sinusoide. in effetti mi sembra che oscilli solo tra centro e destra (o sinistra se inverto l'uscita).

l'amplificatore operazionale amplifica entrambe le semionde?
io ho collaudato quei due schemi perché sono semplici e avevo già i componenti.
Se mi dici che con l'op amp va meglio lo compro, insieme ad altri componenti per fare le prove.

In pratica mi serve un ampli da queste caratteristiche:
- preamplificatore AB o comunque a doppia semionda con guadagno/volume regolabile
- finale AB o comunque a doppia semionda
- bassa potenza (10-20W sono più che sufficienti)
- distorsione armonica non critica
- range di frequenza non critico, maggiore enfasi sui bassi. le alte frequenze non mi interessano
- monocanale
- carico ad alta impedenza

[hibone]

Originariamente inviato da xenom

proverò a cercarlo, in effetti è da quando mi sono iscritto a questo forum che sento parlare bene del sedra.

io non ti dico di comprarlo, perché 100 e passa euro di libro, per fare un circuitino non hanno senso. Se l'elettronica ti interessa il discorso cambia. Magari, se dalle tue parti c'è una libreria scientifica, entri e dai una sbirciata tanto per farti un'idea. Tieni presente che sono oltre un migliaio di pagine, per cui in formato elettronico, è decisamente più comodo.

Ok per l'ampli di classe A.. il fatto è che devo pilotare praticamente un motore, quindi immagino che in questo caso sia un problema.

Il fatto che abbia una bobina non è sufficiente ad equipararlo ad un motore elettrico. Se l'impedenza è elevata le correnti che circolano sono abbastanza basse.

l'amplificatore operazionale amplifica entrambe le semionde?

Con l'amplificatore operazionale puoi realizzare anche resistenze negative.

Io avevo parlato dell'amplificatore operazionale più che altro per scherzo: un op amp commuta l'uscita tra una tensione positiva e una negativa in funzione dell'ingresso, e quindi con un'opportuna rete di componenti passive si può fare quasi qualsiasi cosa. Io comunque facevo riferimento all'oggetto "teorico".

io ho collaudato quei due schemi perché sono semplici e avevo già i componenti. Se mi dici che con l'op amp va meglio lo compro, insieme ad altri componenti per fare le prove.

Sinceramente non conosco le caratteristiche elettriche degli op amp nudi e crudi, e comunque dovresti costruirti il circuito ad hoc, magari ti conviene guardare agli amplificatori operazionali di potenza per uso audio. Dovresti poterli trovare praticamente ovunque ci sia una cassa dalle autoradio ai tv alle casse per pc. Questo ad esempio è un modello da 6 watt.

http://www.datasheetcatalog.org/data...2614_CNV_2.pdf

Se non ho visto male ci sono un sacco di circuiti online, e qualcuno sui datasheet. Se hai voglia di cercare puoi sfrucugliare il catalogo di qualche produttore e chiedere un paio di sample gratuiti.

In pratica mi serve un ampli da queste caratteristiche:
- preamplificatore AB o comunque a doppia semionda con guadagno/volume regolabile
- finale AB o comunque a doppia semionda
- bassa potenza (10-20W sono più che sufficienti)
- distorsione armonica non critica
- range di frequenza non critico, maggiore enfasi sui bassi. le alte frequenze non mi interessano
- monocanale
- carico ad alta impedenza

Ora che sono ritornato indietro a leggere i vecchi post, mi sono accorto di aver scritto qualche castroneria, e/o leggerezza perché pensavo ad una cosa e ne ho scritta un'altra.

Per quanto riguarda il sedra smith mi è sfuggito un "ti" di troppo. Il prezzo del sedra smith, data la qualità del libro e dato quello che c'è scritto non è eccessivo, perché è veramente ben fatto, specie la versione madrelingua.

Ovviamente è difficile dire che un buon testo di riferimento è eccessivo, però effettivamente, se devi prenderlo per mettere insieme un singolo circuito, sono soldi sprecati, se invece ti interessa l'elettronica analogica, e ti capita di voler fare le cose con cognizione di causa, e soprattutto se non vuoi limitarti ai soli led e resistori, probabilmente ti tornerà utile.

Come seconda cosa, anche se l'amplificatore classe AB è preferibile, non significa che il segnale non si possa amplificare anche con un amplificatore di classe A.

Se il punto di riposo dell'amplificatore non è ne Vcc ne 0V, dovrebbe essere sufficiente fissare collegare il secondo terminale del carico ad una tensione fissa, identica a quella del punto di riposo. Quando l'uscita dell'amplificatore sale oltre il punto di riposo applichi al galvanometro una tensione positiva, viceversa applichi al galvanometro una tensione negativa.

Ovviamente, dato che a riposo il transistor di uscita è nello condizione di massima resistenza, il consumo è esagerato.

Nel caso degli amplificatori in classe AB di solito i transistor sono "quasi spenti" per cui il consumo è minimo.

