Amplificatorino

[dott.cicala]

Salve a tutti!

Parliamo di amplificatori di bf?

Un collega mi ha chiesto di realizzare una decina di amplificatorini stereo la cui potenza non deve superare i 10W rms su 4 ohm con thd sotto l'1% e niente di crossover...

Non deve avere condensatori in uscita, deve essere ad alimentazione singola, deve essere alimentato a 12V....inoltre vorrebbe che fosse un pura classe A......e senza controreazione, per amor del cielo e non ultimo, costare poco....non più di 30 euro a pezzo.

Che ne dite, si può fare?

Ho in casa il tda7264 e il tda7850 e molti molti altri, .....nessuno però è un classe A, se va bene, come i due citati, sono AB, dove il primo è duale.

Ho anche molti tubi, anche a 12V (12DL8) ma i trasformatori mi mandano fuori budget.

Nel caso ci fosse qualcuno che li avesse "ascoltati" con dei diffusori decenti ed esprimesse il proprio parere......

Ogni opinione è ben accetta.

ciao.

[Livio Orsini]

10W rms su 4 ohm equivale a dire 6.33 V rms, ovvero quasi 18 V picco-picco.

Con 12 V di alimentazione, in classe A su 4 ohm al massimo puoi ottenere 3W ma saresti già al clipping. In più senza un minimo di controreazione va ene se ottieni 10% di tdh.

L'unico modo di ottenere quasi quella potenza è lavorare con 2 ampli in classe AB con circuitazione a ponte.

Oppure lavorare in classe "D".

Non è che la richiesta è datata 01-04-2014 ?

[dott.cicala]

Ciao Livio, ci ho messo un po' a capire l'1/4/2014

I conti tornano, l'ho già fatto presente al collega, non mi sono spiegato bene: basterebbero anche 2W rms....Il classe D o T non lo considero nemmeno, a me non piace,

nonostante quanto si dica in giro...opinione personale.

Pensavo ai due tda che sono AB, uno è ad alimentazione duale, l'altro è ad alimentazione singola 4 canali. Il duale lo alimenterei con tensione singola a mezzo massa virtuale a 6+6V. Il 7850 invece è un btl a mosfet rail-to-rail da 50W canale (4 canali!) con thd a 0.006% @4W rms su 2 ohm (cito a memoria).

Dai datasheets dei due tda sembrerebbe che abbiano prestazioni interessanti, ma la musica non la si ascolta con l'oscilloscopio e mi è capitato molte volte che un ampli eccezzionale al banco, poi non sia risultato altrettanto all'udito. Magari qualche forumista ha avuto l'occasione di ascoltarli.....

[Livio Orsini]

A questo punto non ti resta che un classico amplificatore di tensione a transistore seguito da un secondo trasistore di potenza come emitter follower.

Rimane da risolvere il problema dell'accoppiamento diretto con l'altoparlante, perchè si avrebbe circolazione di corrente continua a riposo.

[tesla88]

Usare 2 circuiti in classe A tipo "source follower" a ponte ? Sarebbero in classe A , 0 feedback , 0 CrossOver , e se si stabilizzano i punti di lavoro dovrebbe funzionare tutto senza C di uscita...

Credo che con gli IC sia difficile che la configurazione sia 0 feedback inoltre saranno tutti in classe AB , poi la distorsione di CrossOver potremmo anche lasciarla perdere , se un IC mi da lo 0.02 % di THD , un classe A generalmente non sta sotto l' 1%. Resta il fatto che se non si vuole avere C di accopiamento o hai una tensione duale ( potresti prendere in considerazione di realizzare uno stadio SMPS per ottenerla, ma sei fuori budget credo) , o una configurazione ponte o una massa virtuale che però deve essere a bassa impedenza e non deve peggiorare il risultato.

[Livio Orsini]

Usare 2 circuiti in classe A tipo "source follower" a ponte ?

