Autocostruzione Amplificatore HI-END Classe A.

[RoT]

C'è una cosa che mi sdubbia: in un classe A, la corrente di riposo dello stadio di uscita limita la dinamica del segnale durante la semionda negativa. (fa un clip).

mi ripeto visto che pare che i miei post non vengano letti...


Ma avete letto TUTTA la discussione o leggete solo l'ultimo post?


leggi tutta la discussione e trovi TUTTE le risposte che hai cercanto fin ora.
ci sono pure i disegnini...

non clippa niente e la dinamica è al suo posto, basta avere un po di orecchio e regolare il 2° potenziometro, chiaramente non quello di ingresso che serve da volume.

[Mercuri0]

Originariamente inviato da RoT

non clippa niente e la dinamica è al suo posto

Assai.


Ma guarda un pò: con 2ohm di carico, in basso taglia a circa -0.7 Volt.
Fa piacere scoprire che il mio nasometro è ancora in funzione

Il circuito che ho simulato (con i valori del punto di riposo di tensioni e correnti)


In queste condizioni, la massima potenza erogabile dall'amplificatore mi risulta 0.1 Watt (rms) ( ) mentre l'ampli puppa 4.4 Watt che finiscono belli in calore... mi viene fuori un efficienza del 2% che misa che ho sbagliato i conti

Con 8 ohm le cose migliorano, ma per massimizzare l'efficienza , sopratutto se pensate di usare alte tensioni di alimentazione, il clip in uscita dovrebbe essere il più possibile simmetrico. Si può alzare "il baricentro" diminuendo R4. Se la corrente a riposo dovesse essere troppo alta per i transistor o dissipatori, allora tanto vale diminuire l'alimentazione, tenendo sempre al centro il baricentro agendo su R4. Diminuireste il calore da dissipare, e aumentereste la potenza erogabile.

Con questo circuito l'efficienza massima che si può raggiungere in questo modo è del 25% (l'efficienza massima di un amplificatore in classe A).

p.s. RoT, mi sa che se nelle simulazioni usi un darlington nella parte bassa, le cose non ti tornano.

Attenzione a non far scoppiare tutto...
Usando un BD243 La corrente nel punto di lavoro è a spanne
100*(Vcc-0.7)/R4 (100 è l'hfe del bd243, a spanne).
La potenza che dissipa il circuito è VCC*Questa corrente.

Buon divertimento

[Mercuri0]

A voler fare tutto "a mano" si potrebbe fare così: si mette un trimmer al posto di R4, e poi:

- con il tester si verifica che l'uscita (prima del condensatore) sia a Vcc/2, in caso si agisce sul primo trimmer per mettercela.

- Si agisce R4 in modo da massimizzare la dinamica (con "l'orecchiometro"). Se la corrente dovesse essere troppo alta, si diminuisce un pò Vcc/2 e si ripete dal punto di sopra.

Comunque, faccio presente che io non voglio "dare lezione" a nessuno, perché un ampli di potenza non l'ho mai montato, anzi sarebbe pure l'ora che mi mettessi. Dico la mia così perché mi sono incuriosito, prendete quello che dico con le pinze e sopratutto...

... se siete soddisfatti di come l'ampli si comporta, va benissimo così.

[RoT]

...apparte che ho specificato pure perchè c'erano 2 darlington invece che uno solo... apparte che a me funziona in simulazione... l'ho costruito e funziona pure... quindi mi sa che il programma che usi si fa troppe "sege" mentali


e non sono l'unico a cui funziona ...

cmq se hai letto e guardato tutto, cose che spero avrai fatto, mi puoi spiegare perchè in realtà il circuito funziona?

[RoT]

- con il tester si verifica che l'uscita (prima del condensatore) sia a Vcc/2, in caso si agisce sul primo trimmer per mettercela.

