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Inviato: 01 dic 2006, 06:38
da Piercarlo
Ok, ieri siamo andati a farci un giro a xxxx e abbiamo ascoltato l'impianto yyyy... Meraviglioso, stupendo, da fare venire le lacrime agli occhi dalla commozione!... LO VOGLIO ANCH'IO! - Ma... Scusa, come dici? Costicchia? Roba che non è per me nemmeno se vendo a caro prezzo mia nonna? E nemmeno se vendiamo anche la tua? Azz.. non ci avevo pensato...

MANCA LA GRANAAAAAA!!!!! SOOOOOB! :(

Ma non perdiamoci d'animo! Non possiamo comprarlo già fatto? Lo facciamo noi! Semplice no? Eccerrto, come no... come portare a spasso il cane!

Dall'ultima volta che mi sono passati per la testa pensieri del genere che mi diedero spinta sufficiente a intraprendere l'ideazione, progetto e costruzione di un piccolo integrato "all by myself" sono passati quindici anni buoni. Da allora ho preferito, per ragioni di tempo, comodità e pure passeggiate canine, modificare amplificatori già esistenti (e senz'altro meglio equipaggiati sotto il profilo estetico) perché sì, insomma, progettare da sè è bello, è gratificante ecc. ecc... ma solo se si ha veramente qualcosa di personale da dire. Altrimenti, per quel che mi riguarda, è solo un replicare, con risultati senz'altro più incerti, quanto fatto da altri in forma infinitamente più professionale e presentable.

Tuttavia pian piano, mentre il tempo passa, le cose da dire in proprio aumentano e, ad un certo punto, ritorna anche la voglia di "fare in proprio" non fosse che per il fatto che: 1) la minestra che cucinano gli altri non è poi il massimo dell'originalità; 2) anche se le proprie riflessioni viaggiano più su un sentiero parallelo anziché divergente rispetto a quanto proposto da altri, resta pur sempre vero che è comunque *un altro sentiero*, non lo stesso sentiero degli altri.

E allora, già che ci siamo, andiamo per funghi! - Speriamo commestibili! :D

Quando cucino (in ogni senso) privilegio piatti sugosi, saporiti che coniughino la soddisfazione del palato con la salvaguardia del portafoglio. Quindi niente tartufi, niente caviale, niente champagne ma piatti e vini che, nonostante ti lascino qualcosa in tasca per passare la domenica al cinema, ti appaghino a tavola nel senso più luminoso e "lipidico" del termine. Lo stesso criterio lo uso per "cucinare" elettronica a mio uso e consumo, sia che si tratti di audio che di altre corbellerie (queste più rare però).

Gli ingredienti "poveri" che privilegio sono:

1) Semiconduttori e componentistica che trovi praticamente sulle bancarelle, di uso quanto più possibile comune e quanto più possibile documentati sui datasheet.

2) Circuiti non troppo semplici ma nemmeno troppo elaborati, quanto più possibile tolleranti verso le tolleranze e soprattutto poco schizzinosi nei confronti dell'uso di componenti di recupero (ho sventrato *valanghe* di televisori abbandonati sul ciglio delle strade: so cosa vuol dire "recupero").

3) Circuiti che, in fase di messa a punto, richiedano giusto il tester e carta e penna per farsi due conti volanti quando serve.

4) Circuiti che funzionino senza problemi anche se montati su millefori, millestrisce, pagliette, chiodi di ottone piantati sul primo asse di legno disponibile.

5) Circuiti alla "parla come mangi", la cui comprensione del funzionamento, dei pregi e dei limiti richiedaa sì l'uso della testa ma assolutamente non quella di un premio Nobel o aspirante tale.

6) Buon ultimo, circuiti che suonino bene al punto che, una volta accesi, li lasci accesi per tutta la giornata beandoti della musica e pensando... ad altre cose che non il "sì va bene, però forse si può fare qualcosa di più". Il miglior apparecchio audio è quello che non ti fa mai venire la voglia di mettere mano al cacciavite e i cui difetti, quando ci sono e ci pensi, siano tali da farti arrivare dopo non più di cinque minuti a un bel "ma gliene frega qualcosa a qualcuno?". Imho almeno.

Se io oggi mi dovessi fare un amplificatore ex novo lo vorrei:

1) Integrato, con quattro ingressi (phono MM compreso) e due tape (una per il cassette e l'altra per il PC per quando viene la fregola di riversare dischi su CD)

2) Di potenza nominale non superiore ai 25-30 Watt (massimo 50 se si hanno diffusori molto "sordi") ma erogati in qualunque condizione di lavoro ragionevole o anche irragionevole - cortocircuiti esclusi.

3) Che risolva o almeno mitighi i problemi di "suono" che tanti amplificatori a stato solido hanno non tanto perché sono a stato solido quanto perché progettati più come esercizi di stile (a essere clementi...) che non come apparecchi che devono suonare.

4) Costi il "giusto", quantificando questo "giusto" come sinonimo di "adeguato a togliersi uno sfizio senza svenarsi in spese assurde".

5) Sia elettricamente sicuro in ogni situazione domestica (compresa quella, per me frequentissima, in cui il gatto si sdraia sull'amplificatore per godersi il calduccio!).

6) Non faccia in alcun modo rimpiangere prodotti consumer che si sarebbero potuto acquistare con la stessa cifra destinata all'autocostruzione del proprio gingillo.

Fin qui ciò che farei e proporrei io... Voi invece cosa proponete? (valvole escluse, grazie!).

Ciao
Piercarlo

Inviato: 01 dic 2006, 07:14
da Manolo
Io proporrei un bel paio di diffusori autocostruiti ad hoc (non sordi... ;) ), un cd player "collaudato" e ritoccato (poco) per adattarsi al caso... un pre nello stesso stile dell'ampli... un bicchiere di vino, una poltrona e tanta buona musica!!! :D

Che altro aggiungere... hai detto TUTTO e lo hai detto benissimo... :)

Ora, io mi trovo "15 anni prima di dove sei tu"... però alla fine le conclusioni sono le stesse...

Inviato: 01 dic 2006, 15:22
da Alieno
Ottime premesse! Posso aggingere al massimo un paio di desiderata personali (e forse un po' irrealizzabili!)...

-che sia un progetto molto didattico, in cui di ogni scelta si motivino pro/contro effetti attesi sul suono, percome e perchè: credo che capire bene quello che si sta facendo possa far crescere e appassionare tanti newby totali come me... e forse anche qualche meno newby, ma dedito principalmente alle valvole!

-Possibilità di inserire o meno NFB: ne ho lette di tutti i colori, chi è pro, chi è contro, gli indecisi... personalmente ho qualche base teorica, ma per capire esattamente se porti migliorie o meno forse la miglior cosa è ascoltare di persona cosa cambia! (questa è probabilmente una richiesta iimpossibile, lo so, datosi che alcune scelte progettuali credo vadano prese tenendo conto del previsto uso o meno di retroazione... però la butto lì, da newby che vorrebbe imparare e capire tutto quel che c'è da capire!)

@titano: personalmente un'occhiata al materiale sul my_ref l'ho data e credo in futuro di provare anche a costruirlo (tra l'altro non ne leggo che bene, in qesto forum e anche altrove), ma veder sviluppare un prgettino (per quanto sempllice, poco impegnativo e con tutte le limitazioni del caso) dall'inizio alla fine credo possa far capire, e appassionare, parecchio di più del "semplice" leggere le scelte progettuali di qualcun altro (comunque interessante), per quanto ben motivate e spiegate! IMHO, naturalmente!

CIAO!

Non c'è niente di più bello di una cosa bella!

EDIT: la parte finale del post era in risposta all'accenno di titano al my_ref, post di titano sparito nel tempo di postare il mio! La lascio comunque, tanto è parte del mio pensiero lo stesso!

Inviato: 01 dic 2006, 15:52
da Giaime
Odore di 2N3055? 8)

Molto interessante comunque, seguirò con attenzione.


Saluti termoionici
Giaime Ugliano

http://giaime.altervista.org

Inviato: 01 dic 2006, 16:27
da Manolo
Odore di 2N3055? 8)

Molto interessante comunque, seguirò con attenzione.


Saluti termoionici
Giaime Ugliano

http://giaime.altervista.org




Originariamente inviato da Giaime - 01/12/2006 :  09:52:11
Ora che me lo ricordi ho in cantiere un 10W in classe A con i 2N3055 da mesi... ma quando cavolo mi decido a cominciarlo??? :( :( :(

Oggi inizio!!! Mi avete dato lo stimolo... ;) :D

Inviato: 01 dic 2006, 17:03
da Giaime
Ora che me lo ricordi ho in cantiere un 10W in classe A con i 2N3055 da mesi...

Originally posted by Manolo - 01/12/2006 : 10:27:17
Pure io! :D Felice di averti dato lo stimolo ad autocostruire! :)


Saluti termoionici
Giaime Ugliano

http://giaime.altervista.org

Inviato: 01 dic 2006, 17:27
da Manolo
Ora che me lo ricordi ho in cantiere un 10W in classe A con i 2N3055 da mesi...

Originally posted by Manolo - 01/12/2006 : 10:27:17
Pure io! :D Felice di averti dato lo stimolo ad autocostruire! :)


Saluti termoionici
Giaime Ugliano

http://giaime.altervista.org




Originariamente inviato da Giaime - 01/12/2006 :  11:03:47
Ma non è che è lo stesso schema? :D

Non ricordo bene, ma questo mio dovrebbe essere lo schema di un finale della Audio Note o qualcosa del genere... :)

Inviato: 01 dic 2006, 18:09
da mauropenasa
Non capisco bene lo scopo di questo 3D.

Insomma, buoni propositi, ragionamenti condivisibili, ma resta un "retrogusto" di retorica che non capisco.

A momenti manca solo la pace nel mondo, poi sembra di essere al concorso di miss Italia.... :D

Mi pare di capire che Piercarlo vorrebbe costruire (idealmente, non è chiaro se ha già pronta qualche soluzione o meno...):
- un ampli integrato
- che costi poco
- fatto con componenti molto diffusi
- poche o nulle tarature
- originale il giusto
- alla portata di tutti gli autocostruttori
- molto affidabile
- ultimo e non ultimo, che non faccia rimpiangere altri ottimi sistemi e abbia un ottimo suono

Quindi devo dedurre che Piercarlo disponga di una serie di elementi che sfuggono ai più, compreso la conoscenza diretta di quali circuiti siano performanti in audio e quali siano solo delle esercitazioni narcisistiche, che di per se non è poco, come conoscenza.

Non vedo l' ora di capire quali siano "gli ingredienti concreti" adatti a generare questa mole di performances (dato che il "tanto con poco" è considerato una delle performances più ambite da tutti i progettisti professionisti).

ciao


Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

Inviato: 01 dic 2006, 18:48
da Claudio64
Ciao a tutti.
Dico la mia con motivazioni al seguito: bassa potenza, per contenere le spese (se non sarà impegnativo ..€.. sarà realizzato sennò..), complicazione circuitale non superiore allo stretto necessario a raggiungere lo scopo (altrimenti ci perdiamo il lato didattico ed i più somari come succede spesso abbandoneranno la scuola :D ) .
Lo scopo, credo, dovrebbe essere quello di ottenere un amplificatore ben suonante ma non "casuale": impedenza di uscita, controreazione, classe di funzionamento, tipo di dispositivi, dovrebbero essere i mezzi per ottenere quello che voqliamo, senza paranoie, e senza preconcetti.
Abbiamo degli esempi eccezionali in proposito e mi riferisco all'approccio (che tanto i risultati c'è sempre qualcuno che li critica :x ) il progetto PRIMO, IL MYREF, ecc , ci danno una traccia seguendo la quale dovremmo andare sul sicuro.....(la palla ora la passo a quelli con i piedi buoni perchè senno mi scarto da solo :D :D )
Ciao Claudio.

Inviato: 01 dic 2006, 19:23
da Dragone
Quoto in tutto Mauro.
secondo me ce ne sono veramente molti di ampli stato solido che rispettino i punti indicati nel primo post, my ref in primis, non capisco cosa ci sia ancora da inventare, se devo far qualcosa di semplice e che suona, c'è già tutto, piuttosto sarei stimolato a fare qualcoa di particolare, e che non ci sia molto in rete.


Saluti, Stefano

Inviato: 01 dic 2006, 19:39
da Luc1gnol0
Non capisco bene lo scopo di questo 3D...
...Non vedo l' ora di capire quali siano "gli ingredienti concreti" adatti
Originally posted by mauropenasa - 01/12/2006 : 12:09:31
Visto che criticare per criticare pare sia sempre lecito permettimi (con tutta la simpatia che in pochissimo tempo ho sviluppato per te, e con la mia consueta abissale stupidità) di dire che ponenedoti in questo modo, sei a parer mio assai poco costruttivo.

Devo dedurre che il modello Kolkoz applicato allo ss non ti sembri praticabile, Mauro, se non retoricamente.

Devo inoltre dedurre che tu, Mauro. disponga di una serie di elementi circa l'impossibilità di soddisfare i requisiti che tu, Mauro stesso, hai "presunto" (es: che costi poco? quanto è poco?).

Personalmente dai commenti che sento in giro da dieci anni a questa parte, ho estrapolato (male?) la convinzione che, dal Volks al GY (si, ha dei tubi), la storia recente dell'autocostruzione italiana mostri come buoni apparecchi a ss siano realizzabili, ed aggiungo che, se non si deve pagare il kit all'Aloia (o chi di di turno), pure con (relativamente) pochi soldi.
Se poi un Volks o un GY siano dei buoni apparecchi o meno, non ne discuto: la do come condizione di partenza (non ho citato il MyRef/Evo non per scortesia nei tuoi confronti, ma perché non so nemmeno di cosa si tratti, pur essendomi riproposto di studiare il progetto per mettere alla prova la mia ignoranza).

Credo di non essere originale nel ribadire che il primo parametro sia appunto il costo, ed in base a questo si potrà ex post valutare la resa (il concetto poca spesa-tanta resa evidenziato da te): invito sia Piercarlo, sia Mauro, sia infine chi voglia dire la propria idea, ad ipotizzare un costo totale in base al quale poi eventualmente procedere.

Quando dovrebbee costare? Quanto un T-Amp economico? Quanto un T-Amp di "marca"? Quanto un Gainclone? Quanto un power-pack di Sivieri? Quanto un P-Amp?

--- --- ---
Ciao, Luca

Inviato: 01 dic 2006, 20:06
da Piercarlo
Ottime premesse! Posso aggingere al massimo un paio di desiderata personali (e forse un po' irrealizzabili!)...

-che sia un progetto molto didattico, in cui di ogni scelta si motivino pro/contro effetti attesi sul suono, percome e perchè: credo che capire bene quello che si sta facendo possa far crescere e appassionare tanti newby totali come me... e forse anche qualche meno newby, ma dedito principalmente alle valvole!
In effetti il vero scopo è quello, la didattica. L'accrocchio finale, se ci sarà, è giusto un zuccherino per invogliare i cavalli a correre! :D . E, se il tutto dovesse prendere la piega che spero prenda, alla fine della corsa ogni "cavallo" dovrebbe essere in grado, dal progetto base, di estrarne con cognizione di causa la versione che più gli piace, così come, se lo desidera, di applicarne le idee ad altri apparecchi magari già pronti in commercio (a molti di essi in effetti occorre solo un po' di riguardi in più, solitamente "taglati" per ragioni di economie di scala dalla grande industria; dopotutto ci lavorano pur sempre degli ingegneri... e tutt'altro che di primo pelo).
-Possibilità di inserire o meno NFB: ne ho lette di tutti i colori, chi è pro, chi è contro, gli indecisi... personalmente ho qualche base teorica, ma per capire esattamente se porti migliorie o meno forse la miglior cosa è ascoltare di persona cosa cambia! (questa è probabilmente una richiesta iimpossibile, lo so, datosi che alcune scelte progettuali credo vadano prese tenendo conto del previsto uso o meno di retroazione... però la butto lì, da newby che vorrebbe imparare e capire tutto quel che c'è da capire!)
Questo sarà un bel po' difficile da mettere in pratica - anzi direi che è proprio impraticabile: un amplificatore senza NFB deve essere pensato in maniera *completamente diversa* da uno che invece la NFB l'adotta. Ciò non toglie che se ne possa fare l'occasione buona per dibattere un po' più tecnicamente e un po' meno a sentimento su questa famosa controreazione.
@titano: personalmente un'occhiata al materiale sul my_ref l'ho data e credo in futuro di provare anche a costruirlo (tra l'altro non ne leggo che bene, in qesto forum e anche altrove), ma veder sviluppare un prgettino (per quanto sempllice, poco impegnativo e con tutte le limitazioni del caso) dall'inizio alla fine credo possa far capire, e appassionare, parecchio di più del "semplice" leggere le scelte progettuali di qualcun altro (comunque interessante), per quanto ben motivate e spiegate! IMHO, naturalmente!
Un semplice progettino ho visto che è già stato delineato da Piovati (Piergiorgio) con il suo P-AMP. E' ancora chiaramente tutto da sviluppare ma prima di farlo vorrei che Piergiorgio stesso lo commentasse un po', spiegando "cosa voleva dire" con il progetto impostato in quel modo. Per quanto in bozza, vi sono evidenti segnali che ci sono scelte e filosofie abbastanza definite in questo progetto... e sarebbe meglio che i "perché" li spiegasse l'autore stesso: dopo, se è il caso, si può dissentire o assentire ma non prima di conoscere! :)

Ciao
Piercarlo

Inviato: 01 dic 2006, 20:12
da Piercarlo
Odore di 2N3055? 8)
Non necessariamente... Piuttosto "odore" di simmetria quasi complementare - tra le possibilità almeno: il progetto di finale di massima che ho in testa è diviso in tre parti che possono essere separate anche strutturalmente oltre che concettualmente: segnale, potenza e alimentazione da discutere ciascuna per conto suo.

Ciao
Piercarlo

Inviato: 01 dic 2006, 20:29
da Piercarlo
A momenti manca solo la pace nel mondo, poi sembra di essere al concorso di miss Italia.... :D
Quelle non si trovano a basso costo... e comunque penso che sia un "impianto" da godersi in tutt'altri contesti! :D :twisted:
Mi pare di capire che Piercarlo vorrebbe costruire (idealmente, non è chiaro se ha già pronta qualche soluzione o meno...):
- un ampli integrato
- che costi poco
- fatto con componenti molto diffusi
- poche o nulle tarature
- originale il giusto
- alla portata di tutti gli autocostruttori
- molto affidabile
- ultimo e non ultimo, che non faccia rimpiangere altri ottimi sistemi e abbia un ottimo suono
Soluzioni "pronte" non ne ho (il mio scopo non è "cucinare" ma dare ad altri i rudimenti per "cucinare da soli". O per metterla sul classico: insegnare ad altri a pescare per conto loro in modo da non dipendere da nessuno).