Tesla l'idea è buona in teoria, ma la realizzazione pratica presenta notevoli difficoltà.

La prima, e più difficoltosa da ovviare, è l'esatto bilanciamento in assenza di segnale.

Una minima differenza di tensione tra i 2 source (emitter) follower a riposo e nell'altoparlante circola corrente continua. Se poi ci aggiungi che le specifiche prescrivno l'assenza totale di controreazione......le due uscita vanno a spasso ad ogni alito di vento.

Poi c'è da considerare il rendimento che è ancora inferiore ad un classe A semplice.

Infine il costo target: non credo sia possibile produrre, in una piccola serie, con costi entro i 30 € a pezzo un sistema abbastanza sofisticato come questo.

E' per questo motivo che ipotizzato proprio quella data come data della richiesta.

[dott.cicala]

Rimanete sintonizzati che ho realizzato 3 ampli: uno col TDA7264, uno col TDA7850 e uno con la PCL86....li ho messi al banco su carico fittizzio e ho fatto delle foto al dso.....

Per i primi due ho anche realizzato i pcb.....in pratica ho passato la notte in bianco

Il problema è contenere i costi perché nei 30 euro a pezzo sono compresi:

contenitore

dissipatore

prese rca dorate

morsetti dorati per casse

Pensavo anche io ad un smps ed ho molti ic che potrebbero andar bene (4047- uc3843 - sg3524) ma non vorrei aver problemi di schermature e ronzii...

Sarebbe quello che serve per alimentare i valvolari per ottenere dai 12v i 300Vcc e i 13Vcc per il riscaldamento....ma così vado proprio in rosso di brutto.

Le valvole 12DL8 tirano fuori 40mW a testa....troppo poco...chissà come facevano a sentirle in auto...perché venivano usate nelle autoradio....

Con la PCL86 in SE ottengo circa 4W con 300V....ma sono oltre la sua anodica massima.....

a presto

[Livio Orsini]

In classe A la resa, teorica, è 50%. Quindi se da 10W RMS al carico, altrettanti ne deve dissipare lo stadio finale.

[dott.cicala]

La classe A....è una fissazione del mio collega....ma alla fine gli farò fare il "blind test" con degli AB.....e al max monto un paio di bjt per scaldare il dissipatore

Tempo fa, andando indietro almeno di....25 anni....sbarcavo il lunario costruendo ampli.....così mi son pagato gli studi e le vacanze.

Amplificatori BF, amplificatori RF, effetti vari.....bei tempi.

Infatti moglie e i figli, si sono spaventati un po' quando mi hanno visto trafficare ancora con gli amplificatori e temevano tirassi fuori ancora la chitarra.....

Datemi un attimo per rileggere per l'ennesima volta come allegare le foto....

Ho "creato" la linea di amplificatori che ho chiamato "brutto amp".....perché in effetti fanno un po' schifo.....però non suonano male.

[dott.cicala]

verifica dimensionale del pcb......

non fate caso alla data della foto perché mi son dimenticato di sistemarla......

il "BruttoAmp Tda7264" montato....

E' alimentato a 11,6+11,6V.....qui lo tiro per il collo......

qui le due tracce sono sovrapposte.....

abbiate pazienza....il dso è 1/2 bidone.....

ultima foto del "BruttoAmp 7264"

Ecco a voi....il "BruttoAmp 7850"

E' il rail-to-rail a mosfet alimentato a 12V singoli collegato al "BruttoCaricoFittizzio"

notare il dissipatore sottodimensionato...effetto stufa a pellet calsse A...

Purtoppo la crossover c'è è si sente.....da 4khz in su

In ultimo.......il "BruttoAmp PCL86"

dimenticavo il "Brutto-Strabic-Amp-Stereo"

cosa ne dite? Sono veramente brutti...!!!!

fine delle trasmissioni......la macchina fotografica è andata in tilt.....

