Autocostruzione Amplificatore HI-END Classe A.

[the_joe]

avrei una domanda da fare a chi può rispondermi:

Visto che nella formula di calcolo si mette

I=Vcc/2/Ohm dove Ohm è l'impedenza del carico

Non sarebbe più corretto visto che il rendimento massimo di un classe A è del 25% considerare non Vcc ma Vcc/4 (cioè il 25% di Vcc)?

[RoT]

non c'entra una pippa caro

li si considera il punto di lavoro del transistor non c'entra il rendimento dell'ampli

[the_joe]

Originariamente inviato da RoT

non c'entra una pippa caro

li si considera il punto di lavoro del transistor non c'entra il rendimento dell'ampli

Puoi anche essere più esauriente o ti accontenti di fare il saccente e palesare la tua superiore conoscenza dell'argomento senza esplicarla a chi come me è ignorante in materia?

Perchè devo considerare il punto di lavoro del transistor se questo punto non lo raggiunge?

[RoT]

ma si daiii tranquillo

è che quella formula l'abbiamo ripetuta 27 milioni di volte negli ultimi post e non posso più leggerla

quella formula serve per calcolare la resistenza R4, che polarizza il BJT che fa da carico al darlington, per questo non ha importanza il rendimento dell'ampli ma solo la classe di funzionamento

[RoT]

Originariamente inviato da RoT

rieccomi, apro la seduta chiedendo conferma di quanto ho capito dopo 65 pagine di manuale

..un amplificatore differenziale con generatore di corrente a specchio è un amplificatore in Classe A con i miglioramenti che ne derivano:
1- assenza di tensioni continue sull'uscita, quindi niente condensatori in giro per il circuito
2- stabilità termica
3- totale indipendenza dall'hfe dei singoli BJT
4- possibilità di utilizzare componenti scadenti (cioè con elevate tolleranze tipo resistori al 10%)
5- minore ronzio "bastardo" sull' uscita

...bhè non mi sembra affatto male la storia, eppure si resta in classe A cosi siamo tutti contenti

qui avevo centrato la soluzione solo che sono "rimasto a piedi" con i calcoli perchè nel manuale che ho letto c'è solo uno schema già calcolato da 25W RMS ... però mancano i calcoli e i ragionamenti per potersi muovere soli... vedrò di cercare ancora...

PS: leggendo è proprio specificato che un classe A va alimentato con un alimentatore stabilizzato per evitare qualunque ronzio proveniente dalla rete, quindi è raccomandato anche l'utilizzo di trasformatori toroidali... come avevo detto io milioni di post fa piccola consolazione personale scusate lo sfogo

[joeb]

Originariamente inviato da RoT

PS: leggendo è proprio specificato che un classe A va alimentato con un alimentatore stabilizzato per evitare qualunque ronzio proveniente dalla rete, quindi è raccomandato anche l'utilizzo di trasformatori toroidali... come avevo detto io milioni di post fa piccola consolazione personale scusate lo sfogo

Non è obbligatorio, e non tutti vogliono rinunciare ad una manciata di volt per lo stabilizzatore. Quindi, facendo un filtro p-greco e la sua bella l'induttanza, il risultato è uguale.
L'unica alternata che sento, con il mio amply, è quella proposta dagli AC/DC

[the_joe]

Originariamente inviato da RoT

ma si daiii tranquillo

è che quella formula l'abbiamo ripetuta 27 milioni di volte negli ultimi post e non posso più leggerla

quella formula serve per calcolare la resistenza R4, che polarizza il BJT che fa da carico al darlington, per questo non ha importanza il rendimento dell'ampli ma solo la classe di funzionamento

Forse sono duro io, ma perchè dovrei polarizzare l'ampli per erogare una potenza che non arriverà mai ad erogare?

Se l'ampli alimentato con 30Vcc arriva ad erogare ipotizziamo circa 4,9V efficaci corrispondenti a 3Watt su 8ohm che richiedono pertanto una corrente di 3/4,9=0,612A perchè dovrei polarizzarlo con il valore che viene fuori dalla formula sovraesposta Ic = [Vcc/2]/Rc che mi dà come risultato 30/2/8=1,875A che sono 3 volte il valore necessario?

[RoT]

solo perchè stai facendo confusione

quella formula serve per decidere dove far lavorare il transistor...

se tu fai la prova a polarizzare il finale come dici tu vedrai che in uscita avrai 1/4 di quello che hai calcolato, a parte che qui non arriviamo al 25% per 2 motivi:
1- non è un classe A ideale
2- stiamo utilizzando una configurazione mooolto base, e come tutte le cose grezze "sprecano" di più

inoltre devi distinguere tra la potenza assorbita e quella sul carico.