L'elenco di obiettivi di progetto è giusto quello che hai sintetizzato, con una precisazione: portare tutti gli autocostruttiori alla portata della realizzazione del medesimo. Per dirla chiara: mettetevi comodi, accendete la pipa e abbiate la giusta dose di pazienza perché questo 3D dovrà svilupparsi nel corso di parecchio tempo (forse addirittura mesi).
Quindi devo dedurre che Piercarlo disponga di una serie di elementi che sfuggono ai più, compreso la conoscenza diretta di quali circuiti siano performanti in audio e quali siano solo delle esercitazioni narcisistiche, che di per se non è poco, come conoscenza.
Diciamo che qualcosa so... ma mi guardo bene dal poter dire di conoscere un qualunque tipo di "bibbia" dei circuiti audio più performanti. Anche perché il giudizio su cosa sia performante o meno è, entro certi limiti, anche una questione di gusti personali. Il fine che mi propongo è allo stesso tempo più modesto ma anche più impegnativo: aprire, sul canovaccio di un progetto che potrà anche rimanere puramente virtuale, una discussione sui meccanismi circuitali che possono o non possono condurre a ottenere certe performances.

Per dirla con una metafora: lo scopo è discutere su quali siano i mezzi migliori e gli allenamenti più opportuni per arrivare alle Olimpiadi... Poi l'andarci o meno rimarrà a discrezione di ciascuno che almeno dopo, se lo vorrà, saprà cosa dovrà fare per parteciparvi. Io potrei partecipare a una gara di moto lento inerziale della ciccia (in discesa soprattutto).
Non vedo l' ora di capire quali siano "gli ingredienti concreti" adatti a generare questa mole di performances (dato che il "tanto con poco" è considerato una delle performances più ambite da tutti i progettisti professionisti).
Non ne vedo l'ora anch'io! ;)

Ciao
Piercarlo

Inviato: 01 dic 2006, 20:44
da Piercarlo
invito sia Piercarlo, sia Mauro, sia infine chi voglia dire la propria idea, ad ipotizzare un costo totale in base al quale poi eventualmente procedere.

Quando dovrebbee costare? Quanto un T-Amp economico? Quanto un T-Amp di "marca"? Quanto un Gainclone? Quanto un power-pack di Sivieri? Quanto un P-Amp?
Quantificare un costo finale è difficile proprio perché si intende far costare tutto poco o meglio il meno possibile. La mia idea è quella di arrivare a definire un progetto (e magari qualche "trucco" di costruzione) per far sì che la gente che voglia realizzarlo possa, se lo vuole, realizzare con la roba che si trova già in casa o al più con qualche "bustone" di componenti surplus che si vendono alle fiere a un tot al chilo - con le dovute eccezioni che in pratica saranno, per forza di cose trasformatori, dissipatori e mobile (quest'ultimo lasciato all'estro di ciascuno: io per esempio ho due carcasse di vecchi amplificatori da riempire per cui a me questo aspetto tocca poco).
Il progetto dovrà di necessità essere flessibile al punto da accettare, quando sia il caso, i trasformatori che uno si ritrova già eventualmente in casa.

Se posso rincarare la dose: non si tratta in realtà di fare un amplificatore "che costi poco" ma proprio un amplificatore "trash"... che però non suoni affatto da trash. Se ci riusciremo o no (e sottolineo il *noi*) lo vedremo col tempo. Se ci riusciremo bene; altrimenti avremo definito un limite alle cose che si possono fare con poco. E non mi pare cosa da niente visto che di solito si spinge esattamente nella direzione opposta (il fare tutto "senza compromessi" che, imho, è semplicemente l'altra faccia della medaglia del fare tutto con i piedi...)

Ciao
Piercarlo

Inviato: 02 dic 2006, 03:37
da Alieno
-Possibilità di inserire o meno NFB: ne ho lette di tutti i colori, chi è pro, chi è contro, gli indecisi... personalmente ho qualche base teorica, ma per capire esattamente se porti migliorie o meno forse la miglior cosa è ascoltare di persona cosa cambia! (questa è probabilmente una richiesta iimpossibile, lo so, datosi che alcune scelte progettuali credo vadano prese tenendo conto del previsto uso o meno di retroazione... però la butto lì, da newby che vorrebbe imparare e capire tutto quel che c'è da capire!)
Questo sarà un bel po' difficile da mettere in pratica - anzi direi che è proprio impraticabile: un amplificatore senza NFB deve essere pensato in maniera *completamente diversa* da uno che invece la NFB l'adotta. Ciò non toglie che se ne possa fare l'occasione buona per dibattere un po' più tecnicamente e un po' meno a sentimento su questa famosa controreazione.

Originariamente inviato da Piercarlo - 01/12/2006 :  14:06:40
Infatti me lo ero già detto da solo! (un po' marzullianamente! :D )
Però, magari pensare a qualcosa che sia possibile variabile (entro determinati range, ovvio) potrebbe essere un'idea per cercare di confrontare anche con l'ascolto quel che si teorizza! Nel senso: mi aspetto che se aumento il NFB accada questo e se lo diminuisco quest'altro... provo, constato, tocco con mano! (didatticamente, forse, un po' primitivo, ma molto efficace... perlomeno con i "santommaso" come me!)

CIAO!

Non c'è niente di più bello di una cosa bella!

Inviato: 02 dic 2006, 04:02
da Manolo
Parlo da spettatore... quando si comincia? :D

Ossia, non ti/vi (per chi è competente) pare che sia il caso di buttare giù uno "schema" organizzativo? (scusatemi... l'ingegneria gestionale deforma il cervello dei poveri studenti come me :? se non "organizziamo" non riusciamo a pensare...)

Visto che volevi farlo a 3 "sezioni", se non erro, alimentazione -- segnale -- potenza, non sarebbe il caso di partire da uno di questi e cominciare a buttare giù qualche idea? Anche se poi la vedo dura svilupparle separatamente...

Forse per prima cosa servirebbe sapere a cosa si mira... hai detto potenza intorno ai 25-30W... che componenti ci sono su quel range? quale "conviene" usare? Quanta alimentazione richiede? e poi si sceglie il "driver"...

Scusate... mi sono lasciato andare... :D

Inviato: 02 dic 2006, 04:19
da Piercarlo
Infatti me lo ero già detto da solo! (un po' marzullianamente! :D )
Però, magari pensare a qualcosa che sia possibile variabile (entro determinati range, ovvio) potrebbe essere un'idea per cercare di confrontare anche con l'ascolto quel che si teorizza! Nel senso: mi aspetto che se aumento il NFB accada questo e se lo diminuisco quest'altro... provo, constato, tocco con mano! (didatticamente, forse, un po' primitivo, ma molto efficace... perlomeno con i "santommaso" come me!)
Credo che una risposta la puoi trovare già nel vecchio thread di Giaime sulla controreazione. Dentro vi era incluso un grafico risultato di una estesa serie di misure fatte da Peter Baxandall su come variano i livelli delle componenti di distorsione armonica in funzione di un tasso di retroazione vieppiù crescente.

Guardatelo con calma... Dice moltissime cose senza dire una parola e da tantissimo da riflettere! :)

Ciao
Piercarlo

Inviato: 02 dic 2006, 04:23
da Piercarlo
[quote]Parlo da spettatore... quando si comincia? :D

Buono! :twisted: . Ho già cominciato a scrivere qualcosa e domani probabilmente posto. Comunque se puntate subito alla "parte pratica" mettetevi il cuore in pace: ho intenzione di procedere *con calma*...

Ciao
Piercarlo

Inviato: 02 dic 2006, 05:02
da Manolo
Parlo da spettatore... quando si comincia? :D

Buono! :twisted: . Ho già cominciato a scrivere qualcosa e domani probabilmente posto. Comunque se puntate subito alla "parte pratica" mettetevi il cuore in pace: ho intenzione di procedere *con calma*...

Ciao
Piercarlo


Originariamente inviato da Piercarlo - 01/12/2006 :  22:23:39

Ottimo ottimo!!!
Più tu vai con calma, più io capisco... e ho tempo di farti domande... :D ;)

Cercherò di non rompere più di tanto... :? :D

Questi post sono ORO per chi vuole imparare... :p

Inviato: 02 dic 2006, 05:37
da Piercarlo
Ottimo ottimo!!!
Più tu vai con calma, più io capisco... e ho tempo di farti domande... :D ;)

Cercherò di non rompere più di tanto... :? :D

Questi post sono ORO per chi vuole imparare... :p
Allora eccoti un primo zuccherino... ;)

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Comincio a vedere un po' cosa si può voler "cucinare"; gli ingredienti li dettaglieremo in seguito.

Partiamo dal finale, visto che è quello che più fa gola a tutti quanti! ;) . La prima cosa che bisogna avere in chiaro in testa è che, finché un finale verrà progettato e realizzato per pilotare una cassa "generica", non si potrà avere mai un amplificatore "ottimo". Lo stesso vale, grosso modo dal lato progettazione dei diffusori (di cui però qui non ci occuperemo se non per gli aspetti elettrici che indirettamente ci riguardano). Imho, il sistema ideale è un diffusore attivo in cui i finali sono concepiti, più che come amplificatori, come devi veri e propri *servoamplificatori*, cioè amplificatori pensati per ottimizzare la risposta *meccanica* anziché elettrica del sistema. Ma questa è propria roba tosta.... ci vanno degli "ing." ben corazzati per metterle a punto!

Accontentiamoci del solito amplificatore generatore "quasi" ideale di tensione. Sul come ridurre questo "quasi" ci arriveremo dopo. Intanto vediamo che tipo di amplificatore si vuole fare.
Ci conviene partire da un punto classico "sicuro" che, imho, è sintetizzato dall'amplificatore "tipo" proposto da D. Self nel suo libro "Audio Power Amplifiers" e da lì cominciare a ragionare e poi ricamarci qualcosa di nostro.

Il tipo di circuitazione usato da Self è quello classico a operazionale di potenza, circuitalmente ben riassunto dallo schema interno di un op-amp di uso comune, il 4558, che potete "ammirare" in prima pagina nel datasheet scaricabile al link:

http://semicon.njr.co.jp/njr/hp/fileDow ... ediaId=175

A parte alcuni dettagli abbastanza secondari, lo schema di questo op-amp corrisponde, in versione discreta e debitamente potenziata, allo schema della stragrande maggioranza dei finali audio moderni a stato solido, indipedentemente dal fatto che vengano utilizzati come stadi di uscita transistori bipolari o MOSFET. Non è il solo schema possibile ovviamente; è semplicemente il più diffuso. Se poi è anche il più capito... lo vedremo più avanti. Intanto cerchiamo di capirlo noi.

A parte circuiti ausiliari minori destinati a polarizzare i generatori di corrente (che sono poi i veri e propri *alimentatori interni* del circuito da cui dipende praticamente tutta la sua reiezione ai disturbi di alimentazione - la famosa PSRR), il circuito è composto sostanzialmente da tre stadi: (1) uno stadio differnziale in ingresso (che è differenziale anche quando è composto da un solo transistor, come nel PAMP di Piergiorgio! ;) ) il cui compito principale è convertire la differenza netta tra i segnali *in tensione* presenti sui suoi ingressi in un unico *segnale in corrente* destinato a pilotare lo stadio successivo.

(2) Questi, anche se chiamato solitamente VAS - Voltage Amplifier Stage - è in realtà un amplificatore *in corrente*, non in tensione. Il fatto che tale amplificatore in corrente sia implementato con un emettitore comune significa una sola cosa: che in assenza di contromisure, la sua amplificazione dipenderà fortemente dal beta del transistore usato e dalla sua temperatura, cioè proprio dai parametri da cui si dovrebbe scongiurare il più possibile ogni dipendenza vista la loro aleatorietà (il beta è uno dei parametri più "casual" che si possano trovare in un bipolare). Vedremo più avanti quanto e perché ciò contribuisca a dare all'amplificatore a transistor una timbrica che più "da transistor" di così si muore. Ciò che salva (si fa per dire) la situazione in corner è che su questo stadio viene anche connesso il condensatore di compensazione per la stabilità del circuito che, dal punto di vista del singolo stadio, è *una vera e propria retroazione locale* (purtroppo non delle migliori visto che trasforma uno stadio altrimenti lineare in un integratore; detta in altro l'entità della controreazione dipende dalla frequenza e così il guadagno che lascia disponibile al resto del circuito: è un po' un tira e molla... quando il resto del circuito soffre lui gode mentre quando lui soffre stanno "quasi" bene gli altri).

(3) Completa il circuito lo stadio di uscita vero e proprio, il solo in effetti il cui nome (buffer in corrente) corrisponde a quello che fa effettivamente... e che, tranne che per la distorsione di incrocio, non ha praticamente colpe ma paga per tutti gli altri. In effetti l'unica vera "colpa" che ha è fare il suo mestiere: dare "muscoli" a tutto quanto lo precede, difetti compresi.
Questo è anche lo stadio dove si sviluppa la tanto temuta e famigerata distorsione di incrocio... che però è solo *uno* dei fattori che possono contribuire a una cattiva timbrica. Fattore che, oltre ad essere condiviso con gli amplficatori a tubi (con in più l'aggravante della presenza dei trasformatori di uscita che, come tutti i carichi induttivi o parzialmente tali, mal gradiscono le discontinuità in corrente), ha ricevuto imho un'importanza un po' esagerata. Non è il solo problema con cui fare i conti e secondo me, dal punto di vista della risolvibilità, neppure il più grave - anche perché la disto di incrocio, dipendendo anche dalla temperatura di funzionamento dei transistori di uscita, di fatto *non è* eliminabile).

Alla prossima "botta" cercherò di chiarire perché secondo me ciò che chiamano VAS non è un VAS e che cosa lo è realmente. Il tutto con lo scopo di trovare dove e come si genera effettivamente la tensione di uscita del finale "classico" di cui parlavo sopra - perché imho lì e non altrove si trova la vera "tana del diavolo" dove viene davvero "fucinato" il "suono a transistor".

Ciao
Piercarlo

(continua)

Inviato: 02 dic 2006, 06:34
da Manolo
:o:o:o

Solo 3 cose:

- Stranamente ho capito tutto... o almeno quel che c'era da capire fin ora... continuo a sostenere che tu ti esprimi in modo chiaro... ;)

- Non ho "dubbi" ne domande che non sono sicuro di risolvere nelle prossime "release"...

- Stò prendendo appunti! :D

Tks per lo zuccherino! Mi ci voleva proprio... :p

Inviato: 02 dic 2006, 06:48
da Alieno
OK, lo stadio di ingresso è l'esempio più classico di utilizzo del current mirror: current mirror che fornisce la corrente costante necessaria al differenziale, i due rami del differenziale, current mirror sui collettori, così da avere a disposizione una corrente proporzionale alla differenza di tensione in ingresso in uscita... poi c'è un collettore comune che pilota l'emettitore comune che pilota lo stadio di uscita a simmetria complementare in classe AB, a occhio.

(sono quasi sicuro di ciò che ho scritto, a parte l'orario tardo che certo non aiuta il ragionamento! :D )

Azzardo anche qlc sul vas che tanto vas non è... il segnale in ingresso direi che lo si può considerare in tensione, dato che c'è un collettore comune a pilotare l'emettitore comune (certo, se quel collettore comune lo si vede come parte del vas il pilotaggio è decisamente in corrente), che però ha impedenza d'uscita un po' troppo alta per considerarsi amplificatore di tensione vero e proprio...

Fino a qui è un ragionamento a voce alta, nè più nè meno! cosa c'è di giusto? cosa di sbagliato? quali elementi sono rilevanti dal punto di vista sonico, una volta tradotto questo schemino in amplificatore di potenza audio a componenti discreti?

CIAO!

Non c'è niente di più bello di una cosa bella!

Inviato: 02 dic 2006, 17:19
da mauropenasa
OK, capito la situazione.
Visto che criticare per criticare pare sia sempre lecito permettimi (con tutta la simpatia che in pochissimo tempo ho sviluppato per te, e con la mia consueta abissale stupidità) di dire che ponenedoti in questo modo, sei a parer mio assai poco costruttivo.

Devo dedurre che il modello Kolkoz applicato allo ss non ti sembri praticabile, Mauro, se non retoricamente.
Capisco quello che tu dici. Io mi baso sul fatto che da parte mia sono certo di avere divulgato molto materiale di discussione, sia su quello che penso che su una concezione di amplificatore a vari livelli, mentre non posso dire altrettanto (per mia non conoscenza della persona) di Piercarlo.
Ne consegue che se io commento un certo circuito da qualche parte esiste sempre una spiegazione mia (pubblica) legata a quel contesto, oppure faccio riferimenti a qualche discussione di altri contestuale, mentre finora leggo solo elementi condivisibili ma molto generici.
Riguardo al progetto collettivo, si trovano sotto alcune cose, ma di base credo che non sia una cosa molto praticabile.....
Personalmente dai commenti che sento in giro da dieci anni a questa parte, ho estrapolato (male?) la convinzione che, dal Volks al GY (si, ha dei tubi), la storia recente dell'autocostruzione italiana mostri come buoni apparecchi a ss siano realizzabili, ed aggiungo che, se non si deve pagare il kit all'Aloia (o chi di di turno), pure con (relativamente) pochi soldi.
Appunto. Alla base del mio discorso "poco costruttivo" esiste la consapevolezza che di ottimi "muletti" su cui ragionare ce ne siano a centinaia, e creare un nuovo progetto collettivo non "pre-concettato" alla origine non ha senso. Ne potrebbe avere se si partisse da concetti originali da sperimentare. In caso contrario, i semplici rudimenti si possono estrapolare da articoli di Aloia e altri o dai libri classici, come quelli di D. Self.
Completa il circuito lo stadio di uscita vero e proprio, il solo in effetti il cui nome (buffer in corrente) corrisponde a quello che fa effettivamente... e che, tranne che per la distorsione di incrocio, non ha praticamente colpe ma paga per tutti gli altri. In effetti l'unica vera "colpa" che ha è fare il suo mestiere: dare "muscoli" a tutto quanto lo precede, difetti compresi.
Diciamo che come semplificazione può essere accettata, Anche se basta attenersi a D. Self (quindi senza entrare in meriti superiori) e ad un intero capitolo dedicato a questa "sezione meravigliosa" per poter dire senza tanti preamboli che questa sezione di rogne ne ha a quintalate, escludendo anche il problema di incrocio (variazione di transconduttanza durante l' erogazione di forti correnti ecc....).


Questione sul VAS ed affini:
Che il VAS non sia "uno stadio in tensione", mi si perdoni, mi pare scontato. Che il VAS sia un "amplificatore di tensione" è un concetto invece assolutamente assodato.

Anche per rispondere ad altri, credo che sia necessario fare chiarezza su cosa siano quei concetti.

Generatore di tensione = Elemento da cui esce un certo valore di tensione (differenza di potenziale) caratterizzato da una impedenza interna tendente allo 0.