[dott.cicala]

Il "BruttoAlim300V" non poteva mancare

[tesla88]

Beh ti sei dato da fare eh ? Comunque di brutto c'è solo l'oscilloscopio ( scherzo , solo che odio gli oscillo digitali...sarò nostalgico!...e ho 25 anni )

il 7850 fa proprio schifo...e hai pure sprecato dei condensatori RIFA

Il primo non sembra male TDA7264 giusto?... però ti serve una tensione duale o sbaglio?

Quindi mi pare di capire che sia stata abbandonata la scelta "Classe A" così come il concetto "0 feedback"

[dott.cicala]

Ciao Tesla.....abbiamo 20 anni di differenza allora....

La classe A zero feedback l'ho scartata per via dei costi, del tempo di sviluppo, ottimizzazione, ripetibilità ecc ecc. Quindi ho scelto di stare sull' AB.

Anche io preferisco l'oscilloscopio analogico, ho anche un vecchio tek 100MHz dual trace che funziona benissimo, ma è enorme e non ho più così tanto spazio nel mio angolino. L'altra foto è fatta ad un ox 1MHz philips a valvole, molto più piccolo del tek e quindi mi ci sta sul banco.

Per certe cose mi è indispensabile perché col dso non so mai se quello che vedo esiste o è frutto della fantasia del dso stesso.

Ma questo non vale solo per il mio dso da 150€ ma l'ho notato anche su altri Agilent mooolto più costosi....

Le curve "belle" sono quelle del tda7264 che è alimentato in duale a 11.6 + 11.6V ......su questo ampli ho montato molto ciarpame che avevo nei cassetti, poi visti i risultati e le caratteristiche a datasheet del 7850, ho comprato i condensatori rifa e i trimmer in cermet......

Il bello sai cos'è?

Oggi ho fatto fare il "blind test" al collega.......dice che tutti e due suonano molto bene (esclusi i valvolari...non mi fidavo per via dell'anodica....si sa mai che ci rimane attaccato) e...

...dice che gli piace di più il suono "caldo e pastoso" del 7850, mentre il 7264 pur suonando bene....è freddo.....dipenderà dai finali a bjt

Io non sono un audio-filo e quindi.....non mi dice molto "suono caldo o freddo....io valuto così: se il suono mi stanca, allora suona male, se invece mi attira, allora suona bene. Quando ho provato quello con la PCL86 in cuffia, non riuscivo più a smettere di ascoltarlo...quindi per me suonava molto bene...

Questo fine settimana metto in prova i valvolari e vedo di fare qualche curva.

C'è da dire che, non trovando più la sonda differenziale, ho dovuto barare un po' con il dso.....ma la crossover c'è e si sente...

Magari salta fuori anche la sonda e nel caso ripeterò le misure.....

ciao

[luigi69]

dott cicala..... non so se iniziare a piangere o adularti da subito

piu o meno abbiamo la stessa età.... ho iniziato da ragazzino delle medie con roba da dilettanti ... 1,5 w e credevo di spaccare il mondo..... amplificare una radiolina FM o un "mangiacassette ".....

poi uno cresce e realizza le stufe..... e senza che te ne accorgi arrivano i primi mosfet , con trasformatori fatti avvolgere su misura ( ma a cosa le serve un trafo da 400 W secondario 36+36 ? ? )

i primi banchi di condensatori che una volta spento l'ampli , ascolti ancora per almeno 10 minuti ahahahaha e metti le resistenze di autoscarica per evitare che la gente si faccia male....

quanti coni ho "aperto" prima di costruirmi un carico da 4 e da 8 con resistori , secondo un vecchio progetto di ELettronica 2000 ....

