Costruzione Amplificatore classe AB

[MusicIsLife]

Come fai a calcolarla?

Comunque guarda lo schema che allego.

Per calcolare R1 e R2 come faccio? Dimmi se è giusto il mio ragionamento: poichè devo far scorrere 2,5mA nello stadio differenziale, essi devono passare in R1. Di conseguenza, poichè ho una caduta di 0,7V su R1 data da uno dei due diodi D1 e D2 (perchè l' altro diodo compensa la Vbe del PNP) dovrei ricavare una resistenza R2 di:

R2=0,7V/2,5mA=280ohm (potrei usare una 270ohm ottenendo quindi una corrente I=0,7V/270ohm=2,6mA).

Esatto?

Per calcolare invece la R2 dunque: se alimento il circuito a +30V e -30V ho una tensione totale di 60V. Dato che cadono 1,4V sui due diodi è come se sulla resistenza avessi 60V-1,4V=58,6V.

Poichè devo far scorrere pochi mA (giusto per far si che ci sia un minimo di corrente entrante nella base del transistor del generatore di corrente) potrei prendere una R2 di 100K ottenendo una I=58,6/100000=0,6mA.

Dico cavolate?

Modificato: 21 novembre 2008 da MusicIsLife

[ludo69]

ci hai praticamente preso....

solo una cosa: la resistenza che polarizza i diodi del generatore collegala a massa (non allla -Vcc), quindi la sua caduta è 30-1,4=28,7V.

Empiricamente direi che nei diodi (1N4148) farei scorrere la stessa corrente di collettore, quindi direi 10 o 12 KOhm.

[MusicIsLife]

Se metto gli 1N4001....1N4007 ad esempio va bene comunque?

Come transistor mi sa invece che userò i BC308A sia per il generatore di corrente, sia per lo stadio differenziale. Ne ho una 20ina in casa e sono nuovi

Posso inoltre mettere un BU325 o un TIP31C al posto del BD139 dello stadio pilota?

Modificato: 21 novembre 2008 da MusicIsLife

[ludo69]

funziona anche con gli 1N4007, ma gli 1N4148 hanno caratteristiche più appropiate.

ora sto chiudendo e non ho fisicamente il tempo per controllare, ma guarda tu se i transistor di segnale che hai proposto arrivano a sopportare almeno 50V

ciao, a domani

[MusicIsLife]

I BC559 che usa ESP nello stadio differenziale hanno VCEo=-30V, mentre i BC308A che ho io hanno VCEo=-25V.

Penso vadano bene comunque, no?

Per il BU325 non c' è problema dato che è un transistors ad alta tensione di lavoro.

[MusicIsLife]

Altra domanda: la resistenza di di 10ohm collegata in uscita in serie al condensatore da 100nF che va a massa, è da 1/4 di W o di più?

Le due da 0,5ohm (0,47ohm) collegate nel punto di giunzione delle due semione dei finali di uscita le ho messe ceramiche da 5W.

[ludo69]

la resistenza da 10 Ohm andrebbe da 1W o 2W..... ma conta che alcuni neanche la mettono quella rete all'uscita....

Se i transistor di segnale non sopportano più di 25V garantiti allora il limite di alimentazione, a meno di ipotesi più restrittive, è appunto di +/-25V.

Il BU325 non brilla per guadagno ma di sicuro non salta per aria.....

Per sperimentare va bene tutto, anche la tensione ridotta!

[tesla88]

La resistenza in uscita da 10 ohm 1W va bene , mettila ti evita alcune seccature tipo inneschi o autooscillazioni ad alta frequenza..................che se non te ne accorgi , ti bruciano i Tweeter oltre che a far scaldare i finali a vuoto ........provato personalmente ...............

[MusicIsLife]

Ma se collego all' amplificatore delle casse a 3 vie (avranno un cross-over interno?) posso evitare l' induttanza posta in serie sull' uscita che solitamente viene messa in caso di connessione di cross-over?

Perchè ho visto che lui nel progetto l' ha eliminata quell' induttanza.

Le casse che ho a disposizione sono passive da 50W RMS l' una. Come posso sapere se al loro interno sono presenti dei cross-over con filtri induttivi piuttosto che dei semplici filtri composti da condensatori ed eventuali resistenze?

Riguardo alla VCEo max dei transistors di segnali: teoricamente, allora, l' amplificatore andrebbe alimentato a +/-30V dato che i transitors usati da ESP sono BC559 e hanno VCEo=-30V. Allora per quale motivo lui alimenta il tutto a +/-35V?

Non sono un pò tirati i transistors di segnale?

Modificato: 27 novembre 2008 da MusicIsLife

[ludo69]

Molti (e uno sarebbe già troppi...) hanno un vizio.....

Partiamo dall'inizio: se sui dati c'è scritto che puoi applicare al transistor 30V allora è garantito che almeno 99,9% dei transistor non si rovinano, lo 0,1% dei dispositivi viene scartato in fabbrica (e rivenduto dai "pataccari").