Generatore di corrente = Elemento che fa riferimento ad un generatore di energia concettualmente identico a quello in tensione, ma dotato di una impedenza di uscita tendente all'infinito.

Definito questo, si può passare alla analisi del modo di lavorare dei BJT, che per la precisione è a transimpedenza (corrente/corrente).

I tubi in genere ed i fet/mosfet invece lavorano in transconduttanza (tensione/corrente).

Sulle differenze soniche di questo si è scritto molto e si è pure straparlato molto, si vedrà nel proseguo eventualmente....

La risultante di entrambe le tecnologie è comunque sempre ed esclusivamente "la corrente", quindi se si desidera ottenere dei guadagni di tensione da un dispositivo elettronico ordinario, non si può prescindere da questo semplice concetto.
Per ottenerlo si mette il classico "carico", attivo o passivo che sia, che serve a determinare per la legge di ohm una "caduta di tensione" causata dalla corrente.

Questo fa lo stadio VAS o un SE a tubi o un singolo stadio a guadagno con triodo e resistenza Anodica.

La questione può essere traslata in qualche modo, usando ad esempio degli inseguitori a guadagno unitario e dotati di bassa impedenza interna come buffer, ma non si può prescindere dai meccanismi che determinano il "guadagno" nei dispositivi....

ciao





Mauro
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Inviato: 02 dic 2006, 19:28
da Piercarlo
OK, lo stadio di ingresso è l'esempio più classico di utilizzo del current mirror: current mirror che fornisce la corrente costante necessaria al differenziale, i due rami del differenziale, current mirror sui collettori, così da avere a disposizione una corrente proporzionale alla differenza di tensione in ingresso in uscita... poi c'è un collettore comune che pilota l'emettitore comune che pilota lo stadio di uscita a simmetria complementare in classe AB, a occhio.

(sono quasi sicuro di ciò che ho scritto, a parte l'orario tardo che certo non aiuta il ragionamento! :D )
Vai tranquillo, il circuito è semplice - l'ho scelto apposta! :)
Azzardo anche qlc sul vas che tanto vas non è... il segnale in ingresso direi che lo si può considerare in tensione, dato che c'è un collettore comune a pilotare l'emettitore comune (certo, se quel collettore comune lo si vede come parte del vas il pilotaggio è decisamente in corrente), che però ha impedenza d'uscita un po' troppo alta per considerarsi amplificatore di tensione vero e proprio...

Fino a qui è un ragionamento a voce alta, nè più nè meno! cosa c'è di giusto? cosa di sbagliato? quali elementi sono rilevanti dal punto di vista sonico, una volta tradotto questo schemino in amplificatore di potenza audio a componenti discreti?
Oggi non mi posso dilungare perché ho, ahem, impegni più "mondani". Domani neppure perché è il mio compleanno e la giornata spero sia ancora più mondana! :)

Dico solo questo: a prescindere dalla precisione o meno dei termini che uso (e su questo lascio volentieri a Mauro il compito di bacchettarmi! Un po' di divisione dei lavori non guasta... :D ), quello che mi preme arrivare a far comprendere è *come* alla fine di tutti i conti il sistema diventa un amplificatore di tensione (perché lo è e non può essere altrimenti) e far capire *come viene sviluppata* la tensione di uscita del circuito perché, al di là del successivo irrobustimento in corrente operato dallo stadio di uscita vero e proprio, è comunque questa tensione che effettivamente "suona", compresi i suoi difetti.

Una nota per Mauro. Tante cose saranno per forza di cose scontate per chi già sa. Non può essere altrimenti visto che si sta facendo di tutto *tranne* che inventare qualche cosa di nuovo. Il circuito da cui è nato il tutto è sempre il solito Lin, che era nuovo (forse) nel 1955 quando io non ero neppure nato. Quello che voglio fare qui è, a partire da circuiti oggi di larghissimo uso, risalire un po' alle radici delle cose.
Questi circuiti non sono "le" soluzioni a dei problemi ma "alcune" soluzioni degli stessi. E, per comprendere se le soluzioni che sono state trovate da altri possano andare bene anche per noi, è importante comprendere prima il tipo di problemi che si proponevano di risolvere e, ripartendo da questa comprensione, valutare anche altre soluzioni per poterne confrontare pregi e difetti che, in varie proporzioni, costituiscono comunque un mix ineludibile di pro e contro pertinenti a qualsiasi circuito.

Lo scopo finale, se non si è ancora capito, è più di portare la gente a essere in grado di valutare per conto proprio la validità di ciò che gli viene proposto in generale che non il proporgli l'ennesimo "piatto pronto" che, pur permettendo magari di passare qualche ora a divertirsi con il saldatore, non libera la gente dalla "dipendenza" dalle altrui capacità.
Questo a dire il vero sarà comunque difficile da ottenere ma se si riuscirà almeno a portare la gente alla capacità di valutare con cognizione di causa se le *altrui* capacità esistono sul serio e non siano solo dei "millanta" che stanno in piedi solo per l'ignoranza di chi ascolta, sarà - imho - un gran bel risultato. Poi chi vorrà potrà anche accontentarsi del "piatto pronto" ma almeno avrà avuto in più, rispetto ad altre volte, la possibilità reale di capire costa sta mangiando veramente.

Ciao
Piercarlo

Inviato: 02 dic 2006, 20:57
da mauropenasa
Lo scopo finale, se non si è ancora capito, è più di portare la gente a essere in grado di valutare per conto proprio la validità di ciò che gli viene proposto in generale che non il proporgli l'ennesimo "piatto pronto" che, pur permettendo magari di passare qualche ora a divertirsi con il saldatore, non libera la gente dalla "dipendenza" dalle altrui capacità.
Questo a dire il vero sarà comunque difficile da ottenere ma se si riuscirà almeno a portare la gente alla capacità di valutare con cognizione di causa se le *altrui* capacità esistono sul serio e non siano solo dei "millanta" che stanno in piedi solo per l'ignoranza di chi ascolta, sarà - imho - un gran bel risultato.
Benissimo, l' obbiettivo è chiaro.
Io sono sempre un poco pessimista su queste cose, nel senso che io credo che esistano pure diversi livelli di "capacità cognitiva" ancora prima di diversi livelli di capacità "critica". Di questo tema (la preparazione tecnica di base necessaria alle comprensioni delle cose) se ne parlò spesso anche con Piergiorgio e altri in altre circostanze....

Spero che questo possa essere solo una mia visione pessimistica.... :oops:


ciao




Mauro
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Inviato: 02 dic 2006, 22:56
da Manolo
Benissimo, l' obbiettivo è chiaro.
Io sono sempre un poco pessimista su queste cose, nel senso che io credo che esistano pure diversi livelli di "capacità cognitiva" ancora prima di diversi livelli di capacità "critica". Di questo tema (la preparazione tecnica di base necessaria alle comprensioni delle cose) se ne parlò spesso anche con Piergiorgio e altri in altre circostanze....

Spero che questo possa essere solo una mia visione pessimistica.... :oops:


ciao




Mauro
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Originariamente inviato da mauropenasa - 02/12/2006 :  14:57:52
Da parte mia spero che i discorsi non diventino troppo "tecnici/esoterici" (o meglio... tecnici si... ci mancherebbe... ma che si fondino cmq su cose tangibili e comprensibili per chi ha una base ma non la scienza-infusa)...

Proprio quello di cui hai parlato... diversi "livelli cognitivi"... e se ho ben capito Piercarlo vuole tenere il livello sufficientemente basso da farsi capire da tutti quelli che hanno già una base solida.

Personalmente ho appena questa base solida (ma molto intuito! :D ) e fin ora i discorsi sono chiari... se volete in seguito farò (con le mie domande) da contrappeso per non alzare i livelli oltre il "comprensibile" per i "più"... ;)

Inviato: 03 dic 2006, 01:29
da Alieno
Questione sul VAS ed affini:
Che il VAS non sia "uno stadio in tensione", mi si perdoni, mi pare scontato. Che il VAS sia un "amplificatore di tensione" è un concetto invece assolutamente assodato.

Anche per rispondere ad altri, credo che sia necessario fare chiarezza su cosa siano quei concetti.

Generatore di tensione = Elemento da cui esce un certo valore di tensione (differenza di potenziale) caratterizzato da una impedenza interna tendente allo 0.

Generatore di corrente = Elemento che fa riferimento ad un generatore di energia concettualmente identico a quello in tensione, ma dotato di una impedenza di uscita tendente all'infinito.

Definito questo, si può passare alla analisi del modo di lavorare dei BJT, che per la precisione è a transimpedenza (corrente/corrente).

I tubi in genere ed i fet/mosfet invece lavorano in transconduttanza (tensione/corrente).

Originariamente inviato da mauropenasa - 02/12/2006 :  11:19:39
Solo un chiarimento: sono d'accordo sul fatto che i BJT lavorino in corrente/corrente, ma per amplificatore di transimpedenza ho sempre inteso amplificatore pilotato in corrente la cui uscita effettua pilotaggio in tensione: ovvero bassa Rin, e bassa Rout (come lo si ottenga circuitalmente è altro discorso, questo vedendo l'amplificatore come black box)... cosa che "dimensionalmente" torna anche! Probabilmente stiamo solo usando due diversi modi di dire la stessa cosa.
Oggi non mi posso dilungare perché ho, ahem, impegni più "mondani". Domani neppure perché è il mio compleanno e la giornata spero sia ancora più mondana!
AUGURI! :D

CIAO!

Non c'è niente di più bello di una cosa bella!

Inviato: 03 dic 2006, 17:56
da mauropenasa
Errata corrige;
La mia frase:
Definito questo, si può passare alla analisi del modo di lavorare dei BJT, che per la precisione è a transimpedenza (corrente/corrente).

I tubi in genere ed i fet/mosfet invece lavorano in transconduttanza (tensione/corrente).
cosi come è messa (quindi intendibile dai più) è errata.
Benchè con questi dispositivi si possa effettuare anche una struttura a transimpedenza, la natura intrinseca (legata alla possibilità di guadagno in corrente) dei dispositivi che ho citato resta definibile a transconduttanza, corrente/corrente per i BJT e tensione/corrente per fet mosfet e tubi vari.

Quindi la descrizione di transimpedenza fatta da alieno:
.....ma per amplificatore di transimpedenza ho sempre inteso amplificatore pilotato in corrente la cui uscita effettua pilotaggio in tensione...
è corretta.

Quindi ho commesso un' errore di esposizione, e me ne scuso.... :oops:

Fatto salvo questa "definizione" infelice il resto del mio intervento mantiene fede al concetto che intendevo fare passare....

ciao


Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

Inviato: 04 dic 2006, 00:11
da Alieno
[OT mode]

@mauropenasa: è capitato anche a me di impicciarmi con i termini (proprio transconduttanza/transimpedenza)... purtroppo resta uno degli episodi che più mi "bruciano" della mia "carriera" di studente: per questo son diventato un po' pignolone a riguardo! :oops: (cosa che di solito, e su tutto il resto, non sono... anzi! :D )

Per il resto, spero che la visione pessimistica possa dissolversi con l'andare della discussione! Per quel che mi riguarda, questa iniziativa, al momento, sembra essere un modo gradevole di accostarmi ad un hobby che mi attrae molto da parecchio tempo (una maniera più piacevole rispetto alla solitaria lettura di articoli e altrui progetti) e la partecipazione di voci più esperte ed autorevoli non posso che vederla in maniera molto positiva e desiderabile!

[/OT mode]

CIAO!

Non c'è niente di più bello di una cosa bella!

Inviato: 04 dic 2006, 15:54
da mauropenasa
@mauropenasa: è capitato anche a me di impicciarmi con i termini (proprio transconduttanza/transimpedenza)... purtroppo resta uno degli episodi che più mi "bruciano" della mia "carriera" di studente: per questo son diventato un po' pignolone a riguardo!
Mah, ovviamente trattasi di semplice scrittura con la mente da un' altra parte. Come molti, capita anche a me di scrivere mentre si stanno facendo cose molto diverse....
Diciamo che a fronte di una segnalazione (altrimenti forse non me ne sarei manco accorto) io ritengo sempre corretto esporre le precisazioni del caso.
Già esiste molta confusione senza che anche io contribuisca ad aumentarla....

In realtà io non sono molto preoccupato delle "definizioni" in se (almeno fintanto che non le sbaglio platealmente.... :D ), ma più della comprensione dei fenomeni, (o della dimostrazione di avere una coscienza critica di essi).

Di professori scolastici che sanno a memoria una sequenza matematica ( o una serie di definizioni) ce ne sono a milioni, nel mondo, di gente che conosce il vero significato di quella formula ed i suoi limiti ce ne sono molto meno....
Per imparare una definizione basta un esercizio di memoria, per capire un meccanismo serve concatenare diverse nozioni in modo critico.....

ciao


Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

Inviato: 04 dic 2006, 19:30
da Piercarlo
Mauro
Spero che questo possa essere solo una mia visione pessimistica.... :oops:
Io parto sempre dal principio che, partendo da una visione positiva delle possibilità, si fa sempre a tempo a cambiare idea in peggio se occorre mentre il contrario, causa meccanismi psicologici vari, è molto più difficile. Lo dice uno che continua a rimanere moderatamente ottimista per scelta, nonostante abbia avuto la sua bella dose di disincanti.

Comunque stasera addenterò la faccenda VAS e su quella base si potrà valutare se è un buon modo di procedere o no. Per i signori "precisini" sicuramente no ma non sono loro il mio "target": e se occorre possono benissimo rendersi utili rielaborando le cose dal loro punto di vista (divisione del lavoro...).

Da parte mia spero che i discorsi non diventino troppo "tecnici/esoterici" (o meglio... tecnici si... ci mancherebbe... ma che si fondino cmq su cose tangibili e comprensibili per chi ha una base ma non la scienza-infusa)...

Proprio quello di cui hai parlato... diversi "livelli cognitivi"... e se ho ben capito Piercarlo vuole tenere il livello sufficientemente basso da farsi capire da tutti quelli che hanno già una base solida.
Io parto sempre dal principio che le spiegazioni si danno a chi ne ha bisogno, non a chi le cose le sa già e di conseguenza regolo il mio linguaggio. Del resto ai professori avrei più da chiedere che da spiegare... "Spiegare" come tanti fanno, a base di tecnicismi, formulette ecc. non è affatto uno "spiegare" ma semplicemente una variante del fare salotto a raccontarsela su chi la sa più lunga degli altri. Roba che, almeno qui, spero non interessi a nessuno! Il tono del discorso sarà... discorsivo con tecnicismi che saranno introdotti (e anche lasciati perdere: odio parlare per sigle!) occasionalmente nel discorso soltanto quando, dal materiale precedente, sarà ormai chiaro che cosa definiscono.

Ciao
Piercarlo

Inviato: 04 dic 2006, 19:40
da Manolo

Io parto sempre dal principio che le spiegazioni si danno a chi ne ha bisogno, non a chi le cose le sa già e di conseguenza regolo il mio linguaggio. Del resto ai professori avrei più da chiedere che da spiegare... "Spiegare" come tanti fanno, a base di tecnicismi, formulette ecc. non è affatto uno "spiegare" ma semplicemente una variante del fare salotto a raccontarsela su chi la sa più lunga degli altri. Roba che, almeno qui, spero non interessi a nessuno! Il tono del discorso sarà... discorsivo con tecnicismi che saranno introdotti (e anche lasciati perdere: odio parlare per sigle!) occasionalmente nel discorso soltanto quando, dal materiale precedente, sarà ormai chiaro che cosa definiscono.

Ciao
Piercarlo



Originariamente inviato da Piercarlo - 04/12/2006 :  13:30:35
Non chiedo di meglio! :)

A proposito... auguri per ieri!!! :D (in ritardo... :? )

Inviato: 04 dic 2006, 19:44
da Piercarlo
Nota di "servizio". Per quanto possibile cercherò di utilizzare materiale illustrativo già presente in rete (datasheet, schemi ecc.). Tuttavia ogni tanto dovrò caricare qualche disegnino fatto a manina (o meglio con Illustrator, con cui mi trovo meglio, registrandoli poi come pdf). Nelle faq esiste un preciso "altolà", per sensati motivi di sicurezza, all'allegare files... Come se ne viene a capo?

Ciao
Piercarlo

Inviato: 04 dic 2006, 19:47
da Piercarlo
A proposito... auguri per ieri!!! :D (in ritardo... :? )
Grazie! :) Mi hanno già festeggiato e... ingrassato! :D

Ciao
Piercarlo

Inviato: 05 dic 2006, 06:20
da Piercarlo
Secondo zuccherino per gli interessati (sperando di non aver "divagato" troppo e di essere stato chiaro quanto basta - altrimenti chiedere è sempre lecito e rispondere anche! :) )

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Il VAS (Voltage amplifier stage)

Riporto di nuovo per comodità il link del 4558 il cui schema interno ci serve da canovaccio per la nostra "storia":

http://semicon.njr.co.jp/njr/hp/fileDow ... ediaId=175

In questo schema lo stadio definito convenzionalmente "VAS" è quello situato (non attorcigliatevi gli occhi a leggere... ;) ) tra l'uscita dello stadio differenziale di ingresso e l'ingresso del buffer di corrente di uscita (cioè lo stadio finale, in questo circuito ridotto ai suoi minimi termini, una coppia di transistori complementari).

Tale stadio è composto da una coppia di transistori connessa a Darlington (ma che non è un Darlington in senso stretto, mancando la connessione tra i collettori - in realtà col Darlington, a parte la somiglianza grafica, non c'entra proprio nulla ma è lungo da spiegare perché) *e* dal condensatore di compensazione (quello in parallelo al diodo). Senza condensatore o senza una qualche tipo di impedenza che collega ingresso e uscita di questo stadio *non* abbiamo un VAS ma un normale amplificatore di corrente.

Detto in altro modo, in questo circuito il VAS diviene tale perché esiste una *retroazione locale* che ridefinisce il comportamento effettivo del circuito interessato, trasformandolo da amplificatore di corrente ad amplificatore di transimpedenza (che converte un segnale d'ingresso in corrente in un segnale di uscita in tensione: l'esatto duale del più noto amplificatore di transconduttanza).
in realtà, in questo circuito, il meccanismo che genera tensione in risposta a un segnale in corrente funziona grazie alla sinergia di due componenti: la prima è il meccanismo di retroazione locale attraverso il condensatore di compensazione (o altro tipo di impedenza), il secondo, indipendente dal primo è la cosiddetta *impedenza riflessa* dal carico di uscita attraverso il guadagno di corrente dello stadio finale.
Questa *impedenza riflessa* non è altro che l'impedenza di carico moltiplicata per il guadagno di corrente dello stadio di uscita e, a prescindere dalla grandezza, ne segue da vicino il comportamento e la natura: se il carico è di tipo resistivo l'impedenza riflessa sarà anch'essa resistiva, se reattivo l'impedenza riflessa sarà reattiva di conseguenza. Tale impedenza riflessa, seguendo le vicende del beta dei transistori di uscita, sarà anche in gran parte non lineare.