poi un rendimento del 25% non significa avere in uscita il 25% della tensione e basta...
il rendimento è il rapporto tra due grandezze uguali (V-V, W-W, I-I) presenti all'ingresso ed all'uscita di un ampli quindi:
in ingresso per avere la massima dinamica in uscita devi avere Vcc/2, e su questo non ci piove, in uscita avrai una tensione pari a
Rend = Vout / Vin = Vout / (Vcc / 2) --> Vout = (Vcc / 2) * Rend = 15 * 0.25 = 3.75V

se in ingresso hai 1.875A in uscita ne avrai
I = Iin * Rend = 1.875 * 0.25 = 0.468A

se in ingresso l'ampi assorbe
Win = (Vcc / 2) * Iin = 15 * 1.875 = 28.152W
in uscita avrai
Wo = Win * Rend = 28.152 * 0.25 = 6.288 W
supponendo il carico di 8 ohm
W= V^2 / R
V^2 = W * R = 6.28 * 8 = 50.24V^2 -> V = 7.08 RMS -> V = 9.98 di picco -> 19.95V picco-picco

ora spero di non aver cannato qualche formula inversa ma il succo è che tutto quello che manca, come hai giustamente notato, non è un errore ma è tutto quel bel calore che senti sul dissipatore ed è utilizzato dal transistor per darti l'uscita... se diminuisci la corrente di polarizzazione non avrai più il rendimento progettato per un carico di 8 ohm ma sarà per un carico maggiore...

Vcc = 30V
Rcarico = 8ohm
I = (Vcc / 2) / Rcarico = 15 / 16 = 1.875A
R4 = hfe * ((Vcc / 2) - 0.7) / I = (30 * 14.3) / 1.875 = 228 ohm

Originariamente inviato da Mercuri0

[...]il valore di R4 lo si sceglie a seconda del carico, dell'alimentazione e dei dissipatori che si hanno a disposizione. L'effetto di averlo nel valore "ottimo" è solo di massimizzare la potenza massima che può venir tradotta in "audio" rispetto a quella che viene bruciata in calore.

quello che hai detto tu vale nel caso in cui l'ampli avesse il rendimento del 100%, dai in ingresso 3W e li prendi in uscita...
W = 4.9^2 / 8 = 24.01 / 8 = 3W

[the_joe]

Originariamente inviato da RoT

solo perchè stai facendo confusione

............

quello che hai detto tu vale nel caso in cui l'ampli avesse il rendimento del 100%, dai in ingresso 3W e li prendi in uscita...
W = 4.9^2 / 8 = 24.01 / 8 = 3W

Ok grazie, ora ho capito, quindi fra l'ingresso e l'uscita si perdono in calore sia Volts che Ampére

Comunque avevo previsto una corrente di circa 1,5A per l'ampli misurata con un ampérometro, dai calcoli però risulta più bassa, forse il BD su voltaggi così bassi ha un hfe maggiore boh!

[RoT]

aspè che sto modificando il messaggio di prima non ho finito

il BD è dato minimo 30 a 25°, con l'aumento di temperatura aumenta leggermente l'hfe minimo... poi teniamo conto che

hfe = Ic/Ib

[the_joe]

Intanto ti ringrazio per l'esauriente spiegazione, si potrebbe aprire un thread apposito in merito alla progettazione di amplificatori......

Quello che non mi spiego, è la divergenza di valori fra il simulato e il misurato, rileggendo i post, alimentato con circa 28V, assorbiva a vuoto circa 2A per canale con la resistenza da 3300Ohm quindi ben diversa dai 228Ohm che vengono fuori dalla formula.......sono 10 volte

[RoT]

Intanto ti ringrazio per l'esauriente spiegazione, si potrebbe aprire un thread apposito in merito alla progettazione di amplificatori......

Quello che non mi spiego, è la divergenza di valori fra il simulato e il misurato, rileggendo i post, alimentato con circa 28V, assorbiva a vuoto circa 2A per canale con la resistenza da 3300Ohm quindi ben diversa dai 228Ohm che vengono fuori dalla formula.......sono 10 volte

non mi sbilancerei ad aprire una discussione sulla progettazione di ampli... anche perchè non abbiamo progettato niente , almeno non io...

per la divergenza bisognerebbe sapere a che tensione alimentava il circuito l'ideatore originale e che carico usava... non che i transistor...

[the_joe]

Originariamente inviato da RoT

non mi sbilancerei ad aprire una discussione sulla progettazione di ampli... anche perchè non abbiamo progettato niente , almeno non io...

per la divergenza bisognerebbe sapere a che tensione alimentava il circuito l'ideatore originale e che carico usava... non che i transistor...

Allora lo puoi chiedere a me


Tutto quello che leggi è frutto del mio poco intelletto

[RoT]

e c'è bisogno che lo chiedo esplicitamente?


io mi confondo perchè avete i nick simili e quindi faccio finta di niente

PS: dimmi tuttto quello che hai usato come base... posta tutto che vedo di capirci qualcosa....