una volta con la magnifica risposta infrequenza dei lettori di cassette che erano state duplicate almeno 5 volte....stile 300-3000 hz peggio di un telefono da miniera , poi suonare con gli amici e avere davvero un segnale puro da sinth o chiatara..che emozione vedere il cono che si sposta con i colpi sulla grancassa..e sperare di non rinascere in una seconda vita microfono per batteria

nella foto dell'oscilloscopio poi..... ho avuto un mancamento.... quanti ricordi nelle fiere in germania di friederick stafen sul lago di costanza( scusate non ricordo come si scrive ) gli acquisti dei primi oscilloscopio tektronik o generatori di segnali.....

e le felpe nuove con i buchi e le macchie perchè avevo schizzato il percloruro mentre incidevo le basette.......

adesso per rivivere i bei tempi sto costruendo un ampli con un TDA della philisp per un combo da una ventina di Watt per mio figlio , giusto perchè avevo dei toroidali da fare andare.... come dire inizio a costruire la casa dal tetto e non dalle fondamenta

e tu chiami i tuoi prototipi brutti ?

ma sono eccellenti !

sono prototipi realizzati a regola d'arte, sopratutto con le relative misure elettriche delle foto

e poi sempre che piacere nel leggere la competenze multi-disciplinari di Livio e di Tesla.... io ero piu sulla pratica della realizzazione , il mio amico maurizio era lui che bisticciava con le classi A o AB

i mosfet poi secondo me sono stati come per l'uomo primitivo la scoperta del fuoco o della ruota.... almeno per me.....

e le richieste del tuo collega ? io in quella cifra ci metterei anche una fettina di c....o senza osso, tenera tenera passata al burro ehehehehee

scusate il remember.... vi lascio alle discussioni tecniche sulle misure dei risultati , adesso vado a prendere il PG della siemens , lo butto assieme ad una paio di schede che so..conteggio veloce o analogica , giusto come rito propiziatorio , e riprendo dalla polvere gli ampli e i componenti rimasti

Buon lavoro e complimenti !

scusate ancora, se guardate le mie risposte, do volentieri una mano su tutto , dal'impiantistica elettrica alla quadristica, al PLC , all'automazione ed alle normativa

questa volta invece ho solo cianciato.... ma grazie

[dott.cicala]

Ciao Luigi,

mi ha fatto piacere leggerti.....mi sa che siamo coscritti...dell'anno della luna.

Alla fine, dopo mille elucubrazioni, ho deciso di volare basso e puntare su IC già belli e fatti. Ce ne sono molti e molto interessanti e....già ottimizzati.

In periodo di crisi, buttar via soldi in componenti e prototipi non mi sembrava il caso, visto che ho molti ic avanzati....è venuto il momento di metterli alla prova.

Nel caso del 7850 devo indagare bene, perché non mi convince quella distorsione. Lo schema è quello base del datasheet con qualche leggerissima variazione per il mute/stand by. Non li allego solo per quel motivo, basta scaricarsi il pdf.

Se invece possono interessare i pcb, non ho problemi a fornire le tracce.

Anche lì, non ci ho studiato molto; nelle specifiche del collega, mi veniva richiesto di rimanere entro i 90x90mm max e così ho cercato di fare.

Con pochi componenti si riesce ad ottenere un ottimo compromesso qualità/costo.

Per il momento ho provato il 7264 e il 7850, tralasciando i più vecchi 2002-2004-2005-2030 ecc ecc in classe B, ne monterò un altro con il tda7297 che è un btl car audio.

Sarebbe bello confrontare i risultati, non i termini di bellezza del montaggio, in quanto non ho più la mano, il tempo e lo spazio di una volta, e poi non sono mai stato un mago della manualità, ma per quanto riguarda la qualità del suono, senza entrare nel maniacale mondo audiofilo....però sarei curioso di provare un condensatore da 600 euro e confrontarlo con uno da 2 euro....però, se uno spende quella cifra, poi potrà essere obbiettivo nella valutazione?

Come sorgente ho usato un generatore dds per le misure, un lettore cd sony molto datato e il ricevitore sat per le prove d'ascolto....sempre in cuffia dato l'orario.