La proporzione tra le due componenti che contribuiscono a generare la tensione di uscita del circuito (che lo stadio di uscita può solo riproporre, irrobustista in corrente, tale e quale al mondo esterno) determina anche la sensibilità (o insensibilità) relativa del circuito amplificatore interno (il VAS appunto) rispetto agli eventi del mondo esterno. Più la componente di transimpedenza domina sull'impedenza riflessa e più le caratteristiche del segnale in tensione generato sull'uscita di questo stadio saranno indipendenti dalle vicende del carico connesso all'uscita. Più si riesce a garantirne questa insensibilità (o isolamento) rispetto all'andamento del carico, maggiori sono le garanzie che si possono ottenere sia in termini di stabilità intrinseca del circuito sia in termini di qualità del segnale che questo è in grado di produrre sulla sua uscita.

Il buon suono non è solo questione di indipendenza intrinseca del circuito dagli eventi del mondo esterno e dei carichi che gli si connettono ma ne è comunque condizionato in modo importante e, anzi, mi vien da dire che, una volta ottimizzate le soluzioni ad altri problemi di questo tipo di circuito (tra cui, imho, il più importante è l'automodulazione delle linee di alimentazione generata *dall'amplificatore stesso*, che è tanto più importante quanto più è alta l'impedenza di uscita dell'alimentatore - su cui torneremo più avanti), l'insensibilità o meno alle caratteristiche del carico del segnale generato dal VAS sia il fattore chiave che discrimina amplificatori che suonano in maniera neutra e con *qualità costante* da quelli che si "lasciano andare a cantarci sopra" al segnale che stanno amplificando.

La soluzione ideale al problema dell'interfaccia con il carico esterno è quella di dimensionare il VAS in modo che abbia la più bassa impedenza di uscita possibile, al punto che lo stadio di uscita non deve più avere un ruolo di adattatore di impedenza (come in effetti svolge in gran parte dei casi) ma soltanto quello di fornire corrente al carico secondo le necessità di quest'ultimo.
Soluzione ideale che però ha un grosso risvolto poco ideale: un amplificatore di transimpedenza siffatto guadagna molto poco in tensione e, poiché il guadagno naturale di questo stadio costituisce anche la parte preponderante del guadagno ad anello aperto di tutto il circuito, questo porta ad un amplificatore che ha scarsa riserva di guadagno di anello utilizzabile per la controreazione.
Scarsa riserva di guadagno ad anello aperto significa che tutta una serie di vantaggi connessi all'uso di un consistente tasso di retroazione (tra cui, non da poco, la riduzione del ronzio) non possono più essere ottenuti con la sola applicazione della controreazione ma vanno in qualche modo "assistiti" con altri rimedi (alimentazioni stabilizzate) che ovviamente non vengono regalati da nessuno.

Volendo, questo aspetto lo si può vedere anche in un altro modo: la controreazione che non si usa da una parte la si deve giocoforza usare da un'altra parte, altrimenti non se ne arriva quasi a capo. E usare un'alimentazione stabilizzata al posto di una normale significa esattamente questo: usare della controreazione "altrove", in più luoghi anziché concentrata in un solo circuito.

Una soluzione di compromesso, attuata spesso, è stata quella di far lavorare l'intero circuito su un doppio carico: uno "interno", visto solo dal VAS e convenientemente dimensionato per estrarre da questo il massimo guadagno possibile pur facendolo lavorare su un carico resistivo puro (o quasi) su cui sviluppare la tensione di uscita, e uno esterno (cioè il carico reale, le CASSE insomma!) che viene visto dal solo stadio di potenza che, rispetto al VAS, non si comporta più da "adattatore di impedenza" ma da *isolatore* tra i due carichi. E' lo stesso concetto, né più né meno, che si adotta per costruire i finali ibridi valvole-stato solido con l'unica differenza sostanziale che è tutto a stato solido (e costa un cicchettino di meno...).

La soluzione funziona bene, imho, solo a condizione che i due "subamplificatori" siano alimentati separatamente (e siamo daccapo con le alimentazioni stabilizzate...). Il VAS e il suo carico interno andrebbero alimentati da un'alimentazione adeguatamente sofisticata (sfruttando il fatto che è comunque di bassa potenza) e lo stadio finale/buffer in corrente con un'alimentazione più tradizionale e forse anche più grossolana visto che non va più ad alimentare *anche* gli stadi di segnale dell'amplificatore come di solito succede.

Tutto questo è un sacco bello e, se si parte per la tangente, anche un sacco costoso. E non garantisce affatto garantito che la ciambella venga con il buco, anzi. In realtà tutto questo può migliorare le prestazioni di un amplificatore ma di per sè non garantisce per niente che suoni "bene".
Tanto vale allora tornare un po' sui nostri passi e vedere se e come sia possibile ricavare da un circuito normale, ritoccandolo senza stravolgerlo, il meglio che può dare (e può dare veramente tanto!). Però occorre a questo punto dare un'occhiatina al "signor stadio d'uscita" per capire bene i sorci verdi che vede e quelli che di rimando fa vedere al VAS che, poverino, più cerca di fare il bravo e dargli giusto un po' di tensione (un po' di vita!) più si ritrova pieno di legnate! :oops:

Alla prossima botta!

Ciao
Piercarlo

Inviato: 05 dic 2006, 07:05
da Luc1gnol0
Nelle faq esiste un preciso "altolà", per sensati motivi di sicurezza, all'allegare files... Come se ne viene a capo?
Originariamente inviato da Piercarlo - 04/12/2006 : 13:44:35
Da quel che vedo non mi pare sia così Piercarlo: mi risulta tu possa allegare quel che vuoi (di "lecito").

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Ciao, Luca

Inviato: 05 dic 2006, 07:41
da Alieno
OK, chiara la retroazione parallelo/parallelo e il suo ruolo nel definire le caratteristiche di transimpedenza dello stadio VAS, nonchè il carico riflesso... al momento sto iniziando a far girare un po' le rotelle per capire dal punto di vista del suono quale sia l'importanza di ogni singolo pezzo, spero che le prossime puntate contribuiscano a lubrificare gli ingranaggi e rendermi più agevole il ragionamento!
Nota di "servizio". Per quanto possibile cercherò di utilizzare materiale illustrativo già presente in rete (datasheet, schemi ecc.). Tuttavia ogni tanto dovrò caricare qualche disegnino fatto a manina (o meglio con Illustrator, con cui mi trovo meglio, registrandoli poi come pdf). Nelle faq esiste un preciso "altolà", per sensati motivi di sicurezza, all'allegare files... Come se ne viene a capo?
EDIT: vedo in alto a destra il simbolo della graffetta per allegare documenti... altrimenti salvare in jpeg, caricare sui siti che permettono l'upload di immagini e linkare con i tag IMG!

CIAO!

Non c'è niente di più bello di una cosa bella!

Inviato: 05 dic 2006, 16:07
da Piercarlo
Da quel che vedo non mi pare sia così Piercarlo: mi risulta tu possa allegare quel che vuoi (di "lecito").
C'è scritto nelle faq... alla voce "allegare files". Sarò imbranato io (o pigro) ma... Altrimenti invece di richiamare un datasheet avrei spedito io un disegno molto migliore (almeno con le sigle per facilitare il discorso!)

Ciao
Piercarlo

Inviato: 05 dic 2006, 17:06
da mauropenasa
Piercarlo, leggo le tue critiche verso quelli "che insegnano" e cose del genere, poi ti leggo e non capisco gli interventi che fai.

In primo luogo hai posto, con un bel tono "discorsivo e canzonatorio" una serie di concetti semplicemente sbagliati, poi talvolta fai riferimenti al suono e talvolta alle prestazioni, talvolta alla definizioni talvolta al circuito.

Stando solo sul VAS, ti spiego quello che non passa dal tuo discorso:

1. Il VAS è definibile :?: a "transimpedenza" per la semplice ragione che l' uscita risultante è uno swing di tensione , ma è formato da uno stadio a transconduttanza caricato da un generatore di corrente (+ relativo carico di cui sotto...). Questo concetto appare e scompare dal tuo tomo, quindi "non passa"...
2. Uno stadio a guadagno come il VAS ha sempre una impedenza di uscita elevata, quindi non è mai un "generatore di tensione". In realtà, in barba alle definizioni di molti autori, un vero stadio a transimpedenza dovrebbe comprendere anche la sezione di uscita (ad inseguitori), perche la definizione corretta di transimpedenza sarebbe quella postata da Alieno. Non esiste "transizione di impedenza" in uno stadio a guadagno costruito in quel modo, che non sia data dal parallelo tra la resistenza di carico dello stadio con quella interna dei dispositivi (qualche Kohm mediamente).
3. Affermi: " Senza condensatore o senza una qualche tipo di impedenza che collega ingresso e uscita di questo stadio *non* abbiamo un VAS ma un normale amplificatore di corrente.....". La reazione locale non centra nulla con il funzionamento dello stadio. Uno stadio a tranconduttanza come quello diventa un "amplificatore di tensione" per la semplice legge di ohm, ossia ponendo un rapporta tra la resistenza di carico (sia essa formata dallo stadio successivo come nei casi che citi o da una semplice resistenza posta verso massa o Vcc come molti fanno) ed il guadagno di corrente che lo stadio a transconduttanza genera. L' ammontare di NFB locale modifica semplicemente il guadagno complessivo, e il Cdom ne determina il polo dominante a bassa frequenza, quindi il decadimento di gain in frequenza. Peraltro, se si volesse ottenere una bassa impedenza con la NFB, si dovrebbe praticamente annullare (o quasi) tutto il guadagno di tensione, come in qualche passaggio tu dici, per cui che io sappia nessuno usa quel metodo locale per ottimizzare lo stadio. Semmai ci si mette uno stadio inseguitore locale, in modo di fare un "vero stadio a transimpedenza" completo prima dello stadio di uscita vero e proprio.

Sarebbe poi utile capire in che relazione una rotazione di fase del carico di uscita si ripercuota sul VAS. Di sicuro in termini di variazioni di carico, perchè gli stadi finali sono spinti ad erogare più o meno energia istantanea, ma che il carico del VAS diventi "reattivo di riflesso" è un concetto molto singolare. Ed io che pensavo che in un generatore di tensione (uscita a bassa impedenza) la relazione di fase V/I si riflettesse sul generatore solo in termini di energia istantanea da erogare....

Insomma, Piercarlo, va bene disquisire in vario modo, va bene sbagliarsi su qualche termine (come capita pure a me), ma non capisco il senso di fare descrizioni cosi "colorite" e di conseguenza molto forvianti.

ciao

Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

Inviato: 05 dic 2006, 17:30
da mr2a3
Da quel che vedo non mi pare sia così Piercarlo: mi risulta tu possa allegare quel che vuoi (di "lecito").
C'è scritto nelle faq... alla voce "allegare files". Sarò imbranato io (o pigro) ma... Altrimenti invece di richiamare un datasheet avrei spedito io un disegno molto migliore (almeno con le sigle per facilitare il discorso!)

Ciao
Piercarlo


Originariamente inviato da Piercarlo - 05/12/2006 :  10:07:21
Ciao Piercarlo,
per quanto riguarda la possibilità di allegare file non ci sono problemi, basta che in alto (nella riga formato) scegli la graffetta, "schiacci" il tasto browse e scegli il file che vuoi allegare.
L'avvertimento è necessario per ricordare che non si possono pubblicare cose prot**** da copyright, ad esempio pagine scannerizzate di riviste, per le quali serve un'esplicita autorizzazione.

E' però un avvertimento non un blocco!

Ciao
Massimo (che segue con attenzione)

EDIT: Miii, al "controllo di educazione" non sfugge proprio nulla! :D

Inviato: 05 dic 2006, 18:23
da Piercarlo
Ciao Piercarlo,
per quanto riguarda la possibilità di allegare file non ci sono problemi, basta che in alto (nella riga formato) scegli la graffetta, "schiacci" il tasto browse e scegli il file che vuoi allegare.
L'avvertimento è necessario per ricordare che non si possono pubblicare cose prot**** da copyright, ad esempio pagine scannerizzate di riviste, per le quali serve un'esplicita autorizzazione.

E' però un avvertimento non un blocco!
Perfetto! Non ho bisogno di autorizzazioni perché i disegni me li faccio da me! :)

Ciao
Piercarlo

Inviato: 05 dic 2006, 18:42
da PPoli
C'è scritto nelle faq... alla voce "allegare files". Sarò imbranato io (o pigro) ma... Altrimenti invece di richiamare un datasheet avrei spedito io un disegno molto migliore (almeno con le sigle per facilitare il discorso!)
Aggiungo, in qualità di utente dato che questa non è la mia sezione, che l'avvertimento delle faq vuole essere un invito all'uso equilibrato del forum.

Lo spazio su disco e la larghezza di banda, quando le dimensioni superano quelle del classico album di famiglia, costano. E essendo il forum autofinanziato da alcuni generosi partecipanti cerchiamo di starci attenti.

Benvengano dunque gli allegati. Se però dobbiamo inserire un datasheet della Stm (scelto a caso), magari scannerizzato dal cartaceo (dimensioni elevate), quando il datasheet è presente sul sito ufficiale della Stm, magari un bel link è preferibile. Se dobbiamo inserire foto o scansioni preoccupiamici di ridurne le dimensioni in maniera che siano consone allo scopo che si prefiggono: nessuno penso intende stamparsi in alta risoluzione uno schema di amplificatore per appenderlo in salotto. L'importante è che si capisca.

Approfitto per farti i complimenti (a Piercarlo) per come hai impostato questa discussione. La seguo (con molta fatica) nell'ombra.

Inviato: 05 dic 2006, 19:34
da Piercarlo
Stando solo sul VAS, ti spiego quello che non passa dal tuo discorso:

1. Il VAS è definibile :?: a "transimpedenza" per la semplice ragione che l' uscita risultante è uno swing di tensione , ma è formato da uno stadio a transconduttanza caricato da un generatore di corrente (+ relativo carico di cui sotto...). Questo concetto appare e scompare dal tuo tomo, quindi "non passa"...
Ok, allora diciamo che le componenti che contribuiscono a formare il carico del VAS (e a trasformarlo da amplificatore di corrente in VAS) sono; imho, tre:

1) La rete di reazione locale parallelo-parallelo (lineare se i componenti sono lineari)
2) L'impedenza riflessa dal carico attraverso il beta dello stadio finale (non lineare salvo provvedimenti ad hoc)
3) Il carico che polarizza l'uscita del VAS (lineare se si tratta di resistenze, non lineare negli altri casi): che poi questo carico sia un generatore di corrente, una rete bootstrap o l'uscita di un VAS speculare per il momento lo lasciamo in sospeso.

Di questi tre componenti, l'unica che ha la possibilità di prestabilire l'impedenza di uscita del VAS in modo non troppo casuale è la prima. Le altre due, a meno che non si tratti di una resistenza pura e semplice; contribuiscono in maniera troppo legata alle tolleranze dei dispositivi attivi per poterci fare affidamento.
2. Uno stadio a guadagno come il VAS ha sempre una impedenza di uscita elevata, quindi non è mai un "generatore di tensione". In realtà, in barba alle definizioni di molti autori, un vero stadio a transimpedenza dovrebbe comprendere anche la sezione di uscita (ad inseguitori), perche la definizione corretta di transimpedenza sarebbe quella postata da Alieno. Non esiste "transizione di impedenza" in uno stadio a guadagno costruito in quel modo, che non sia data dal parallelo tra la resistenza di carico dello stadio con quella interna dei dispositivi (qualche Kohm mediamente).
Ok, queste sono considerazioni basate su componenti reali con tutte le loro imperfezioni (che, se combinate in maniera fortunata, possono fare veramente tanto per la fama di "bensuonante" di parecchi amplificatori... ma ciò non toglie che imperfezioni sono e rimangono). Per semplificare ho ignorato *apposta* che tanto l'amplficatore di corrente tanto il generatore che gli fa da carico hanno una impedenza di uscita finita. Questo per evitare di far venire gli occhi storti alla gente su una questione che alla fine la si può vedere, molto prosaicamente, come l'aggiunta di un resistore di carico (non lineare ahime) in parallelo a quanto già definito in precedenza. Se ora supponi i dispositivi componenti il VAS e il suo carico attivo come ideali (o quasi ideali ma praticamente tali se si usa per entrambi un cascode) vedi da te che gli unici contributi importanti per il carico del VAS sono quelli definiti al punto (1) e (2) di cui sopra.
3. Affermi: " Senza condensatore o senza una qualche tipo di impedenza che collega ingresso e uscita di questo stadio *non* abbiamo un VAS ma un normale amplificatore di corrente.....". La reazione locale non centra nulla con il funzionamento dello stadio.
Nossignore, la retroazione locale è *determinante* per le caratteristiche di funzionamento di questo stadio. Se non si capisce il suo ruolo qua dentro semplicemente non si può capire perché tanti amplificatori suonano "diverso" nonostante abbiano schemi in tutto e per tutto equivalenti.
Uno stadio a tranconduttanza come quello diventa un "amplificatore di tensione" per la semplice legge di ohm, ossia ponendo un rapporta tra la resistenza di carico (sia essa formata dallo stadio successivo come nei casi che citi o da una semplice resistenza posta verso massa o Vcc come molti fanno) ed il guadagno di corrente che lo stadio a transconduttanza genera. L' ammontare di NFB locale modifica semplicemente il guadagno complessivo, e il Cdom ne determina il polo dominante a bassa frequenza, quindi il decadimento di gain in frequenza.
Domanda: una retroazione locale di quel tipo modifica o non modifica le impedenze di ingresso e di uscita di quello stadio? - a prescindere da altri contributi esterni ad esso che concorrono a definirla.
Peraltro, se si volesse ottenere una bassa impedenza con la NFB, si dovrebbe praticamente annullare (o quasi) tutto il guadagno di tensione, come in qualche passaggio tu dici, per cui che io sappia nessuno usa quel metodo locale per ottimizzare lo stadio.
Infatti. Se si vuole tenere alta la riserva di guadagno per la controreazione non si può quasi fare altrimenti. Ma questo non è né gratis, né privo di conseguenze.
Semmai ci si mette uno stadio inseguitore locale, in modo di fare un "vero stadio a transimpedenza" completo prima dello stadio di uscita vero e proprio.
Che è infatti la soluzione più semplice... tra l'altro applicata estremamente di rado a quel che ho visto in giro finora. Perfino un famoso superfinale di Aloia (pubblicato su Suono a puntate nella prima metà degli anni ottanta) anziché adottare questo rimedio si è andato a complicare la vita con il triplo inseguitore di emettitore (che comporta problemi molto grossi di stabilizzazione termica e, di conseguenza, di stabilità del punto di lavoro e della distorsione di incrocio che diventano piuttosto "casual". Non penso di essere il solo ad essermi accorto come molti amplificatori a stato solido cambino suono *semplicemente per il cambio di stagione* che varia la temperatura media dell'ambiente - Se poi si vanno a vedere anche le variazioni stagionali della corrente di riposo c'è di che far riperdere i capelli ai calvi, garantito).
Sarebbe poi utile capire in che relazione una rotazione di fase del carico di uscita si ripercuota sul VAS. Di sicuro in termini di variazioni di carico, perchè gli stadi finali sono spinti ad erogare più o meno energia istantanea, ma che il carico del VAS diventi "reattivo di riflesso" è un concetto molto singolare.
Se la parte che esercita il carico riflesso sulla composizione totale del carico effettivo del VAS è più o meno "annegata" dalle altre componenti la parte reattiva verrà contrastata di conseguenza (perché le altre componenti riducono il Q disponibile) ma se questo non accade (e, se si usano cascodi nel VAS *non* accade) ti ritrovi una componente riflessa anche per la parte reattiva; anzi, per dirla tutta ti ritrovi lo stadio finale che con le sue non linearità trasforma il comportamento delle componenti reattive "pure" del carico in quelle molto meno pure di un *varactor* con le conseguenze che ti lascio immaginare.
Ed io che pensavo che in un generatore di tensione (uscita a bassa impedenza) la relazione di fase V/I si riflettesse sul generatore solo in termini di energia istantanea da erogare...
Se il generatore di tensione è *davvero* un generatore di tensione per così dire "nativo" le cose vanno come dici tu. Se invece lo diventa solo in virtù della retroazione *generale* di tutto il circuito allora ci possono essere delle sorprese.
Insomma, Piercarlo, va bene disquisire in vario modo, va bene sbagliarsi su qualche termine (come capita pure a me), ma non capisco il senso di fare descrizioni cosi "colorite" e di conseguenza molto forvianti.
Sinceramente non penso proprio di aver fuorviato nessuno. A meno che descrivere "4" come "1+1+1+1" invece che "2+2" sia fuorviante, io non sto facendo altro che esporre le cose con un'attenzione diversa ai particolari rispetto a quello che fanno altri. Se avevo le stesse cose da dire degli altri neppure mi ci provavo a scrivere... concedimi almeno questo.