PPS: per motivi vari ed eventuali ho cucinato per bene TUTTO il circuito che avevo fatto, compresa la basetta quindi potresti fare la prova a sostituire la R4 con quella calcolata e vedere cosa esce? specificando Vcc e carico

[the_joe]

Originariamente inviato da RoT

e c'è bisogno che lo chiedo esplicitamente?


io mi confondo perchè avete i nick simili e quindi faccio finta di niente

PS: dimmi tuttto quello che hai usato come base... posta tutto che vedo di capirci qualcosa....

PPS: per motivi vari ed eventuali ho cucinato per bene TUTTO il circuito che avevo fatto, compresa la basetta quindi potresti fare la prova a sostituire la R4 con quella calcolata e vedere cosa esce? specificando Vcc e carico

Il fatto è che ora non ho un alimentatore degno e nemmeno tempo per fare le prove.....

Comunque è tutto scritto nei primi post, non c'è molto da aggiungere.

Penso però che il carico dovrebbe essere ininfluente ai fini delle misure in quanto risulta isolato dal condensatore di uscita, comunque per configurare adeguatamente l'amplificatore prevederei un carico da 4Ohm in quanto durante il funzionamente i diffusori arrivano spesso a questo valore....

[RoT]

alt!
facciamo un passo indietro...
si deve tener conto di piccoli dettagli come lo scrivere minuscolo e maiuscolo... quello che è scritto minuscolo si riferisce alle correnti/tensioni/hfe alternate mentre il maiuscolo si riferisci a grandezze in continua

noi non abbiamo fatto distinzioni all'inizio per questo si crea più confusione quindi...

quando tu fai i calcoletti parli di tensioni continue quando calcoli R4 ma quando calcoli la corrente sei in alternata per questo ci si riferisce al carico...

i = Vcc/2 / R (il carico, il C e L vanno scritti grandi sempre)

R4 = (HFE * (Vcc / 2 -0.7) / i

inoltre quella "i" serve per ottenere la massima corrente che serve sul collettore di quel transistor per non limitare la dinamica in uscita:

se

Vcc = 12
R = 8

allora

W = (Vcc/2)^2 / R = 36 / 8 = 4.5W picco-picco --> 0.56W RMS

quindi

V = R * I -> I = V / R = (Vcc/2) / R
W = (Vcc/2) * I = (Vcc/2) * ((Vcc/2)/R) = (Vcc/2) * I -> I = W /(Vcc/2) = 0.093A

supponendo HFE 30

R4 = (30 * ((Vcc/2) - 0.7)) / 0.093 = 1700ohm

... ora non so se con gli ultimi calcoli mi sono solo lasciato trascinare ed ho fatto casino , ma dovrebbe funzionare cosi...

Piccola precisazione sulla misura dei valori in alternata

definiamo i seguenti valori:

Picco-picco = pp = il valora tra il picco massimo della semionda positiva ed il picco minimo (perchè è un valore negativo) di quella negativa
Picco = p = il valore di picco di una sola semionda
RMS = RMS = l'equivalente in continua *

RMS = p / SQRT(2) = pp / (2 [2 perchè sono 2 semionde] * SQRT(2))

quindi quando calcoliamo la i si parla del picco massimo non del valore RMS.
Per ottenere i vari valori si procede cosi:
partendo dalla misurazione effettuata col tester, che ci fornisce il valore di picco:

Vp = 10V
VRMS = 10 / SQRT(2) = 10 / 1.41 = 7.09V [NB: Il valore RMS è uguale al 70% del valore di picco]
Vpp = VRMS * 2 * SQRT(2) = 19.99V [NB: Vpp è uguale al doppio di Vp essendo calcolata sull'intera onda]

* il valore RMS, graficamente, corrisponde ad un valore costante quindi, se si calcola dal valore di picco equivale ad una tensione costante tipo batteria, se si parte dal valore picco-picco equivale ad un'onda quadra...

[the_joe]

.....pausa di riflessione........

[RoT]

Originariamente inviato da the_joe

.....pausa di riflessione........

... ma ti sei addormentato davanti allo specchio? ...

[RoT]

hem... io sono alquanto fermo perchè senza componenti posso fare ben poco

cmq inizierò dall'alimentatore in modo da fare prove "ad ampio spettro" comprei ronzii e tensioni di alimentazione diverse...
12V 5A
25V 1.5A... chissà se basta 1.5A

tutto stabilizzato... inoltre ho risolto il problema dela "banco" di cap con una configurazione che "moltiplica" la capacità e quindi con un cap da 10.000uF ed un buon darlington si ha il filtraggio equivalente di un cap da 1F

[the_joe]

Originariamente inviato da RoT

hem... io sono alquanto fermo perchè senza componenti posso fare ben poco

cmq inizierò dall'alimentatore in modo da fare prove "ad ampio spettro" comprei ronzii e tensioni di alimentazione diverse...
12V 5A
25V 1.5A... chissà se basta 1.5A

tutto stabilizzato... inoltre ho risolto il problema dela "banco" di cap con una configurazione che "moltiplica" la capacità e quindi con un cap da 10.000uF ed un buon darlington si ha il filtraggio equivalente di un cap da 1F

Questa??

http://sound.westhost.com/project15.htm