- Si agisce R4 in modo da massimizzare la dinamica (con "l'orecchiometro"). Se la corrente dovesse essere troppo alta, si diminuisce un pò Vcc/2 e si ripete dal punto di sopra.

non capisco, quindi agisci solo sul solito trimmer o pure su R4? agendo solo sul pot in ingresso si riesce già a regolare Vcc/2 e l'ampli suona davvero bene, anche come volume, considerando che avrà un uscita di un paio di W su 8 ohm....

[Mercuri0]

Originariamente inviato da RoT

cmq se hai letto e guardato tutto, cose che spero avrai fatto, mi puoi spiegare perchè in realtà il circuito funziona?

Non ho letto e guardato tutto.

Io non ho detto che il circuito non funziona: ho detto che - sopratutto con gli altoparlanti da 2 ohm - brucia in calore molto molto di più di quanto non mandi agli altoparlanti.

Con 8 ohm l'effetto è molto ridotto, ma l'ampli non lavora comunque nel punto ottimo. Facendolo lavorare nel punto ottimo, puoi avere più potenza in suono e meno in calore.
(certo non si fanno miracoli, sempre di classe A si parla, eh)

Il programma ha dato i risultati coerenti con il mio nasometro, quindi non credo ai problemi di seghe.

E comunque, ripeto, mica quel che ho detto è "sacro"! Se tutto funge bene, avete benissimo facoltà di ignorarmi, non me la prendo mica

[RoT]

Non ho letto e guardato tutto.

non vorrei essere insistente ma capiscimi... ripetere, ogni utente che si aggiunge, le stesse cose è un po stancante... se leggi tutto e guardi le immagini delle simulazioni, vedi a che punto siamo arrivati... cosi non dobbiamo ripartire da zero ogni volta... ovviamente le critiche sono ben accette ma con cognizione, il che non significa saperne di elettronica, arrivare qui e dire "secodno me..." ... prima perfavore leggi tutto cosi evitiamo di ripetere le stesse cose... tutto qui

[Mercuri0]

Originariamente inviato da RoT

non capisco, quindi agisci solo sul solito trimmer o pure su R4? agendo solo sul pot in ingresso si riesce già a regolare Vcc/2 e l'ampli suona davvero bene, anche come volume, considerando che avrà un uscita di un paio di W su 8 ohm....

Alura: ci sono due fattori che limitano la dinamica. In alto, è limitata da Vcc (in realtà non può arrivare proprio a Vcc, con questo circuito si perde oltre un volt). Se l'uscita prova a superare Vcc, viene tagliata.

Agendo sul trimmer in ingresso, sposti il punto di riposo della tensione di uscita: idealmente dovresti porlo a Vcc/2, in modo da avere Vcc/2 di dinamica da entrambi i lati. (è la dinamica massima che si può ottenere)

In basso, la dinamica è limitata dalla corrente che il transistor in basso riesce ad assorbire: questa è circa uguale alla sua corrente nel punto di riposo dei transistor d'uscita. Questo è proprio il guaio principale degli amplificatori in classe A. Nei classe AB e B non c'è questo vincolo, la corrente nel punto di riposo è molto minore della massima erogabile.

Quindi, siccome vogliamo Vcc/2 di dinamica, la corrente nel punto di riposo dei transistor deve essere (Vcc/2)/Resistenza degli altoparlanti. La corrente nel punto di riposo è regolata da R4 e da Vcc.

Se la dinamica non è posta "al centro", allora tanto vale ridurre la tensione di alimentazione, in modo da ridurre la potenza dissipata dai transistor.

Dai miei conti viene fuori che su 8ohm questo ampli come è messo eroga al massimo 0.5Watt (rms), non 2. Suppongo voi abbiate fatto i conti con Vcc/2, ma in realtà i conti vanno fatti con la corrente di riposo (366 mA), che limita l'uscita prima di Vcc/2.