Se invece di 30 applichi 40V allora la percentuale di chi sopravvive impunemente scende dal 100% del prodotto "commerciato" al... 70%?

Chi usa un transistor GARANTITO per 30V a 35V lo fa a suo rischio e pericolo, il 90% delle volte dice bene, ma su 100 principianti che montano quel progetto 10 andranno a casa con le pive nel sacco pensando che l'hobby dell'elettronica non fa per loro.

35V...... con l'assorbimento, e senza segnale? saranno 37...... e se la rete elettrica è un pizzico più "arzilla"? arrivi a 40V a vuoto...... su un massimo di 30!

Non mi pare una buona progettazione, è come dire a uno che in apnea arriva fino a starci 3 minuti di rimanercene 4.......

Esistono escamotage..... la Vce del generatore di corrente costante può essere ridotta ponendo in serie al collettore una resistenza che si sobbarchi un salto di una quindicina di Volt (R=V/Icost R=15/2,5mA=6K direi 5,2K ), per i transistor del differenziale ricorda che la corrente può variare sul collettore da un minimo di ZERO al massimo di tutta la corrente del generatore di corrente, quindi un resistore non lo puoi mettere, devi scendere a compromessi mettendoci in serie ad ogni collettore uno zener da 15V 1/4W, ma questo potrebbe comportare un lieve fruscio di fondo....

Oppure "spezzare" la Vce in due mettendo in serie al collettore un altro transistor in cascode imponendo in base un potenziale intermedio.

Per sperimentare consiglio +/-25V a VUOTO.

[MusicIsLife]

Ahhhh ok, quindi capisco che mi dai ragione.

E per la storia relativa all' induttanza di uscita e del cross-over?

[ludo69]

in genere dal nodo di uscita della coppia complementare partono due rami: uno serie che si collega all'uscita dell'ampli (formato da un resistore a carbone con una induttanza generalmente avvolta sopra la stessa resistenza) e un ramo verso terra composto dalla serie di un resistore a carbone e di un condensatore da una frazione di microfarad.

Il tutto serve perchè l'ampli è progettato per avere carichi resistivi, i carichi reattivi (induttivi o capacitivi che siano) possono mandarlo in crisi (anche autoscillare!), ed alle alte frequenze (ultrasoniche) dove tutto risulta più difficile si sceglie di isolare, almeno parzialmente, la cassa dall'ampli per chiuderlo su una resistenza: l'induttore alle alte frequenze tende ad avere un'impedenza elevata (limitata in entità e reattanza totale dal resistore in parallelo) e quindi a "isolare" il carico "cassa acustica" mentre la rete verso massa, attraverso un condensatore che conduce di più appunto alle frequenze più alte, pone un resistore a carico dell'ampli.

Quasi un comportamento da filtro crossover al contrario...

Il tutto serve in pratica a evitare le condizioni per cui l'ampli possa autoscillare, quindi non sorprenderti se per carico di un ampli da svariate decine di W si mettono resistori da 0,5...2W visto che se fanno il loro dovere ai loro capi NON ci sarà mai un segnale dovuto appunto all'eventuale autoscillazione!

In pratica serve alla stabilità del circuito retroazionato.

Lo studio delle retroazioni, stabilità compresa, è un capitolo piuttosto spinoso!

[MusicIsLife]

Questo è lo schema elettrico dal quale ho ricavato il master.

Ero in dubbio sulla polarità del condensatore C8 (quello più in basso a sinistra tanto per capirci), anche se dovrebbe essere giusto così come l' ho collegato (con l' armatura positiva a massa e quella negativa a -Vcc).

Datemi conferme per favore, altrimenti mi salta il condensatore

E non è il massimo

Grazie!

X1-1 = +Vcc

X1-2 = -Vcc

X1-3 = GND

X2-1 = In+

X2-2 = GND(signal In)

X3-1 = GND(cassa)

X3-2 = Out (cassa)

Modificato: 3 dicembre 2008 da MusicIsLife

[MusicIsLife]

Questo, invece, è il master che ho ottenuto...

Datemi qualche parere se volete.

Purtroppo non sono riuscito ad evitare alcuni ponticelli (fili in rosso). è un master single layer e i fili sul top rappresentano i ponticelli (non sono delle piste sul top).

Modificato: 3 dicembre 2008 da MusicIsLife

[Simons]

se usi eagle, puoi fare un piano di massa facendo un poligono sul layer bottom intorno allo stampato, dandogli il nome GND e poi premento il tasto rastnet il piano di massa lo fa da sè.. ovviamente devi mettere nelle DRC delle regole per le distanze pista/via/pad

[MusicIsLife]

Hai ragione Simons però il circuito stampato non lo realizzo con bromografo e fotoincisione ma con il pennarello dato che non ho ancora gli strumenti adatti.