En passant: tutte queste cose "fuorvianti" sono per me abbastanza stagionate dal tempo (un buon vent'anni!) e, se ora mi azzardo a scriverle per gli altri è perché andando a vedere il lavoro *di altri* certamente più "sicuri" di me ho trovato, con un sviluppo diverso del discorso, esattamente le stesse cose che avevo raggiunto per conto mio (alcune per caso, altre per studio ma comunque avendo a che fare esattamente con gli stessi circuiti su cui si rompevano la testa anche gli altri).

En passant 2: un'altra ragione per cui mi azzardo a scrivere le mie "corbellerie" è che ne ho viste e sentite in giro di ben peggiori... Almeno, per quel che mi riguarda, imprecisioni di vocabolario a parte, so quello che dico e di cosa parlo. Che poi non voglia dire le mie cose in modo troppo "ortodosso"... bhe, è una scelta: a me interessa cercare di farmi capire da chi naviga le mie stesse acque. Per descrizioni e posizioni più "ufficiali" c'è gente molto più qualificata di me per farlo (e a cui ne viene almeno in tasca qualcosa, magari in termini di seggioloni più comodi su cui guadagnarsi lo stipendio: a me l'unica cosa che viene in tasca è... il non annoiarmi alla TV! :)

Ciao
Piercarlo

Inviato: 05 dic 2006, 19:46
da Piercarlo
Approfitto per farti i complimenti (a Piercarlo) per come hai impostato questa discussione. La seguo (con molta fatica) nell'ombra.
Ti ringrazio e ne aprofitto per dire a tutti gli interessati che, se vi sono punti oscuri (e ve ne sono senz'altro; nessun scritto più o meno "a braccio" è perfetto) e se avete delle domande da fare, io sono sempre qua! :)

Ciao
Piercarlo

Inviato: 05 dic 2006, 20:35
da Luc1gnol0
un'altra ragione per cui mi azzardo a scrivere le mie "corbellerie"
Originariamente inviato da Piercarlo - 05/12/2006 : 13:34:57
Consiglio "preventivo": state buoni se potete... :oops:
...l'esposizione è principalmente una questione di carattere ;)

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Ciao, Luca

Inviato: 05 dic 2006, 22:15
da mauropenasa
Vediamo di capirci, Piercarlo.

Saresti cosi gentile di spiegare a me ed agli astanti quale componente determina la NFB locale che citi nello stadio VAS in esame, ossia l' opamp che hai linkato, e dove si trova questa famosa nfb locale "parallelo/parallelo" ?

Io noto solo un caps, che a casa mia si chiama "polo dominante degenerativo per effetto miller" o Cdom, e di norma viene usato (non sempre, per la precisione, almeno stando alle regole di Otala) appunto per definire un certo margine di fase, indispensabile per un lavoro stabile ad anello chiuso. In parole povere serve per definire la classica curva di guadagno decrescente presente in questo genere di circuiti....

ciao



Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

Inviato: 05 dic 2006, 22:53
da Piercarlo
Io noto solo un caps, che a casa mia si chiama "polo dominante degenerativo per effetto miller" o Cdom, e di norma viene usato (non sempre, per la precisione, almeno stando alle regole di Otala) appunto per definire un certo margine di fase, indispensabile per un lavoro stabile ad anello chiuso. In parole povere serve per definire la classica curva di guadagno decrescente presente in questo genere di circuiti....
Il fatto che a costituire la rete di retroazione sia un condensatore anziché una resistenza (o un qualsiasi altro componente) cambia il fatto che è presente una retroazione? Che poi questo tipo di retrooazione svolga *anche* la funzione di polo dominante non ci piove. Ma è un "anche" non un "solo".

Ciao
Piercarlo

Nota per Lucignolo: se le polemiche fossero tutte del tipo che fa Mauro saremmo in paradiso! ;) . Mauro ho capito che è persona che il fatto suo lo sa e i suoi contraddittori mi fanno solo piacere (in questo contesto almeno).

Inviato: 05 dic 2006, 23:04
da mauropenasa
Intanto che cerco un esempio classico di VAS senza caps,
invito a dare una letta su come è fatto un VAS e come funziona, compreso il fatto che viene chiamato "stadio a transconduttanza" pure dal nostro amico P.H.D. Leach (perché del Penasa meglio non fidarsi.... :D ):

http://users.ece.gatech.edu/~mleach/low ... stage.html

Poi il tempo di postare un ampli con compensazione messa in altro loco, e scopriremo come esso funzioni in barba alle questioni poste da Piercarlo....

ciao

Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

Inviato: 05 dic 2006, 23:05
da Luc1gnol0
Ma è un "anche" non un "solo".
Originariamente inviato da Piercarlo - 05/12/2006 : 16:53:50
..."numeri, numeri", che io non vedo l'anche (il tuo), perché non ci capisco di NFB (tra tutte le altre cose!), in ss poi, e me la devi far rivedere 'sta retroazione parallelo parallelo locale del&sul&nel VAS... :oops:

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Ciao, Luca

Inviato: 05 dic 2006, 23:51
da Piercarlo
..."numeri, numeri", che io non vedo l'anche (il tuo), perché non ci capisco di NFB (tra tutte le altre cose!), in ss poi, e me la devi far rivedere 'sta retroazione parallelo parallelo locale del&sul&nel VAS... :oops:
Stasera faccio il disegnino! :D

Ciao
Piercarlo

Inviato: 06 dic 2006, 00:38
da Piercarlo
Mi è sembrato interessante estrarre questo dal testo:

"Because the effective collector load impedance on Q12 and Q13 is very high, the voltage gain of the second stage is very high. It is difficult to predict a value for the gain because it is so dependent on the collector-emitter resistance of Q12 and Q13 and the current gains of the transistors in the following driver and output stages".

(traduzione spicciola: "poiché l'effettiva impedenza di carico sui collettori di Q12 e Q13 è molto alta, il guadagno in tensione del secondo stadio è (anch'esso) molto alto. E' difficile prevedere (calcolare) un valore per tale guadagno perché esso dipende fortemente dalle resistenze di emettitore di Q12 e Q13 e dal guadagno di corrente dei transistor degli stadi seguenti - driver e stadio di uscita).

Se uno invece va a farsi i conti a ciascuna frequenza in cui il circuito ha guadagno utile, scopre che quando il polo dominante è ormai divenuto appunto "dominante" il guadagno dell'intero stadio diventa prevedibilissimo (basta conoscere, oltre al valore del condensatore di compensazione la trasconduttanza dello stadio precedente): come mai, in AC il guadagno "imprevedibile" del VAS diventa prevedibile?...
E se invece del CDOM (che è un'impedenza variabile in frequenza) avessimo una banale resistenza (che è fissa a ogni frequenza) come cambierebbero le cose in fatto di prevedibilità del guadagno effettivo del nostro VAS?

Senza contare poi il fatto che il CDOM migliora la stabilità del circuito non solo "dominando" gli altri poli (parassiti) presenti nel circuito ma anche *innalzandone la frequenza* oltre ogni possibilità di guadagno utile del circuito stesso. Come e perché avviene questo "miracolo"? Se poi si tiene pure conto che la disto del VAS *diminuisce* con l'innalzarsi della frequenza mi si dovrebbe far capire, visto che non ci sarebbe alcuna retroazione in ballo, che cosa agisce al suo posto. A me sembra sua sorella gemella! :twisted:

A parte quanto sopra, mi pare che la spiegazione di Leach serva giusto come aperitivo prima di una spiegazione *vera* di tutta la faccenda. Giusto il mostrare cosa c'è in tavola, che poi a "mangiarla" è tutt'altra cosa! :D

Ciao
Piercarlo

Inviato: 06 dic 2006, 00:41
da mauropenasa
Ecco un esempio di un circuito semplice semplice che funzione senza Cdom sul VAS:

http://www.turneraudio.com.au/solidstat ... -bjts.html

Esempio di una configurazione classica in cui si determina il valori di transconduttanza di Q4 con R10 (reazione di corrente locale). Quel tipo di reazione lavora solo sulla transconduttanza, non riduce di nulla l' impedenza di uscita di Q4.
In questo esempio si capisce che la posizione di Cdom (ed il suo uso) è del tutto arbitraria. Alcuni progettisti, prediligono mettere il polo dominante sul differenziale di ingresso, altri sul VAS, altri limitano il gain ad anello aperto e non usano proprio il Cdom (sfruttando l' effetto miller naturale del dispositivo per garantire la stabilità ad anello chiuso).

Tanto per la cronaca, il VAS si basa su una struttura ad emettitore comune, che se ben dimensionato lavora perfettamente senza NFB di tensione (ma con NFB di corrente se BJT o pure senza nulla se è un termoionico o un mosfet a Gm unitaria), e che per funzionare debba avere per forza una reazione di tensione, che sia il solo Cdom o Cdom + resistenza di reazione collettore -base, è semplicemente una sciocchezza.

Mi dispiace, Piercarlo, ma non si possono rivisitare le regole di elettronica ad uso e consumo proprio.

Spero che almeno le regole di base delle polarizzazioni dei dispositivi non siano in discussione.

Seppoi vogliamo entrare nel merito di sistemi, spieghiamo a tutti che entità di NFB generi un caps da pochi pF, a che frequenza, e magari quanto "vistosamente" esso possa ridurre l' impedenza dello stadio VAS.

Consiglio: Lasciamo le analisi elettroniche a chi ha un background adeguato. Io non le faccio per scelta, perchè le ritengo "noiose", ma se proprio si vuole entrare nel merito, cerchiamo di dare un senso a quel che si dice....
Basta consultare un testo di Leach (consiglio tutta la sua descrizione linkata), di D. Self ed altri per capire chiaramente come funzionino quelle sezioni, in modo preciso e con esposizioni molto semplici (non accademiche).
Credo che scontrarci su argomenti scontati, per puro spirito di "creatività analitica", non contribuisca alla divulgazione di concetti che sono e rimangono concetti scientifici, non soggettivi....

ciao

Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

Inviato: 06 dic 2006, 00:59
da mauropenasa
Aggiunta:
"Because the effective collector load impedance on Q12 and Q13 is very high, the voltage gain of the second stage is very high. It is difficult to predict a value for the gain because it is so dependent on the collector-emitter resistance of Q12 and Q13 and the current gains of the transistors in the following driver and output stages".

(traduzione spicciola: "poiché l'effettiva impedenza di carico sui collettori di Q12 e Q13 è molto alta, il guadagno in tensione del secondo stadio è (anch'esso) molto alto. E' difficile prevedere (calcolare) un valore per tale guadagno perché esso dipende fortemente dalle resistenze di emettitore di Q12 e Q13 e dal guadagno di corrente dei transistor degli stadi seguenti - driver e stadio di uscita).
E' esatto, quello che dice Leach.
Peccato che poi lo stesso autore dichiari in modo univoco la posizione di Cdom e la sua ragione, e non faccia menzione agli argomenti che tu poni. Dato quella persona tende ad essere precisa per natura, è strano che abbia omesso volutamente quell' argomento.

Ma puoi sempre dimostrarlo a tutti tu.
E' disponibile lo schema completo, ed ad occhio quei caps sono di qualche decina di pF. Per i dati che dichiara Leach, il polo dominante dovrebbe essere ben oltre alla banda audio.
Questo significherebbe semplicemente che per tutte le frequenze amplificate quel caps applicherebbe una NFB semplicemente nulla, nella pratica qualche decimo di dB.
Vediamo che tipo di variazioni sistematiche di gain e di impedenza si vengono a creare in quelle condizioni (condizioni comuni a tutti gli ampli audio ben progettati, dove il Cdom lavora sempre oltre la banda audio, al contrario degli opamp che avendo un gain enorme il Cdom viene messo tra 10Hz e 10Khz a seconda del circuito....

Naturalmente questi discorsi sono inutili, visto le premesse.
Eviterò di disturbare oltre questo idillio, in attesa che qualcuno che ha una vaga idea dell'elettronica si degni di prendere posizione....

ciao

Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

Inviato: 06 dic 2006, 02:58
da Alieno
Se posso dire la mia... io la retroazione parallelo/parallelo la vedo e ne vedo anche una certa utilità nell'aggiustare la transimpedenza dello stadio! (non esistono solo transimpedenze ideali o altri tipi di amplifiicatore ideali... secondo me per valutare bisogna conffrontare l'impedenza di uscita con quella dello stadio successivo, magari anche un Rout di qualche KOhm può considerarsi buon generatore di tensione, se deve pilotare qualcosa nell'ordine del MOhm, o sbaglio?)

Dove la vedo? il condensatore è "attaccato" al nodo di uscita dello stadio, risultando iin parallelo all'uscita e sul nodo di ingresso, risultando anche in parallelo all'ingresso e porta come conseguenze: abbassamento tanto di Rout, quanto di Rin, ovvero miglioramento delle carateristiche di transimpedenza che si pagano, però, (come già detto) con una diminuzione del Gm (guadagno di transimpedenza), ma si sa: nulla è "aggratis", nemmeno in elettronica! Questo qualitativamente, poi per studiare quantitativamente gli effetti bisognerebbe conoscere i valori in gioco (cosa chhe non abbbiamo) e analizzare la rete...

Essendo la retroazione realizzata con componente reattivo credo sia indiscutibile che piazzi un polo da qualche parte, i cui effetti penso siano quelli descritti da mauropenasa!

Continuando a non avere valori reali dei componenti... trovo poco plausibile dire se il polo cadrà in banda audio o fuori (e quindi anche quanto sarà "forte" la retroazione nella banda di nostro interesse)! Quindi, personalmente, mi limito, al momento, a ragionare qualitativamente... e qualitativamente le cose mi pare di vederle tutte e due! :|

Perdonate eventuali cavolate scritte, sicuramente piercarlo con un disegnino potrà essere molti più chiaro che chiunque con mille parole!

CIAO!

EDIT: con un po' di calma mi guarderò bene anche tutti gli schemi postati da mauropenasa, ovviamente, e tenterò di capire tutto quel che hanno da dire!

Non c'è niente di più bello di una cosa bella!

Inviato: 06 dic 2006, 06:50
da Piercarlo
Ecco un esempio di un circuito semplice semplice che funzione senza Cdom sul VAS:

http://www.turneraudio.com.au/solidstat ... -bjts.html

Esempio di una configurazione classica in cui si determina il valori di transconduttanza di Q4 con R10 (reazione di corrente locale). Quel tipo di reazione lavora solo sulla transconduttanza, non riduce di nulla l' impedenza di uscita di Q4.
Ok, vuoi aver ragione per forza? Te la do... e continuo con il mio discorso. Il tuo esempio tra l'altro c'entra con il mio discorso come le ruote di un motorino c'entrano con quelle dei carrelli di un 747: si sono sempre ruote però... Secondo te un differenziale caricato da una resistenza è la stessa cosa di uno caricato da uno specchio di corrente? A me non pare proprio.

Preciso anche che io non stravolgo proprio nessuna regola dell'elettronica. Se fai uno sforzo per vedere il circuito per quello che è, senza dogmatizzare le etichette che gli si appiccicano, ci arrivi tranquillamente da solo. Guardati bene che cosa *passa* attraverso la CDOM e prova a vederla per quella che è: un'impedenza (reattiva) che collega un ingresso con un'uscita. Se questa non è retroazioazione allora si può proprio pensare di tutto.

Ciao
Piercarlo

Inviato: 06 dic 2006, 07:08
da Piercarlo
E' esatto, quello che dice Leach.
Peccato che poi lo stesso autore dichiari in modo univoco la posizione di Cdom e la sua ragione, e non faccia menzione agli argomenti che tu poni. Dato quella persona tende ad essere precisa per natura, è strano che abbia omesso volutamente quell' argomento.
E se l'avesse dato per scontato? Ti è venuto in mente?
E' disponibile lo schema completo, ed ad occhio quei caps sono di qualche decina di pF. Per i dati che dichiara Leach, il polo dominante dovrebbe essere ben oltre alla banda audio.
lo schema completo è un pdf scaricabile, per gli interessati, a questo link:

http://users.ece.gatech.edu/~mleach/low ... cs/ckt.pdf

Con quel tipo di circuito (il differenziale di ingresso esce su una resistenza, non su uno specchio di corrente e la differenza, come ho già detto nell'altra risposta, *non* è di poco conto!) non può essere altrimenti che oltre la banda audio. Del resto il concetto di "lowtim" mi pare proprio che si basi sul fatto di mantenere l'influenza della CDOM al di fuori della banda audio, con tutti i provvedimenti a contorno del caso (come il non poter esagerare troppo con il guadagno ad anello aperto).