[RoT]

ecco ora iniziamo a costruire

io ho detto un paio di W misurando col mio fido tester... magari però sono di picco, bisogna vedere il post dove l'ho scritto, ora non ricordo

In basso, la dinamica è limitata dalla corrente che il transistor in basso riesce ad assorbire: questa è circa uguale alla sua corrente nel punto di riposo dei transistor d'uscita. Questo è proprio il guaio principale degli amplificatori in classe A. Nei classe AB e B non c'è questo vincolo, la corrente nel punto di riposo è molto minore della massima erogabile.

scusa ma con un 2N2222 non è minore la corrente richiesta per polarizzarlo?però credo che non possa andare bene, o sbaglio?

[Mercuri0]

Originariamente inviato da RoT

non vorrei essere insistente ma capiscimi... ripetere, ogni utente che si aggiunge, le stesse cose è un po stancante... se leggi tutto e guardi le immagini delle simulazioni, vedi a che punto siamo arrivati...

Ho visto le immagini delle simulazioni, e ti avevo invitato a farne altre mettendo il circuito in una condizione di clip sull'uscita per vedere se ti veniva un clip più o meno simmetrico. Così potrai spippolare come ti pare per simmetrizzarlo. Solo ho visto che usi un darlington anche per il transistore inferiore, mentre nel circuito in prima pagina non lo è.

Per provare basta che alzi la tensione della sorgente, prima o poi l'ampli taglia.

[RoT]

ho provato col transistor semplice ma, non potendo scegliere con cognizione il TR da mettere nella simulazione, perchè mi servirebbe il modello spice (e dovrei capire a cosa corrispondono i parametri ), non riesco ad avere l'uscita corretta



ora provo con un pot al posto di R4... ?

[Mercuri0]

Originariamente inviato da RoT

ecco ora iniziamo a costruire

io ho detto un paio di W misurando col mio fido tester... magari però sono di picco, bisogna vedere il post dove l'ho scritto, ora non ricordo

Dipende come li hai misurati: il suono distorceva mentre li hai misurati? Inoltre hai attaccato tester e casse immagino (non è che hai misurato solo la tensione di uscita senza attaccare le casse). Hai misurato dopo il condensatore di uscita?

scusa ma con un 2N2222 non è minore la corrente richiesta per polarizzarlo?però credo che non possa andare bene, o sbaglio?

Non è un problema di corrente richiesta per polarizzarlo. Cerco di spiegare bene come si comportano i transistor sull'uscita.

Quando la tensione sull'uscita è 0, la corrente del transistor di sopra (q2) è uguale a quella del transistor di sotto (q3). La corrente di Q3 è sempre costante, perché fissata tramite R4. Invece, la corrente di Q2 varia, perché Q2 è pilotato dallo stadio a monte. Oki?

La corrente che finisce nelle casse non è altro che Iq2 - Iq3. Quando la tensione di uscita è positiva, Q2 eroga tutta la corrente che serve per "pareggiare" Iq3, più quella che serve al carico: Iq2 > Iq3, e appunto e c'è una corrente Iq2 - Iq3 che "esce" dall'amplificatore .

Quando la tensione è negativa invece, Iq2 diventa minore di Iq3, così Iq2 - Iq3 è negativo, e la corrente "entra" nell'amplificatore. Il valore minimo che può avere Iq2 è 0, quando Q2 si spegne. Iq2 non può avere valori negativi.

Nel caso minimo, quando Iq2 è 0, la corrente che entra nell'amplificatore è 0-Iq3, cioè Iq3 ("-" perché entra). La corrente che entra nell'amplificatore non può superare Iq3, la corrente di riposo dei due transistor di uscita.

E quindi quant'è la tensione minima in uscita? Iq3*la resistenza di carico.

Cioè, la corrente di riposo di Q3 limita la tensione minima in uscita.


Comunque... racconto queste cose solo perché magari vi interessano così per... continuo a ripetere che se siete soddisfatti di come vi funziona va bene così

[Mercuri0]

Originariamente inviato da RoT

ho provato col transistor semplice ma, non potendo scegliere con cognizione il TR da mettere nella simulazione, perchè mi servirebbe il modello spice (e dovrei capire a cosa corrispondono i parametri ), non riesco ad avere l'uscita corretta



ora provo con un pot al posto di R4... ?