[Beppe82]

a quanto ne so io un galvanometro è essenzialmente un microamperometro. quindi non si capisce da dove arriva la necessità delle decine di watt di cui sopra. certo se uscissero le specifiche di codesto galvanometro si potrebbe cominciare a ragionarci meglio.

per rispondere invece ad una domanda precedente, il trimmer della polarizzazione serve a centrarti il punto di lavoro a metà della tua tensione di alimentazione, in modo da avere idealmente swing uguale nelle due direzioni

[xenom]

Originariamente inviato da Beppe82

a quanto ne so io un galvanometro è essenzialmente un microamperometro. quindi non si capisce da dove arriva la necessità delle decine di watt di cui sopra. certo se uscissero le specifiche di codesto galvanometro si potrebbe cominciare a ragionarci meglio.

per rispondere invece ad una domanda precedente, il trimmer della polarizzazione serve a centrarti il punto di lavoro a metà della tua tensione di alimentazione, in modo da avere idealmente swing uguale nelle due direzioni

ma quindi come lo regolo il trimmer? devo fare un test con voltometro? perché girandolo a caso non succede niente.. il suono non cambia e il voltaggio e corrente in ingresso rimangono stabili

per quanto riguarda il galvanometro.. si però volevo "pomparlo" un po' compatibilmente non le correnti massime supportate dalla bobina.

La bobina ha un'impedenza di circa 1.5 kohm. Ha una sensibilità nell'ordine dei uA, ma dovrebbe reggere bene anche fino a 10 mA.. penso oddio il filo dev'essere un 0.2 mm o giù di lì. ora mi vado a vedere la corrente massima supportata

Mah si dire iche posso tranquillamente portare la bobina anche a 20 mA...

[Beppe82]

avrà una resistenza di 1,5 k
temo che essendo un sistema elettromeccanico la sua banda passante sia molto limitata, equivalentemente un'impedenza che cresce all'aumentare della frequenza.

si, il trimmer va regolato guardando il punto di lavoro. se non cambia nulla nell'assorbimento temo ci sia un errore da qualche parte

[xenom]

Originariamente inviato da Beppe82

avrà una resistenza di 1,5 k
temo che essendo un sistema elettromeccanico la sua banda passante sia molto limitata, equivalentemente un'impedenza che cresce all'aumentare della frequenza.

si, il trimmer va regolato guardando il punto di lavoro. se non cambia nulla nell'assorbimento temo ci sia un errore da qualche parte

ammetto che in questo momento sto dimensionando le cose un po' a cazzo
non ho esperienza con gli ampli, è la prima volta che provo ad assemblarne uno...

Ho seguito il secondo schema postato per il finale, utilizzando 22 o 33 ohm su R2. Ma immagino che dipenda anche dal fet, non ho usato quello in schema ma bensì un MTH13N50 che ne ho un po'... è un mosfet di potenza quindi magari le caratteristiche cambiano giusto un po'

[Beppe82]

piccolo appunto: occhio a girare il trimmer a ufo che se vai su con l'alimentazione non avendo nessun limite sulla tensione di gate potresti bucare l'isolante del gate (lo vedo abbastanza improbabile ma non è impossibile)

[xenom]

Originariamente inviato da Beppe82

piccolo appunto: occhio a girare il trimmer a ufo che se vai su con l'alimentazione non avendo nessun limite sulla tensione di gate potresti bucare l'isolante del gate (lo vedo abbastanza improbabile ma non è impossibile)

quindi idealmente devo avere la tensione sul gate metà di quella di alimentazione?
ho capito male?

Se volessi salire con la tensione in modo da far circolare più corrente nel galvanometro?
Attualmente così com'è assemblato ho il finale che ha l'optimum sui 12V; alzano o dimuendo la tensione in un range di +/- 2V dall'optimum il suono distorce...
PS: sto alimentando tutto col un'ali variabile

[Beppe82]

malissimo!

devi avere sul drain i 12 volt (con 12 volt intendo metà tensione alimentazione che nello schema è 24 volt)

la corrente che scorre sul galvanometro dipende in parte dal punto di lavoro, una volta che il mos è sopra un livello minimo la caratteristica tende a spiattare e il guadagno aumenta lentamente. piuttosto devi vedere la resistenza di carico e la tensione di alimentazione. idealmente più la resistenza è elevata più hai guadagno, di contro non resci a pilotare carichi pesanti, e viceversa.
anche la tensione di alimentazione più ce n'è meglio è.

occhio sempre alla tensione di gate che non deve andare oltre quello specificato dal pdf (io mi terrei comunque sempre sotto i 10 volt massimo)

[xenom]

Quali sono i parametri del FET che devo guardare per vedere se sono compatibili?
Threshold voltage e RDSon immagino.. giusto?

Il mos che sto utilizzando ha un TSV più alto e un RDSon della metà...

[xenom]

Originariamente inviato da Beppe82

malissimo!

devi avere sul drain i 12 volt

la corrente che scorre sul galvanometro dipende in parte dal punto di lavoro, una volta che il mos è sopra un livello minimo la caratteristica tende a spiattare e il guadagno aumenta lentamente

Porta pazienza ma non riesco a capire. Il drain è collegato ai 12V tramite resistenza da 22 ohm
ma comunque non capisco ancora come funzioni il trimmer, in pratica è una resistenza ad alto valore collocata tra gate e drain...

[xenom]

ok ci sono riuscito ora funziona meglio.. solo una cosa: anche alzano la tensione a 16-18V l'assorbimento rimane costante (meno di 500 mA). anche alzando il volume e anche utilizzando altoparlanti con impedenza diversa (sono arrivato fino a 4 ohm).

WTF?

l'assorbimento dell'ampli non dovrebbe dipendere dal carico e quindi dalla sua impedenza?

[Beppe82]

ovviamente la prova a carico la hai fatta immettendo segnale in ingresso? se si, allora il tuo multimetro non misura bene