Naturalmente questi discorsi sono inutili, visto le premesse.
Eviterò di disturbare oltre questo idillio, in attesa che qualcuno che ha una vaga idea dell'elettronica si degni di prendere posizione...
Se sei così sicuro della tua idea di elettronica, vaga o meno che sia, datti da fare a spiegarla agli altri! Per quel che mi riguarda non mi faccio alcun problema ad ascoltare quello che hai da dire purché, oltre a dire il "come" delle cose ci provi un attimo a dire anche il "perché". Eventualmente, per eventuali illuminazioni qualificate puoi postare il quesito su it.hobby.elettronica. Qualcuno in grado di darti una risposta soddisfacente c'è.

Ciao
Piercarlo

Inviato: 06 dic 2006, 07:13
da Piercarlo
Perdonate eventuali cavolate scritte, sicuramente piercarlo con un disegnino potrà essere molti più chiaro che chiunque con mille parole!
Imho non hai scritto proprio nessuna cavolata. Per i disegni stasera ho dovuto soprassedere perché il mio Mac è andato a impestarsi in un crash dietro l'altro (adesso mi funziona solo OSX mentre tutti i programmi li ho su OS9 - e ci sono problemi, tanto per cambiare, con quell'emerita bestia della SCSI che un giorno gira, l'altro forse e il terzo decide che cavi e terminatori che sono andati bene per un anno, non gli stanno più bene! Mah...)

Ciao
Piercarlo

Inviato: 06 dic 2006, 07:34
da Piercarlo
Consiglio: Lasciamo le analisi elettroniche a chi ha un background adeguato. Io non le faccio per scelta, perchè le ritengo "noiose", ma se proprio si vuole entrare nel merito, cerchiamo di dare un senso a quel che si dice....
Ecco, un giorno cerca di vincere la noia e falle queste analisi. Con calma. Poi di la tua.
Basta consultare un testo di Leach (consiglio tutta la sua descrizione linkata), di D. Self ed altri per capire chiaramente come funzionino quelle sezioni, in modo preciso e con esposizioni molto semplici (non accademiche).
Che, anche se non ci crederai, mi sono letto e riletto *tutto*. E, ti posso garantire, specialmente Self, è semplice intendere quel che vuol dire solo *dopo* che un bel po' di cose te le sei imparate da altre parti.
Credo che scontrarci su argomenti scontati, per puro spirito di "creatività analitica", non contribuisca alla divulgazione di concetti che sono e rimangono concetti scientifici, non soggettivi...
Credo che tu confonda forma con sostanza. Non credo di aver detto nulla di soggettivo: solo l'esposizione è soggettiva, visto che la sto scrivendo io. Il contenuto non lo è affatto (e non cambio idea in merito, mi spiace). Quanto agli argomenti scontati... bhe, sono talmente scontati che non se parla mai o quasi. Io almeno ci provo; invece chi critica spesso si trincera dietro la scusa che il provare a fare analisi è "noioso"... :twisted:

Ciao
Piercarlo

Inviato: 06 dic 2006, 17:16
da mauropenasa
Io sto attendendo ancora una spiegazione su come funziona il VAS che citi:

1. dove è la reazione tensione parallelo (negli esempi che citi)
2. che riduzione e stabilizzazione di gain svolge il Cdom (quando presente), nelle bande di frequenza audio
3. di quanto un Cdom riduca la impedenza dello stadio in banda audio
4. Il significato di frequenza di taglio in un circuito "integratore limitato alle basse frequenze" (tale diventa il VAS con Cdom), e cosa succede a monte ed a valle di tale Ft
5. in base a che principio uno common emitter stage deve necessitare di Cdom o reazione di tensione parallelo per funzionare o semplicemente per definirne il gain in tensione

Io ho già espresso "la mia verità" su questo, non per avere ragione, ma per una questione di attinenza alle regole matematiche alla base di questi stadi.

Invece di discutere e ragionare su quello che io so o non so, saresti in grado di porre qualche numero, per puro amore della precisione e per rispetto di chi legge questo 3D ?

ciao

Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

Inviato: 06 dic 2006, 19:35
da Piercarlo
Bene, finalmente ho capito dove ti sei perso. Andiamo avanti.
1. dove è la reazione tensione parallelo (negli esempi che citi)
Tra base e collettore del VAS (facciamo finta che si tratti di un solo transistor per non star ad attorcigliare troppe parole). Ovvero tra uscita e ingresso dello stesso; più retroazione in parallelo di questa non saprei proprio dove trovarla!
2. che riduzione e stabilizzazione di gain svolge il Cdom (quando presente), nelle bande di frequenza audio.
Fissa il massimo guadagno possibile a ciascuna frequenza. Già il fatto che trasforma un banale emettitore comune in un integratore avrebbe dovuto farti venire qualche sospetto. Di più: questa posizione del CDOM (che trasforma il circuito in un integratore *attivo* anziché passivo come lo sarebbe se posto semplicemente sull'ingresso o sull'uscita del VAS) è a, quel che ne so, l'unica che consenta di utilizzare capacità di valore non mastodontico (almeno per gli standard dei circuiti integrati ed è per questo che è sfruttatissima negli operazionali monolitici).
3. di quanto un Cdom riduca la impedenza dello stadio in banda audio.
Diminuisce al salire della frequenza. Forse qui ti sfugge una cosa importante: il CDOM connesso in qusto modo (cioè come integratore attivo) funziona e riduce il guadagno anche se il VAS è caricato da un generatore di corrente ideale (cioè lavora su una impedenza infinita).
Ora, visto che il guadagno di questo VAS è dato sempre dal prodotto della sua trasconduttanza per l'impedenza di carico su cui lavora, che cosa gli impedisce, secondo te, di avere un guadagno infinito? Il guadagno decade con la frequenza, anche in assenza di carico, sempre allo stesso modo. E' solo a bassa o bassissima frequenza che le cose di fanno più "sporche" perché la sua impedenza si innalza al punto da rendere trascurabile la sua influenza sulle altre componenti (in particolare la resistenza equivalente creata dalla Icbo del VAS), altrimenti, in assenza di carico, il VAS tenderebbe (idealmente) a un guadagno infinito con l'approssimarsi alla corrente continua (cioè alla condizione di circuito aperto di un condensatore... e quindi di completa assenza di retroazione locale).
4. Il significato di frequenza di taglio in un circuito "integratore limitato alle basse frequenze" (tale diventa il VAS con Cdom), e cosa succede a monte ed a valle di tale Ft
In un integratore *ideale* non esiste alcuna frequenza di taglio, mi sembra ovvio. In un op-amp ha senso parlare di "frequenza di taglio" solo se viene applicata una retroazione generale a tutto il circuito, altrimenti non esiste nessuna frequenza di taglio ma soltanto un guadagno decrescente con la frequenza (la spiegazione è x gli altri, non per te che le sai già.).
5. in base a che principio uno common emitter stage deve necessitare di Cdom o reazione di tensione parallelo per funzionare o semplicemente per definirne il gain in tensione.
Ecco dove veramente ti sei perso: uno stadio a emettitore comune non "necessita" di un bel nulla. Solo che *nel tipo di VAS che ho portato ad esempio* (quello del 4558 come di una marea di altri operazionali) le cose *funzionano così perché i progettisti hanno deciso che quello era il compromesso ottimale* (e lo è sotto tantissimi punti di vista - di fatto, per un operazionale monollitico non c'è quasi altra strada per massimizzare le prestazioni - da operazionale - impiegando il minimo di risorse; area di silicio soprattutto). Fosse stato un altro tipo di circuito si sarebbero posti problemi diversi, tutto qui.

Non c'è nessun "principio" da seguire obbligatoriamente, tantomeno se i circuiti vengono realizzati a discreti: semplicemente, nel caso usato come esempio, si sono fatte delle precise scelte che, come tutte le scelte, hanno delle conseguenze. Se un operazionale lo devi usare come operazionale e basta tali conseguenze possono essere trascurate (in realtà esistono diversi tipi di operazionali specializzati che "trascurano" *scientemente* l'ottimizzazione di alcuni parametri per favorirne altri). In un circuito audio che, nel suo funzionamento, copre tre decadi e rotti di frequenza, ciò che era ottimale per un uso "industriale" degli operazionali può non esserlo più per uso audio... E sto cercando semplicemente di spiegare quelli che a mio avviso sono i *perché* di questa situazione.

Spero di essere riuscito a chiarirti come vedo le cose perché, anche se a te non sembra, stiamo parlando della *stessa cosa* da due punti di vista che sono giusto a un passo l'una dall'altra, non agli antipodi come magari credi.
Questo al di là del voler fare polemiche sui "rigori" che, sinceramente, lascerei ad ambiti in cui questo tipo di beccate hanno senso. Del resto, nel caso il fare il "polemista" fosse una tua esigenza più o meno insopprimibile, la soluzione la conosci già ed è semplicissima: non ti vanno bene le spiegazioni degli altri? Benissimo! Datti da fare a stenderne una tu! Che sia coomprensibile al maggior numero di persone - Il che significa: non c'è più nulla di ovvio e non puoi dare per scontato più nulla, neppure l'acqua calda. E significa anche: bibliografia ridotta al minimo indispensabile. Di testi che rimandano alle parole e ai testi di qualcun altro in continuazione credo che ce ne siano già fin troppi.

Provaci, poi ne riparliamo.

Ciao
Piercarlo

Inviato: 07 dic 2006, 00:38
da mauropenasa
Diminuisce al salire della frequenza. Forse qui ti sfugge una cosa importante: il CDOM connesso in qusto modo (cioè come integratore attivo) funziona e riduce il guadagno anche se il VAS è caricato da un generatore di corrente ideale (cioè lavora su una impedenza infinita).
Ora, visto che il guadagno di questo VAS è dato sempre dal prodotto della sua trasconduttanza per l'impedenza di carico su cui lavora, che cosa gli impedisce, secondo te, di avere un guadagno infinito?
Sciocchezze (a proposito di cose che sfuggono).
Cosa fa stabilire a te che esista un carico infinito per il gm del VAS ?
Si dal il caso che di infinito non ci sia proprio nulla, in quel opamp.

Il gain complessivo è dato dal rapporto di guadagno dei 2 stadi interconnessi:

G1*G2

G1= gm1 * Zinvas

(gm1= transconduttanza dello stadio differenziale e Zinvas = impedenza di ingresso del VAS)

Zinvas= B*R
(B= beta primo transistor del VAS e R resistenza di emettitore di quel componente)

Ne consegue che il G1 è controllabile agevolmente da R, oltre che da un beta finito del bjt usato e dalle resistenze di carico del differenziale.

G2 si calcola in modo uguale, ossia:

gm2*Zload

(gm2= transconduttanza stadio ad emettitore comune VAS, Zload impedenza di carico dello stadio successivo in parallelo a quella del generatore di corrente, oltre ad altre perdite residue di struttura interna).

Lo stadio successivo avrà una sua impedenza intrinseca, condizionato dal gain di corrente dell' inseguitore e dalla corrente di polarizzazione statica di quello stadio.

Risultante:

G1*G2 avrà sempre un valore finito che corrisponde esattamente al gain open loop in DC che corrisponde nel tuo caso a circa 100dB.
Questo guadagno è finito compiuto per un range di frequenze abbastanza ampio. Questo vale a prescindere dal applicare un reazione locale o meno nel VAS. Essa può incidere sul gain esattamente come incidono i gm interstadio e le impedenze di carico, e sta al progettista decidere come e dove agire.

Questione Cdom:
Te lo spiego una volta per tutte cosi te ne fai una ragione.
Stabilito il gain in DC del opamp (che per inciso si chiama "Glf o low frequency gain), con il metodo di cui sopra,
si va a stabilire il Ghf (high frequency), in base al rispetto delle condizioni di stabilità rilevabili da nyquist o bode, ossia l' analisi dei poli e zeri presenti nel circuito, che una volta chiuso ad anello (di reazione globale) danno luogo ad un ritardo di gruppo complessivo, ossia tendenza all'oscillazione del sistema.
Non mi dilungo su come si analizzano le coniugazioni complesse ne come si generano (io non sono pratico di elettronica). Mi limito a dire che per rispettare la stabilità si deve stare lontani da rotazioni di fase (ingresso ed uscita) di 180gradi fintanto che esite ancora margine di gain. In pratica si tende ad inserire un polo dominante nel sistema, per determinare un decadimento adeguato di gain versus frequenza e garantire di conseguenza un margine di fase e di guadagno adeguato.
Si determina una banda passante massima a guadagno unitario che il circuito può sostenere, in base alla analisi dei poli naturali presenti (ossia alle caratteristiche del circuito).
Stabilito questo punto, si calcola il punto di Ft a cui andrà posto il polo dominante, sapendo che tra Fbw (frequenza a guadagno unitario massima) ed Ft ci sarà un andamento definito da -20dB decade (nel caso di polo dominante singolo) o da curve più o meno ripide in caso di poli dominanti di ordine superiore.
Viene da se che se il circuito ha un elevato gain di base, il polo dominante si assesterà a bassa frequenza mentre se il gain è limitato il polo dominante può benissimo finire ben oltre la banda audio.
Nel caso specifico, con 100dB di DC gain, (e circuito primitivo con poli naturali a frequenze non elevate, che limitano il massimo Bw del sistema), è ovvia che il Cdom cominci a reazionare il tutto a bassissima frequenza, ma questo non ha nulla a che vedere con il principio di funzionamento del circuito. In audio, ad esempio, nessuno genera un gain DC superiore a 50-70dB, che corrisponde quindi a poli dominanti tranquillamente oltre i 10Khz, mediamente.
Da 0 a 10Khz, in questi casi, l' amplificatore segue le regole del comportamento DC, ed il cdom si considera "ignorabile".

Veniamo a come si definisce fisicamente il Cdom in quel circuito:

Stabilito il punto Ft del polo dominante, in questo caso si è deciso di generare una integrale (-20dBdecade di gain) direttamente sul VAS.

L' andamento (guadagno versus frequenza ) è di circa:

G= gm1/(2*pi*F*Cdom)

A quello bravi estrarsi il valore di Cdom per una F uguale a quella massima stabilita a guadagno unitario...

Se vogliamo, lo stadio integratore che si genera potrebbe essere pure ideale, ma per esserlo il VAS (e lo stadio precedente) dovrebbero disporre di un gain infinito.
Avendo stabilito che questo invece è sempre finito, l' integratore, a frequenze inferiori a Ft (ossia quando la ZCdom non domina più il gioco di impedenze di reazione) si stabilizzerà su un gain uguale a quello in DC.
Questo comportamento, caro il nostro Piercarlo, si chiama "integratore limitato alle basse frequenze", ha un Ft definibile, ed è contemplato dai libri di testo delle ITI in su.....

Che poi il gain vari con i beta del componente, termicamente o altro, è un concetto diverso. Qui si ragiona ad open loop e di 100dB di gain, quindi questi elementi sono irrisori (il data sheet dichiara variazioni tra 86 e 100dB fin dal inizio.)

Ora, che Cdom sia determinante nel funzionamento di quello stadio è una sciocchezza. Di determinante esiste solo il rispetto della stabilità, rispetto che si può ottenere in mille altri modi.
Come abbiamo visto, esistono anche opamp con gain open loop flat fino ad oltre 10Khz, ovviamente dotati di minore OLgain, determinato usando impedenze interne diverse e diversi gm locali.
Esistono pure opamp integrati che usano tecniche di Cdom in posizioni diverse, se è per questo.

Non si dica che diciamo la stessa cosa. Non è vero. Le cose o si espongono per quel che sono, nella giusta sequenza di calcolo, oppure non si capiscono.
Cosi come esiste un preciso elemento temporale tra l'erogazione di una tensione ed un flusso di corrente, per piccolo che sia, cosi esiste una sequenza di progettazione.
Prima si determina il gain in DC ed a bassa frequenza, la banda passante ecc... poi si analizzano i poli naturali della risultante, poi si determina un Cdom e dove metterlo.
Questo è il metodo, il resto sono pure ilazioni tue nate non so da che tipo di esperienze....

ciao



Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

Inviato: 07 dic 2006, 02:07
da riccardo
Ragazzi..
Questo 3d sta appassionando tutti, oltre che voi!
E di questo non ve ne scordate, in quanto, cari signori, tutti noi vogliamo che prosegua e che sia ricca come questo scampolo di discussione tecnica (questo è: UNA DISCUSSIONE TECNICA) ancorchè molto chiara, ci sta dimostrando.
NOn vi meravigliate, quindi, se vi invito a tenere la vena e l'accaloramento polemico un pelo sotto all'attuale.
In fin dei conti, cari miei, a questi livelli, inediti ovunque tranne che sul nostro forum, si discute da amici, ormai, e non da rivali.
Abbiamo tutti da imparare, quindi, capitemi.



Saluti

R.R.

Inviato: 07 dic 2006, 05:39
da Piercarlo
Sciocchezze (a proposito di cose che sfuggono).
Cosa fa stabilire a te che esista un carico infinito per il gm del VAS ?
Si dal il caso che di infinito non ci sia proprio nulla, in quel opamp.
Dipende da cosa sfugge. Io ti ho detto che *se* il guadagno di quel VAS fosse infinito (perché caricato da una impedenza infinita, pur avendo una transconduttanza *finita*), la CDOM lo limiterebbe *comunque* a un valore finito. *E* lo limita a un valore finito (e, importante *più definito e preciso* del guadagno massimo in corrente continua del circuito che può variare per una miriade di ragioni visto che i bipolari, gm a parte - che comunque dipende dalla temperatura - non hanno fama di garantire un granché in termini di "certezza dei loro parametri interni), *in questo circuito* anche grazie alla retroazione tra ingresso e uscita del VAS stabilita dalla CDOM stessa.
Che poi la CDOM la si possa implementare in altro modo non ci piove. Ma non ci piove neppure che qui *non fa solo* la CDOM ma anche da anello di retroazione locale (vedi dopo a proposito degli effetti *benefici* di questa retroazione locale sui poli secondari che seguono il VAS nel circuito e che semplicemente *non* ci sono con altri sistemi d di implementare la CDOM).

Che poi non siano fisicamente possibili degli infiniti in quel circuito... bhe, ne avevo almeno il sospetto! :)

Per il resto grazie della lezioncina, utile quanto vuoi, ma che ancora una volta aggira la mia domanda: c'è o non c'è una retroazione *in quel circuito*? Se non c'è mi dovresti spiegare allora perché non si collega *esattamente* lo stesso condensatore di CDOM verso massa anziché sull'ingresso, levandosi dai piedi almeno una parte del problema dello slew rate (svincolandolo almeno dalla dipendenza dalla trasconduttanza del primo stadio)?
Giusto per dirla tutta, in quel circuito la CDOM *deve* fare parte di una qualche rete di retroazione che *ne moltiplichi il valore*, altrimenti il condensatore diviene di dimensioni fisicamente non più integrabili in un monolitico (a meno che non vuoi fare un VAS con una transconduttanza ridicola con annessi e connessi un bel po' di problemi evitabilissimi). Se non vi fosse questo effetto moltiplicatore penso che *qualunque* progettista si sarebbe risparmiato di collegarlo in quel modo visti i problemi che comporta sul fronte dello slew-rate.
Nota inoltre che, se la CDOM non introducesse una forma di retroazione tra ingresso e uscita *non* avresti la neutralizzazione di poli secondari che, proprio grazie alla presenza di una retroazione che abbassa l'impedenza dello stadio che va a collegarsi in parallelo, vengono spostati in frequenza *verso l'alto* (al di fuori di ogni possibilità di guadagno utile del circuito) e non verso il basso come si avrebbe se la CDOM si comportasse come un condensatore qualunque in parallelo sull'uscita.