Le prove con casse super audiofile, di cui al momento non conosco marca ma solo le caratteristiche elettriche, le fa il mio collega a casa sua.

In pratica, io li ho sentiti sempre e solo in cuffia.....

Quindi se sei alle prese con qualcosa di simile, sarei contento di conoscere le tue impressioni e soprattutto...che ic stai usando.

Lo scopo della discussione è proprio questo, altrimenti sarebbe stato un "fai da te", mentre mi interesserebbe di più verificare quanto dichiarato dal costruttore e quindi cercare di effettuare le misure così come indicato nei rispettivi datasheet.

In ultimo, sto cercando un programmino, ovviamente gratuito, per misurare la distorsione un po' più facilmente e velocemente che col solito notch, generatore e compagnia bella......

Qualsiasi commento, idea, suggerimento, sono sempre ben accetti.

Ciao

P.S.

in realtà, col dso potrei ricavar qualcosa con la fft, ma non riesco a farlo funzionare bene.....questione di firmware, non so se il mio o del dso però.

Modificato: 9 maggio 2014 da dott.cicala

[dott.cicala]

tda7264 sqr 1Khz come sopra

[Livio Orsini]

Alla fine, dopo mille elucubrazioni, ho deciso di volare basso e puntare su IC già belli e fatti.

Anche secondo me hai fatto la scelta migliore.

Però io non trascurerei di sperimentare l'idea di tesla con un semiponte di emitter follower. Chissa, magari prima di esser troppo vecchio, riuscirò a provarla anch'io.

[dott.cicala]

E' un'ipotesi che tengo in considerazione ma avrei bisogno di un aiuto nella progettazione. In pratica è solo un finale.

Se qualcuno mi da una mano, mi impegno a realizzare pcb e quant'altro e a pubblicare risultati e misure.

le caratteristiche dovrebbero essere le seguenti:

1) classe A

2) nessun C sull'uscita

3) sensibilità 1Vrms x max uscita

3) potenza min 4W rms indistorti su 4 Ohm

4) banda passante >30Khz

4) Alimentazione singola a 13V

Si può anche pensare di adottare un po' di controreazione.

Ho a disposizione i seguenti componenti:

BD139 - TIP122 -TIP127 - DBX53 - BDX54

TL061 - TL071 - TL081- TL082 - TL084 - LM324 - LM339 - LM358

BC327 - BC337- BC547 - BC557 - 2SC1815 - 2SA1015

J310 - 2N3819 - BF245

IRF530 - IRF640 - K1118

L'ampli piloterà un sistema di diffusori a 4 Ohm 96dB 30KHz @ -3db....

Nel frattempo.....sto facendo un piccolo inverterino per alimentare il "BruttoAmp PCL86" usando un trafo al contrario recuperato da un alimentatore ATX con l' UC3843.

[tesla88]

Ho fatto delle prove, al simulatore, classe A di source follower in bridge, al simulatore non sembra male ho provato con bjt e mosfet.

I bjt danno un po' di potenza in più (con i mos dovrei avere più tensione sullo stadio Driver) però se il simulatore non mente la distorsione dei Mos al clipping è più "pulita" e sembra quasi frutto di un valvolare (sopratutto nella configurazione non bridge)...

Serve un op-amp rail to rail per non perdere potenza e le simulazioni son fatte senza feedback globale, spero di trovar tempo per testarlo dal vivo.

[dott.cicala]

Ciao tesla,

Non ho op amp rail to rail, ma potrei comprarli visto che mi serve qualche componente per il dc/dc converter. Ho fatto delle prove con un astabile a nmos e...funzionicchia.

Nella versione più elementare, non si comporta male anche sotto carico e il bello è che sembra non sentrisi nessun residuo.....

Posta lo schema che ci ragioniamo. Che sim. usi?