Fare un piano di massa interamente con il pennarello sarebbe un pò difficoltoso

[Simons]

capisco allora va bene anche così.. casomai ingrossa un po' le piste specie quelle di massa e di alimentazione e quelle di potenza degli altoparlanti

[MusicIsLife]

La distanza tra i due pin centrali dei due finali di potenza è 7cm...

Basterà o potrebbero scaldare troppo collegandoli sulla stessa aletta di raffreddamento (ovviamente usando pasta siliconica, mica e rondelle isolanti)?

La scheda è larga in totale 10cm e devo scegliere l' aletta di raffreddamento per i transistors finali. Ho a disposizione questi 3 modelli di alette di raffreddamento:

Le dimensioni sono le seguenti (lunghezzaXlarghezzaXaltezza):

Lunghezza --> verso il fondo

Larghezza --> piano orizzontale delle foto

Altezza --> piano verticale delle foto

MODELLO 1: 15x5x4 cm

MODELLO 2: 10x5x4 cm

MODELLO 3: 10x7x4 cm

Voi cosa mi consigliate? Forse il modello 3 è troppo largo per i due finali che ho dato che alla fine usciranno forse di 2cm dalla scheda; vorrebbe dire che avrei 4-5cm di dissipatore extra che si sviluppa verso l' alto.

Modificato: 3 dicembre 2008 da MusicIsLife

[ludo69]

Per quanto riguarda lo schema elettrico:

hai invertito il collettore e l'emettitore del transistor generatore di corrente costante!

Io metterei un condensatore tipo ceramico tra il nodo R1-transistor e la massa in modo da eliminare, se presenti nel segnale d'ingresso, le frequenze ampiamente sopra l'udibile (ultrasoniche) che potrebbero mandarti in crisi l'ampli.

Ai più smaliziati chiedo: perchè in TUTTI gli ampli il condensatore in serie alla resistenza verso massa della retroazione (in schema C2) ha il negativo verso massa? dove sta scritto che eventuali componenti in continua o di bassissima frequenza siano solo nel semipiano positivo d'uscita?

Convenzioni........

Modificato: 4 dicembre 2008 da ludo69

[tesla88]

Infatti secondo me , sostituendolo con uno non polarizzato si potrebbe migliorare la distorsione e la risposta , insomma potrebbe suonare meglio..................comunque è una convenzione di sicuro.

[ludo69]

C5 su Q3 non ha il suo omologo su Q2....

Prevedi (meccanicamente) la possibilità di mettere due piccoli dissipatori sulla coppia complementare driver.

Ricorda che R8 e R9 è bene che siano da 1/2W (spazio tra le piste sullo stampato..) in quanto dovrebbero dissipare QUASI 1/4W.

Il PERCORSO di alcune piste critiche sembra buono, se ne vuoi sapere di più cerca qualcosa come "massa stellata", trovi qualcosa come....

(vedi a pag.12 "crosstalk")

http://pdfserv.maxim-ic.com/en/an/AN716.pdf

Altra questione il percorso di richiusura lato massa della retroazione, ma pure lì lo stampato sembrerebbe promettente.

Ingrandisci le piste dove scorre corrente, stagnale in modo da inspessirle!

[tesla88]

Prevedi due fusibili , uno per ogni ramo di alimentazione , per il dissipatore io starei sul terzo modello , potresti inserire anche un temico ho un controllo elettronio di temperatura per i finali................

Ciao!

[MusicIsLife]

Ho sistemato il generatore di corrente costante (che errore stupido che ho fatto ).

Per i fusibili pensavo di metterli sulla scheda dell' alimentatore e non su quella dell' amplificatore.

Ho aggiunto il condensatore omologo su Q2.

Per il condensatore ceramico che mi dicevi da mettere tra R1-transistor e massa io ho interpretato che va collegato così:

Di che valore lo metto il condensatore?

Grazie ancora

[MusicIsLife]

Osservando un pò di schemi qua e la su internet ipotizzavo il valore del condensatore in oggetto di 100-220pF. Potrebbe andare o erro?

Due domande:

1) non è opportuno alzare il valore della resistenza R2 da 22K a 47K, alzando così l' impedenza di ingresso?

2) il transistor T4 (dallo schema elettrico completo che ho postato qualche post fa) va fissato con il corpo sull' aletta di raffreddamento insieme ai due finali? Pensavo di si, in modo che così, all' aumentare della temperatura di funzionamento dei finali, teoricamente, dovrebbe diminuire la corrente di polarizzazione degli stessi, facendo si che la corrente che scorre in essi diminuisca in modo da ridurre la dissipazione di calore. Dico cavolate?

[ludo69]

Se la resistenza serie alla base del transistor la porti da 2,2k a 22k allora direi che un 100pF potrebbe andare bene.

Il transistor attraverso la cui regolazione in base si aggiusta la Iko (corrente a riposo dei finali) DEVE essere montato sull'aletta dei finali anche se lui non scalda ma serve come sensore per compensare l'effetto di aumento di corrente che si avrebbe altrimenti.

La resistenza di entrata può essere alzata a 47K senza grandi clamori....