In realtà la CDOM usata in quel modo, cioè *anche* come elemento di retroazione locale comporta, a fronte di un unico serio svantaggio - la dipendenza dello slew rate dalla transconduttanza del primo stadio anziché dalla capacità di erogare corrente da parte del VAS, come sarebbe se *non vi fosse* retroazione - vantaggi pratici che gli altri sistemi più "passivi" semplicemente si sognano: non solo in questo modo il polo dominante può essere implementato con condensatori più piccoli e integrabili, ma l'esistenza della retroazione locale che abbassa l'impedenza di uscita del VAS *spazza via* l'influenza di tutti i possibili poli secondari che vengono *cortocirtuitati a massa* al crescere della frequenza, al punto che le loro frequenze tipiche, normalmente intorno al megahertz, vengono "sparate" verso l'alto a parecchie decine di megahertz, togliendoli di fatto dalla circolazione.

Per metterla ancora più in chiaro: i poli secondari vengono alzati in frequenza perché il VAS, da generatore di corrente si trasforma al crescere della frequenza in un generatore di tensione. Se ora mi dici come avviene questo senza l'intervento della retroazione della CDOM stessa bhe, mi fai solo un piacere perché io proprio non ci arrivo.

Comunque penso che spiegazioni migliori si possano trovare a questo link:

http://www.national.com/an/AN/AN-A.pdf

Che è il tutorial ormai storico (e di altissima qualità) di Solomon sugli amplificatori operazionali.

Solo una ultima nota:
Da 0 a 10Khz, in questi casi, l' amplificatore segue le regole del comportamento DC, ed il cdom si considera "ignorabile".
Ignorabile se si riduce il guadagno disponibile di tutto il circuito in modo da potersi permettere una frequenza di taglio così alta. Altrimenti, ad andar di lusso, si comincia a tagliare intorno al kHz o anche meno.

Per il resto sul tipo di esperienze, illazioni ecc... va bhe, se vuoi darmi dell'asino sei liberissimo di farlo. Per quel che mi riguarda sono sufficientemente sicuro del fatto mio da potermene fregare! :D

Ciao
Piercarlo

PS - A parte il voler far polemica, sulla faccenda retroazione locale, stavolta Mauro ha scritto qualcosa di utile, almeno come ripasso. Ci tornerà utile più avanti.

Inviato: 07 dic 2006, 06:44
da Piercarlo
Passando oltre le polemiche, ritorniamo al nostro discorso VAS e soprattutto alla faccenda retroazione locale su di esso. L'esistenza di questa ha un ruolo non di poco conto sulla timbrica degli amplificatori in quanto, abbassando la sua impedenza di uscita, ne aumenta l'indipendenza dalle vicende del carico (riflesso sul VAS dal guadagno in corrente dello stadio di uscita) trasformandolo da generatore di corrente a generatore di tensione.

Se questa trasformazione avvenisse non attraverso la retroazione della CDOM (che riduce la riserva di guadagno ad anello aperto disponibile per la controreazione ma con un altro meccanismo indipendente dalla frequenza avremmo compiuto un bel passo avanti, se non nel miglorare la timbrica almeno nel renderla costante su tutta la banda audio.

Il mezzo più semplice ed economico per attuare questo passaggio è sostituire la CDOM di compensazione con una rete RC (come è stato fatto nell'abbozzo di schema del P-AMP proposto da Piergiorgio) che sposti l'inizio dell lavoro di compensazione della CDOM al di fuori della banda audio. Il mezzo è semplice ma le conseguenze negative per la riserva di guadagno da destinare alla controreazione, che si riduce drasticamente, sono piuttosto pesanti, rendendo l'espediente poco raccomandabile se si vogliono mantenere le prestazioni dell'intero amplificatore a un buon livello qualitativo.

Di fatto questa soluzione può essere adottata solo se si decide di utilizzare un'alimentazione stabilizzata (o comunque ben filtrata, come ha giustamente fatto Piergiorgio nel suo P-AMP) e, possibilmente, se si fa funzionare l'amplifcatore in classe A, in modo da eliminare la distorsione d'incrocio che, senza tassi di retroazione consistenti, non è contrastabile in maniera efficace.

Questo se si vuole mantenere uno schema ridotto all'osso come quello del P-AMP. Se invece ci si permette di largheggiare un po' nell'uso dei transistori (che, se non si scelgono componenti inutilmente esotici e costosi, hanno quasi sempre un costo infimo rispetto ai vantaggi che può portare un loro uso più esteso e allo stesso tempo specializzato).

In ogni caso il VAS, comunque lo si realizzi, rimane sempre il vero "cuore" di un finale a stato solido realizzato secondo gli schemi di Lin o suoi derivati. A tutti gli effetti è, per la produzione della tensione di uscita, il *vero* finale che, con la sua qualità, determina la qualità audio dell'intero amplificatore. Lo stadio di uscita/buffer di corrente, nonostante i suoi problemi è, distorsione di incrocio a parte, abbastanza "addomesticabile" purché venga "tenuto al guinzaglio" tenendo conto della sua, per così dire, "personalità elettronica".
La sua sottovalutazione o il cullarsi troppo comodamente sull'assunto che la controreazione possa "aggiustare tutto" può trasformare qualunque stadio finale, anche il più "mansueto" in una specie di rotweller audio che, non appena gli si chieda di erogare correnti un po' sostenute, fa scempio di qualsiasi raffinatezza riposta nel progetto degli stadi di segnale precedenti ad esso.

Ci torneremo sopra più avanti.

Ciao
Piercarlo

Inviato: 07 dic 2006, 07:05
da Luc1gnol0
Per quel che mi riguarda sono sufficientemente sicuro del fatto mio da potermene fregare
Originariamente inviato da Piercarlo - 06/12/2006 : 23:39:57
E' il secondo e l'ultimo intervento di questo tenore che faccio, e mi scuso preventivamente, di parlarne ancora.

Per quanto "interessante", almeno per qualcuno, la dialettica tra Mauro e Piercarlo (in ordine alfabetico) ha aggiunto un bel po' di rumore di fondo al 3d: di per sé "grandezza coniugata e complessa", tale rumore non si riduce elimandone né la componente "reale", nè quella "immaginaria", tantomeno *ambedue*. Io credo che il "segnale" vada preservato sempre: a beneficio sia di chi abbia buona volontà e capacità (e mi pare ce ne siano in ascolto), sia di chi ha solo un po' di curiosità ed una minore abilità (uno a caso...). Altrimenti tutto va a finire in un chiassoso "caravanserraglio", come in ogni aspetto della vita sociale: ed è per me chiaramente un *male*.

Non avendo nulla da dire IT, do almeno un piccolo buon esempio: silenzio le uscite. E come direbbero Crash&Eddie (Vex&Arg): mi metto a massa e mi rilasso.

--- --- ---
Ciao, Luca

P.S.: OH! (&copy by gluca) *Nessuno* (cum grano salis) che abbia in maniera calma e bonaria prodotto uno straccio di calcoletto a ns. uso e consumo, tipo: "...il condensatore ha una impedenza vs. frequenza di x, il carico dello stadio ne ha una di y, la risultante è pertanto z, con una impedenza di 1/n volte minore, ecc...."

Inviato: 07 dic 2006, 07:09
da Piercarlo
Non vi meravigliate, quindi, se vi invito a tenere la vena e l'accaloramento polemico un pelo sotto all'attuale.
Dico solo questo: il fatto che ci sia un certo "accaloramento" significa almeno che quello che scrivo qualcuno se lo legge! :D . Io, pur non concordando con il punto di vista di Mauro, lo rispetto perché è comunque frutto di studio. L'errore in cui spesso incorrono le persone che hanno studiato molto è quello di credere... che le cose si possano studiare in un solo modo e che non possano esistere altri modi di vedere le cose.

Ma è un errore che capisco perfettamente: studiare costa tempo, energie e anche soldi e, costituendo un vero e proprio *investimento* non mi stupisce che la gente, per difenderlo, arrivi anche ad arrabbiarsi. D'altra parte, se sono arrivato a posizioni e idee che possono sembrare in contrasto con un qualche tipo di "ortodossia" non ci posso fare niente: giuste o sbagliate sono frutto della mia esperienza e, se devo buttare a mare qualcosa, comincio da qualcos'altro.
Queste cose non le ho imparate in un giorno e neppure in un anno. Ci ho messo *molto* di più e prima di accettare un verdetto del tipo "è tutto da buttare" voglio avere in cambio motivazioni molto più sostanziose di quelle di Mauro. Non fosse che per il fatto che, dopotutto, le mie "devianze elettroniche", quando le ho poste in essere, hanno funzionato senza problemi. E gli elettroni, solitamente, ci mettono molto poco a "smentire" un'idea sbagliata nei loro confronti: bruciano tutto senza tanti complimenti - e senza diritto di replica purtroppo.

Ciao
Piercarlo

Inviato: 07 dic 2006, 07:24
da Piercarlo
Per quanto "interessante", almeno per qualcuno, la dialettica tra Mauro e Piercarlo (in ordine alfabetico) ha aggiunto un bel po' di rumore di fondo al 3d: di per sé "grandezza coniugata e complessa", tale rumore non si riduce elimandone né la componente "reale", nè quella "immaginaria", tantomeno *ambedue*. Io credo che il "segnale" vada preservato sempre: a beneficio sia di chi abbia buona volontà e capacità (e mi pare ce ne siano in ascolto), sia di chi ha solo un po' di curiosità ed una minore abilità (uno a caso...). Altrimenti tutto va a finire in un chiassoso "caravanserraglio", come in ogni aspetto della vita sociale: ed è per me chiaramente un *male*.
Hai perfettamente ragione. Per quanto riguarda i "calcoletti" Mauro ha supplito qualcosa, forse un po' obtorto collo. Per quel che riguarda la polemica posso solo dire una cosa: è sta l'unico "feedback" che ho ricevuto e a questo ho dovuto rispondere. D'altra parte ho ormai capito che da essa non ne uscirà fuori niente e quindi la lascerò perdere: Mauro è sicuro del fatto suo, io altrettanto del fatto mio. Gli approcci ai problemi sono diversi e rimarranno prevedibilmente diversi.

Tornando a noi: ho bisogno di altro "feedback" per andare avanti. La gente che legge il thread non manca e sicuramente non mancano dubbi e domande al riguardo. Non sarebbe male che si cominciasse a esporli in modo da aggiustare la rotta (o il "tiro" :twisted: )

Ciao
Piercarlo

Inviato: 07 dic 2006, 16:47
da Piercarlo
...la dipendenza dello slew rate dalla transconduttanza del primo stadio anziché dalla capacità di erogare corrente da parte del VAS...
Devo perdere il vizio di scrivere a ore tarde, altrimenti scappano "cattedrali" come questa: lo slew rate dipende dalla *corrente* erogabile dal primo stadio, non dalla sua trasconduttanza.

Ciao
Piercarlo

Inviato: 09 dic 2006, 03:41
da Piercarlo
In questi giorni ho avuto un po' di problemi con il mio Mac e non ho potuto scrivere quanto avrei voluto. Ho solo avuto giusto il tempo di ripescare e riprendere un vecchio disegno che avevo fatto per studiare i circuiti equivalenti di un transistor bipolari. Lo posto perché serviranno per capire un po' di cose circa l'impiego di bipolari, le loro possibilità e i loro limiti.



Immagine Allegato: GiacolettoBJT.pdf ( 114363bytes )

Nel pdf sono rappresentate con i loro modelli equivalenti tre circuiti molto usati in elettronica analogica e quindi anche in audio, soprattutto nel caso, ormai sempre più minoritario, in cui si preferisce usare circuiti discreti al posto di quelli integrati. Minoritario per ottime ragioni visto che molti IC presenti sul mercato offrono soluzioni di ottima qualità, pronte all'uso e con tantissimi problemi già pre-risolti a monte dai progettististi degli integrati stessi.
Ci sarebbe anche un quarto circuito, la connessione a base comune, che però tirerò fuori solo quando e se si andrà a parlare di cascodi, che è praticamente l'unico caso in cui tale connessione viene impiegata in bassa frequenza.

In ogni caso il circuito equivalente della connessione a base comune, è molto simile a quelli degli altri tre - che sono stati disegnati apposta nel modo proposto proprio per evidendiare come, dal punto di vista "interno" del transistor, non esista alcuna connessione "speciale": lui funziona sempre allo stesso modo ed è solo il circuito in cui è impiegato che vede il suo "lavoro" in modo differente.

Inoltre, per indagare alcuni problemi, il circuito equivalente così disegnato ci servirà anche a discutere di situazioni in cui i transistori, pur funzionando lo stesso, dal punto di vista del circuito sono connessi in modi che, in effetti, non sono né carne né pesce e danno, volutamente o meno, risultati "ibridi". Tra questi i più esposti sono gli stadi differenziali e i cascodi.

Il circuito equivalente proposto (detto circuito di Giacoletto, che è italo-AMERICANO, non italiano, mi spiace...), con i dovuti cambi di nomeclatura e di regole con cui sono dimensionati i suoi componenti interni (compresa l'eventuale omissione), si può riproporre come struttura per studiare anche il comportamento di altri dispositivi attivi a tre elettrodi, tubi compresi.

Quale che sia la connessione con cui si preferisce interfacciare un transistor bipolare con il resto del circuito, il suo funzionamento è sempre lo stesso ed è dominato da gm, cioè un generatore di corrente controllato in tensione. Questo è non solo il "cuore attivo" dei bipolari ma è anche l'unico elemento dal comportamento sicuramente prevedibile e dipendente in maniera univoca da due soli parametri: la corrente che scorre nella giunzione base emettitore (praticamente coincidente con quella di collettore se il transistore lavora lontano dalla saturazione e da alte densità di corrente che scorrono nelle giunzioni) e la temperatura di lavoro di questa giunzione.

L'equazione che de definisce il valore della transconduttanza è la seguente:

gm = Ic*(kT/q)

dove

gm = transconduttanza in millimhos
Ic = corrente di collettore in milliampere

(kT/q) ha per i nostri conti le dimensioni finali di una "tensione equivalente" che rappresenta la velocità media di ciascun elettrone facente parte di un volume di "gas elettronico" che si trovi alla temperatura assoluta T (in gradi Kelvin, ovvero la temperatura normale + 273 e rotti) ed è valida fintanto che tale "gas" si comporta ragionevolmente da "gas perfetto" come inteso dalla fisica classica.
Tale ipotesi vale finché le densità di corrente che scorrono nel dispositivo non divengono molto elevate (come accade nei transistori di potenza); dopo di ché la sua validità viene meno meno poiché il "gas", a causa della mutua repulsione tra gli elettroni, comincia a comportarsi sempre più come "liquido" tanto più incomprimibile quanto più è elevata la densità di corrente stessa.

Comunque, fintanto che l'insieme di elettroni che costituiscono la corrente che scorre nel dispositivo si comporta più o meno da gas, la "tensione" che definisce l'energia e la velocità media di ciascun elettrone è pari a 86,14 microvolt per ogni grado di temperatura.

Di solito, per comodità di conti, si assume una temperatura ambiente "tonda" di 300 °K (corrispondenti a circa 27 gradi e rotti di temperatura ambiente), da cui consegue una tensione media di ciascun elettrone pari a circa 25,85 millivolt, che viene a sua volta arrotondata da 26 mV per comodità di conti. Questa comoda approssimazione è peraltro ampiamente giustificata dai fatti: supponendo una temperatura di lavoro tipica (e tranquilla) alla giunzione di un transistor di segnale di circa 75-80 °C - e ipotizzando una variazione di temperatura ambientale di 50 °C (che in una casa è veramente tantino...) - abbiamo che tale "tensione" varia tra i 28 e i 32 mV con centro a 30 mV. Siamo abbondantemente al di sotto del +/- 10%... come dire: non è un gran problema.

Il vero problema della gm sta nel fatto essa è *moltiplicata* per la corrente che scorre nel dispositivo il che fa sì che, fissata una corrente di riposo, abbiamo la gm che dipende direttamente dalle variazioni che il segnale impone a questa. E, se non si prendono provvedimenti mirati a contenere tale variazione di gm, il risultato dal punto di vista della linearità del circuito è semplicemente disastroso. Vedremo più avanti quali provvedimenti sono possibili (ce ne sono diversi) e quali sono i loro pro e i loro contro.

Gm, generatore di corrente controllato in tensione, è controllato dalla *variazione di Vbe* e non dal valore assoluto di questa. Vbe, però, è a sua volta legata alla variazione della corrente che scorre sulla giunzione B-E (precisamente le variazioni di Vbe sono proporzionali al logaritmo delle variazioni di Ie - e lo sono in modo a tal punto stabile che hanno fatto, dove serve, del transistor bipolare il "cuore" e il re indiscusso di ogni amplificatore logaritmico analogico. Questo è un gran bel pregio... ma non per noi perché contribuisce a generare altra distorsione.

Oltre a gm, nel circuito equivalente vi sono altri altri elementi di cui è importante comprendere il funzionamento e le loro non idealità ci comportamento. Esse sono la rete Rbc-Rbe (che definiscono, tra le altre cose, il beta del transistor) e Rce che, sotto le "innocue" spoglie di una resistenza, rappresenta il meno innocuo effetto Early.

Ci ritorneremo alla prossima botta.

Ciao
Piercarlo

Inviato: 09 dic 2006, 04:34
da Alieno
inziavo a temere che il tutto si impantanasse, personalmente seguo con molto interesse... (unico feedback che posso dare al momento, visto che le cose mi sono al momento chiare, anche perchè molte le ho già incontrate in ambiti meno gradevoli! :x )

CIAO!

Non c'è niente di più bello di una cosa bella!

Inviato: 09 dic 2006, 05:54
da Piercarlo
inziavo a temere che il tutto si impantanasse, personalmente seguo con molto interesse... (unico feedback che posso dare al momento, visto che le cose mi sono al momento chiare, anche perchè molte le ho già incontrate in ambiti meno gradevoli! :x )
Esami immagino... Bhe, anche scrivere lo è, anche se fortunatamente non ho scadenze. Per il momento l'idea che ho dello svolgimento è più o meno questa:

1) approfondire VAS e dintorni (soprattutto i transistori perché mi pare che sui transistori si diano oceani di cose per scontate quando poi, ogni volta che ci si mette dentro, è come pelare le cipolle: sono strati e strati di cose da far venire fuori... insomma un transistor-cipolla-matrioska!).