Sono in partenza per motivi di lavoro, non so quando torno.....CIAO

[tesla88]

Ragazzi, mi sa che è l'amplificatore più inefficiente della terra , la configurazione è semplice sono 2 ampli a specchio (è un bridge), abbiamo un front end fatto con un op-amp rail to rail (altrimenti l'efficienza è ancora meno) che comanda un mosfet come source follower e un generatore di corrente costante fra source e gnd.

Posto lo schema appena posso ... inefficiente perchè per dare 8Vrms 8 ohm abbiamo ben 3A a vuoto a 12V (36W)...20-25% di reridgendimento...beh è un classe A

Sostituendo i finali Mos con dei bjt si complica un po' il pilotaggio però aumenta (di poco) l'efficienza...dato che quì si perdono 3V di Vgs sui mos

Purtroppo per un carico a 4 ohm è meglio una soluzione Single Ended , in quanto in bridge ogni ampli "vedrebbe" la metà del carico ovvero 2 ohm ! Il che vuol dire che dovremmo mettere una corrente a vuoto piuttosto alta e con i volt persi su Vgs la potenza resta comunque limitata e in compenso abbiamo una stufa!

potrebbe essere interessante con tensioni più elevate e impedenze superiori a 8ohm , tipo 16 ohm .

Sarei davvero curioso di provarlo perchè da simulazione risulta un soft- clipping e compressione naturale interessante...poi magari è una schifezza per l'hi-fi , ma potrebbe essere interessante come finale per chitarra al poso di un valvolare...

Ad ogni modo ha una buona risposta alla quadra a 50-100KHz nella versione Mos - coi bjt la quadra fa schifo già a 10Khz

[Livio Orsini]

Tesla è l'ennesima conferma dei pregi e difetti di un classe A.

Come sempre la teoria non è una favola.

[dott.cicala]

Eh sì, anche io ho ottenuto risultati simili montando un prototipo senza l'amp. op. :

12v - 3,6A a riposo con 8ohm.

Con gli nmos che ho in abbondanza (K1118) ho una vgs di circa 4v. Efficienza inaccettabile, troppo calore da dissipare. Tenendo conto poi che il carico deve essere di 4ohm e le altre specifiche richieste,

si torna all' 1-4-2014.

Tesla, pubblica lo schema quando puoi.

Bisogna sacrificare qualcosa delle specifiche ed alzare la tensione di alimentazione....a questo punto....se devo fare un inverterino, perchè l'alimentazione disponibile è fornita da una sola batteria a 12v....mi viene la fortissima tentazione dell'ampli mono tubo SE....

Nel frattempo....ho scoperto perchè il 7850 faceva così pena.

Sembrerà strano ma se sul pin di mute non è presente una tensione di almeno 8V, sopra i 7KHz si presenta la distorsione di crossover. Riprovando con un'altro 7850, onde escludere che si trattasse di un ic particolare, ho ottenuto che distorce per un po' di secondi dall'accensione....

Il tutto era causato da una resistenza che invece di essere da 470K, misurava ben 860K. Sostituendola con una da 390K (misurati) e rifacendo le misure, ho ottenuto delle curve simili al 7264.

Con o senza difetto, alla prova d'ascolto, anche se è difficile descriverlo, il 7264 sembra un po'....freddo, anche se suona bene e non stanca, mentre il 7850 è molto più pastoso.

In pratica, il 7264 è uno spasso con i metallica, mentre il 7850 è l'ideale con Chopin.

Modificato: 15 maggio 2014 da dott.cicala

[tesla88]

Eccolo, funziona solo al simulatore (nel senso che a banco non l'ho provato e so già che ci sarà qualche problema), i componenti non sono critici e quelli che ho messo è perchè ne ho a lotti

[Livio Orsini]

Lo provo anch'io al simulatore, sono curioso.

Tu con quale simulatore lavori?

Io uso NImulltisim e LTspice