Per simulare quello che sto dicendo dovrebbe andare bene un qualsiasi transistor con hfe circa uguale a 100 (simile al BD243C) . Tra l'altro la differenza tra un transistor di segnale e uno di potenza, e che il transistor di segnale in questo circuito scoppierebbe. Per fortuna nelle simulazioni no

Prova a diminuire un pò R4, e confronta cosa succede. Non c'è bisogno che plotti la sorgente, lo sappiamo che è una sinusoide perfetta e che l'uscita verrà invertita

p.s. ehi, dalle simulazioni probabilmente ti verrà che "più R4 è piccola meglio è", ma c'è un motivo per cui R4 conviene invece che sia più grande possibile: noi vogliamo che la corrente che polarizza lo stadio di uscita sia la minima corrente di riposo che consenta la massima dinamica. Altrimenti potevamo metterci 6A e finiva li

Vado a nanna...

[RoT]

no no, non ti fermare se no vengo a prenderti fino a casa!

mi sarei proposto di migliorare la selezione dei componenti e qualche sfumatura, tipo quella di cui stai parlando, quindi la cosa mi interessa

allora la soluzione sarebbe aumentare la corrente di riposo su Q3 (il TIP) e soprattuto, penso, di renderla indipendente dal carico?

ma per aumentare la corrente su Q3 bisogna cambiare R1 quindi ricalcolare il primo stadio no?

[RoT]

ma c'è un motivo per cui R4 conviene invece che sia più grande possibile...

per evitare che scorra tutta sul transistorino anzicchè sul carico?

[RoT]

eccola servito


ed effettivamente aumenta a dismisura il guadagno...

[Mercuri0]

Originariamente inviato da RoT

allora la soluzione sarebbe aumentare la corrente di riposo su Q3 (il TIP) e soprattuto, penso, di renderla indipendente dal carico?

ma per aumentare la corrente su Q3 bisogna cambiare R1 quindi ricalcolare il primo stadio no?

La corrente su Q3 dipende solo da Vcc e R4. Prova, prova che ti diverti! E già che ci sei metti una sonda di corrente per vedere quanto vale a riposo.

Il problema è che la corrente che massimizza la dinamica dipende dal carico: per 8 ohm basta una corrente più piccola di quella che serve per i 2ohm, e conviene prenderla più piccola per ridurre il calore (cioè ottimizzare l'efficenza). Quindi ti conviene scegliere Vcc e carico, e poi pensi al valore di R4. Se viene fuori una corrente "troppo grande", tanto vale ridurre Vcc.

Comunque queste 'so finezze volte a massimizzare l'efficenza, eh, non ti dannare troppo! Se hai solo un amplificatore da 35Volt a disposizione e non puoi curare il sistema di dissipazione, allora è tutto facile: R4 più piccola possibile finché il circuito non fonde

per evitare che scorra tutta sul transistorino anzicchè sul carico?

Avevo risposto editanto.

[Mercuri0]

Originariamente inviato da RoT

eccola servito


ed effettivamente aumenta a dismisura il guadagno...

Non mi torna che aumenta il guadagno, doveva solo aumentare la zona non tagliata. Però ho visto che nelle due simulazioni hai cambiato anche la posizione del trimmer in ingresso... usa quel trimmer per mettere l'uscita a vcc/2 e non toccarlo più.

Buonanotte e buona spippolata

[RoT]

capito...

la simulazione dice questo su 4ohm



la storia che dici tu è la solita cosa, minimo sforzo per massimo risultato... giusto... ma io progettista che ne so cosa collegano all'ampli? se mi mettono un carico a 2 ohm? non si può prevedere?

[RoT]

dall'80 al 90%... il 100% sarebbe 1Vpp... se vuoi riprovo col pot sempre ad 80... nell'ultimo che ho postato è ad 85... io lo sposto per avere il segnale meno distorto possibile, almeno ci provo...

PS: aumenta lo stesso il guadagno... e non salutarmi con un edit che se no non lo leggo e continuo a parlare da solo ... ciau