2) addentare la faccenda stadio di uscita anche perché, sotto molti aspetti è una continuazione del discorso transistori.

3) tornare a bomba e affrontare lo stadio di ingresso.

4) l'alimentazione

5) la retroazione con annessi e connessi

6) Cose "strane" tipo Mosfet usati come finali, ibridi, schemi "anomali" (almeno quelli che sono riuscito a capire).

7) Un progetto "secondo me" (o meglio un progetto modulare che prospetti varie combinazioni possibili di stadio di ingresso, VAS, stadio di uscita e alimentazione).su cui la gente possa discutere anche in base a tutto quello si è discusso prima. In pratica una specie di amplificatore "a menù" con primo, secondo, contorno e caffé...

8) Preamplificatori per i sopravvissuti, che prevedilmente sarà un discorso da sviluppare per conto suo.

L'idea è questa... poi vedremo cosa ne viene fuori. Tenuto conto che avrò i miei periodi di latitanza dovuti a lavoro, vita privata, rivoluzioni varie ed eventuali, penso che si andrà avanti per un bel po'. Almeno fino a Pasqua.

Ciao
Piercarlo.

Inviato: 09 dic 2006, 05:59
da nebbioso

OMISSIS OMISSIS OMISSIS OMISSIS

Nel pdf sono rappresentate con i loro modelli equivalenti tre circuiti molto usati in elettronica analogica e quindi anche in audio

OMISSIS OMISSIS OMISSIS OMISSIS
Forse e' meglio indicare la corrente di collettore come gm=Ic/DELTA_Vbe per evitare confusioni con la tensione (statica) di polarizzazione; d'altronde per definizione e' gm=dIc/dVbe. Inoltre, ma questa e' solo una mia personale opinione, presentare graficamente il modello ibrido a Pi-Greco di Giacoletto nella forma grafica, appunto, a "pigreco", ne facilita la “lettura”. Ripeto: IMHO.

OMISSIS OMISSIS OMISSIS OMISSIS

la corrente che scorre nella giunzione base emettitore (praticamente coincidente con quella di collettore se il transistore lavora lontano dalla saturazione e da alte densità di corrente che scorrono nelle giunzioni)

OMISSIS OMISSIS OMISSIS OMISSIS


Originariamente inviato da Piercarlo - 08/12/2006 :  21:41:09
Cioe' beta=0? Piccolo lapsus?
Forse volevi dire Ic~=Ie, giusto?

Inoltre vorrei suggerirti di cambiare l'impostazione data allo sviluppo del progetto (nei messaggi precedenti a quest'ultimo). A mio parere usare il circuito di un opamp di III generazione (circa 35 anni fa) come base di discussione per lo sviluppo di un amplificatore audio a discreti e' un poco come andare da Milano a Roma passando per Parigi.... . Questo per vari motivi:
lo specifico esempio e' relativo a soluzioni delle problematiche di un monolitico di segnale, problematiche che, come ben sai, sono pesantemente diverse da quelle di un circuito a discreti;
perche' questo progetto fu sviluppato in una tecnologia ormai lontana da quanto disponibile oggidi' anche per i circuiti consumer,
e ,last but not least, perche' negli audio di potenza a discreti, la parte ancora “immatura” o comunque con soluzioni ancora migliorabili sotto il profilo della linearita' e' quella dello stadio d'uscita.
A mio -personalissimo- parere un approccio “right-left” sarebbe piu' proficuo.

Ciao.

Antonino

PERCHE' QUESTO DANNATO EDITOR MI FA VEDERE I CARATTERI SPECIALI (LETTER GRECHE, AD ES.) NELL'ANTEPRIMA E SE LI MANGIA NELLA VERSIONE IN LINEA??

Inviato: 09 dic 2006, 20:24
da Piercarlo
Forse e' meglio indicare la corrente di collettore come gm=Ic*DELTA_Vbe per evitare confusioni con la tensione (statica) di polarizzazione; d'altronde per definizione e' gm=dIc/dVbe. Inoltre, ma questa e' solo una mia personale opinione, presentare graficamente il modello ibrido a Pi-Greco di Giacoletto nella forma grafica, appunto, a "pigreco", ne facilita la “lettura”. Ripeto: IMHO.
Ci dovevo ancora arrivare! :-). Comunque lo scopo principale era quello di mostrare che gm, direttamente dipendente da Ic (che però è proprio statica per quel che mi risulta), pur bella e precisa (come poche altre cose nei dispositivi attivi purtroppo!) all'atto pratico produce risultati bellamente disastrosi. Sui disegni concordo: in effetti erano nati *per me* proprio per dare evidenza grafica al fatto che, quale che sia la connessione del transistor rispetto al mondo esterno, per il suo "mondo interno" non cambia nulla. Appena ho un'altra briciola di tempo ne produco una versione "pigreco" con affiancate le mie (e questa volta ci includo anche la base comune: fatto 30 tanto vale far 31), poi ognuno si terrà quella che gli piace di più!
la corrente che scorre nella giunzione base emettitore (praticamente coincidente con quella di collettore se il transistore lavora lontano dalla saturazione e da alte densità di corrente che scorrono nelle giunzioni)
Cioe' beta=0? Piccolo lapsus?
Piccolo??? aaaaagggghhh!!!! :oops:
Forse volevi dire Ic~=Ie, giusto?
Sì, esattamente!
Inoltre vorrei suggerirti di cambiare l'impostazione data allo sviluppo del progetto (nei messaggi precedenti a quest'ultimo). A mio parere usare il circuito di un opamp di III generazione (circa 35 anni fa) come base di discussione per lo sviluppo di un amplificatore audio a discreti e' un poco come andare da Milano a Roma passando per Parigi.... . Questo per vari motivi:
lo specifico esempio e' relativo a soluzioni delle problematiche di un monolitico di segnale, problematiche che, come ben sai, sono pesantemente diverse da quelle di un circuito a discreti;
Su questo non ci piove. Avevo preso però quel circuito come esempio di partenza (da qualche punto dovevo pur partire!) perché, all'epoca in cui fu elaborato, era, in versione discreta, decisamente migliore della maggior parte dei circuiti discreti allora in uso e, proprio per questo, è stata spesso trapiantata di sana pianta da un mondo all'altro divenendo diffusissima.
In secondo luogo l'ho scelta anche perché è la topologia di base che usa Self, il cui libro sui finali di potenza è, a quel che mi risulta, uno dei più diffusi tra gli autocostruttori. Tra l'altro prima o poi mi devo fare un poste-pay per ordinare via internet un libro sui finali di potenza ("High Power Amplifiers" di Sloone - se non canno il nome!) che mi è parso essere più aggiornato (anche se forse le soluzioni proposte non sono tanto a buon mercato ma pazienza).
perche' questo progetto fu sviluppato in una tecnologia ormai lontana da quanto disponibile oggidi' anche per i circuiti consumer e, last but not least, perche' negli audio di potenza a discreti, la parte ancora “immatura” o comunque con soluzioni ancora migliorabili sotto il profilo della linearita' e' quella dello stadio d'uscita.
E credo che continuerà a rimanere immatura per un po'. Secondo me, su questo fronte, l'uscita di dispositivi nuovi (mosfet) o di vecchi notevolmente migliorati (come i transistor della Sanken che garantiscono la tenuta del beta anche ad elevate correnti) se da un lato è stato un evento positivo, dall'altro però ha consentito di lasciare in sospeso i vecchi problemi - alcuni dei quali si sono ridimensionati ma di certo non sono scomparsi

Per quello che vedo io, al momento l'unica soluzione "pulita" è costruire dei "finali equivalenti" con dei veri e propri sottocircuiti che simulino, a furia di controreazione locale, dei "transistori ideali". Qualcosa del genere l'ha proposta commercialemente, mi pare, la QSC ma non credo che tali soluzioni siano proponibili all'autocostruzione.
A mio -personalissimo- parere un approccio “right-left” sarebbe piu' proficuo.
Prova a illustrare meglio cosa intendi per approccio "right-left": se è più chiaro di quello che sto adottando io (che è solo un mio approccio, non certo "l'approccio perfetto"!) non mi faccio alcun problema a seguirlo:

Ciao e grazie! :)
Piercarlo

Inviato: 10 dic 2006, 01:14
da nebbioso

Prova a illustrare meglio cosa intendi per approccio "right-left"


Originariamente inviato da Piercarlo - 09/12/2006 :  14:24:32
Era solo un gioco di parole (piuttosto stupido, a pensarci a posteriori...) sulla falsariga dell'approccio "top-down": poiche generalmente gli schemi si disegnano con gli ingressi a sinistra e le uscite a destra, e io proponevo (e propongo) di iniziare la discussione dallo stadio di uscita... . Ignora la battuta: l'eta' gioca brutti scherzi.

Comunque ribadisco la mia convinzione che, almeno a livello hobbistico, il tallone d'Achille dei finali a stato solido stia proprio a questo livello.
Non tanto per questioni di complessita' del circuito o di costi (almeno spero, visto che molti sono disposti a spendere centinaia di euro per i trasformatori di un finale valvolare da giradischi...), quanto per problemi di competenza (transistor gracchianti o die fusi alla prima accensione), strumentazione scarsa od inesistente (idem), irreperibillita'/indisponibilita' di componentistica sofisticata ( http://www.linear.com/pc/productDetail. ... 0,C3,P1163 ).

IMHO, come dico sempre: la scelta finale e' tua.
Buon lavoro!

Antonino

PS. Si, hai perfettamente ragione, la gm e' statica, ma quell'editor della carota si e' mangiato (anche) un ulteriore delta maiuscolo greco di cui non mi sono accorto, ovvero Gm=DELTA_Ic/DELTA_Vbe, dato che in alternata, a piccoli segnali, interessa ovviamente la varianza attorno al punto di lavoro. Ah l'eta'!

Inviato: 10 dic 2006, 05:47
da Piercarlo
Era solo un gioco di parole (piuttosto stupido, a pensarci a posteriori...) sulla falsariga dell'approccio "top-down": poiche generalmente gli schemi si disegnano con gli ingressi a sinistra e le uscite a destra, e io proponevo (e propongo) di iniziare la discussione dallo stadio di uscita... . Ignora la battuta: l'eta' gioca brutti scherzi.
Vuoi un po' della mia? :D Ormai ho pure io qualcosina da ridare indietro (45 sono 45!)
Comunque ribadisco la mia convinzione che, almeno a livello hobbistico, il tallone d'Achille dei finali a stato solido stia proprio a questo livello.
Non solo a livello hobbistico. Mi è capitato di vedere parecchie realizzazioni tutt'altro che hobbistiche che, su questo punto, giocano d'azzardo. Un azzardo calcolato ma sempre azzardo è.
Non tanto per questioni di complessita' del circuito o di costi (almeno spero, visto che molti sono disposti a spendere centinaia di euro per i trasformatori di un finale valvolare da giradischi...), quanto per problemi di competenza (transistor gracchianti o die fusi alla prima accensione), strumentazione scarsa od inesistente
In questo posso tranquillizzarti: i transistori che intendo utilizzare sono quelli che si trovano presso qualunque venditore *nostrano* di componenti. La cosa porrà dei limiti ma non si può avere tutto (ad esempio sulla potenza che però, imho, non lo vedo come un gran problema, soprattutto visto cosa si propone sul fronte valvolare a costi, dal mio punto di vista, semplicemente disumani).
Per quanto riguarda la strumentazione, sarà richiesto soltanto il tester e, volendo, una certa dose di apertura mentale nel suo uso. Per anni ho avuto solo tester, carta, penna e calcolatrice e me la sono cavata benissimo. Dopotutto dobbiamo costruire *solo* degli amplificatori per ascoltare musica, non ordigni da usarsi in un laboratorio di fisica nucleare. Insomma, come io ho fatto per anni le cose a "dimensione domestica", così proporrò agli altri di fare la stessa cosa.
IMHO, come dico sempre: la scelta finale e' tua.
Buon lavoro!

Antonino
Grazie, farò il possibile. Tra l'altro se tra chi legge c'è gente che si sente ben ferrata su alcuni aspetti *e* ha voglia di scrivere, non sarebbe malvagio che questi aggiungessero approfondimenti dove lo ritengono opportuno. Sono un hobbista anch'io e non posso sapere tutto! :oops:
PS. Si, hai perfettamente ragione, la gm e' statica, ma quell'editor della carota si e' mangiato (anche) un ulteriore delta maiuscolo greco di cui non mi sono accorto, ovvero Gm=DELTA_Ic/DELTA_Vbe, dato che in alternata, a piccoli segnali, interessa ovviamente la varianza attorno al punto di lavoro. Ah l'eta'!
Certamente! Età o non età ho comunque anch'io da ripassare qualcosa: un conto è sapersi fare i quattro conti del caso, tutt'altro è spiegare per benino agli altri "chevvordì" quei quattro conti.

Ciao!
Piercarlo

Inviato: 10 dic 2006, 17:11
da Piercarlo
Immagine Allegato: GiacolettoBJT.pdf ( 114363bytes )

Oltre a gm, nel circuito equivalente vi sono altri altri elementi di cui è importante comprendere il funzionamento e le loro non idealità ci comportamento. Esse sono la rete Rbc-Rbe (che definiscono, tra le altre cose, il beta del transistor) e Rce che, sotto le "innocue" spoglie di una resistenza, rappresenta il meno innocuo effetto Early.
Rieccoci! :)
Rbc-Rbe abbiamo detto. Più i due condensatori associati. Questa rete, qui rappresentata con elementi lineari, in realtà non è lineare per nulla e la sua rappresentazione come "rete RC" è un'approssimazione valida solo in regime di piccolo segnale (che, nel linguaggio "elettronichese", è sinonimo di infinitesimo, quindi di segnali che sono tali solo in senso astratto e non reale. In pratica servono solo a definire il comportamento del *modello equivalente* del transistor e non del transistor nel mondo reale).
Tale rete rappresenta nel circuito equivalente le giunzioni del transistor ed è importante comprendere bene cosa sono in realtà i "rappresentati". Prima di questo è però necessario aprire una (grossa) parentesi sul funzionamento del transistor in regione attiva, quella normalmente sfruttata nel loro utilizzo come amplificatori lineari.

Un transistor può essere visto in tanti modi ma secondo me uno dei più proficui è quello di vederlo come un diodo (quello tra base ed emettitore) polarizzato direttamente in cui gran parte della corrente che "dovrebbe" uscire dalla base viene intelligentemente "rubata" dal campo elettrico applicato ad una seconda giunzione polarizzata inversamente (quella tra base e collettore) e destinata ad usi più produttivi che non il mero tener "accesa" la giunzione base-emettitore.
Il transistor è tanto migliore quanto più il "furto" è efficiente. Questo "furto" è reso possibile, nei bipolari, da tre fattori: i rapporti geometrici tra le giunzioni, le loro distanze reciproche (in tutti i transistori bipolari) e le differenti intensità di drogaggio (nei planari epitassiali, oggi i soli esistenti oer uso in BF; un tempo c'era più varietà ma non è che si saltasse dalla gioia per questo!).

Quando in un bipolare la giunzione base-emettitore viene "accesa", questa si comporta in tutto e per tutto come un normale diodo a giunzione: la sua corrente è legata alla tensione presente sulla giunzione dalla seguente equazione:

If = Is*exp(Vf x (q/kT))

dove:

If = corrente di conduzione diretta del diodo in questione
Is = sua corrente di saturazione della giunzione in assenza di polarizzazione. Questa riassume in sè tutta la "personalità" di un diodo legata alle caratteristiche costruttive della giunzione stessa.

Vf = tensione di polarizzazione diretta della giunzione al netto della tensione di soglia (dipendente dal tipo di semiconduttore utilizzato: col silicio vale il solito 0.55-0,6 Volt)

q/kT è l'inverso della tensione equivalente rappresentante la velocità termica media degli elettroni. E' esattamente la stessa utilizzata per il calcolo fisico di gm.

"exp", per chi non lo sapesse, significa semplicemente "elevamento a potenza" con l'esponente definito dal termine incluso nella parentesi che segue.

Sfruttando i numeri ottenuti per gm l'equazione di cui sopra la possiamo riscrivere in forma più "pratica" nel seguente modo:

If = Is*exp(Vf/26)

con Vf espressa in millivolt e dove i 26 mV sono gli stessi usati per i calcoli di gm e hanno ovviamente la stessa origine.

Quanto sopra vale solo come prima approssimazione e a condizione che la corrente che attraversa la giunzione sia di densità tale da conservare ancora la validità dell'ipotesi insieme di elettroni = "gas perfetto" di elettroni. Per gli interessati a sapere cosa succede "dopo" che questa ipotesi è decaduta, rimando alla lettura di testi dedicati alla fisica dei seminconduttori (su cui sono una emerita schiappa, mi spiace).

A questo punto è importante capire che Vf è solo una tensione di "apertura" della giunzione che consente agli elettroni presenti sul lato "N" di ritrovarsi a "vagare" dall'altra parte come un'orda che, fintanto che non si applicano altre sollecitazioni, si comporta, racchiusa in una matrice solida anziché libera nel vuoto, alla stregua della "nuvola" di elettroni che staziona attorno al catodo di un tubo acceso.

La prima cosa che fa questa "nuvola" è annullare le "vacanze" di elettroni (lacune) presenti sul lato P della giunzione. Gli elettroni che si incaricano di far questo, che vengono sottratti al totale disponibile per la corrente di conduzione (insomma, la corrente che esce dal trabiccolo! :) ), vanno a costituire nel diodo una vera e propria carica fissa che, nel prosieguo del funzionamento, si comporterà a tutti gli effetti "quasi" come un condensatore. Tale carica è anche la responsabile dei ritardi di spegnimento del diodo che si hanno quando questo viene polarizzato inversamente: infatti finché questo "condensatore" non viene scaricato non si spegne proprio un bel nulla.

Nel nostro circuito equivalente tale "quasi-condensatore" è rappresentato da Cbe e su questo "quasi" occorre dire qualcosina. Tutti i "condensatori" formati dalle giunzioni, "sembrano" dei condensatori ma in realtà non lo sono affatto. La differenza fondamentale tra questi "condensatori" e dei VERI condensatori consiste nel fatto che in questi ultimi è costante il valore della capacità mentre nei condensatori di giunzione è costante il valore della *carica*, con il risultato che la capacità varia in proporzione inversa alla tensione applicata alla giunzione (le "armature" di questo pseudo-condensatore). La conseguenza più immediata di questo fenomeno è che, applicando un segnale sinusoidale in tensione (o in corrente) a questo condensatore, la corrispondente risposta in corrente (o in tensione) *sarà distorta*, cosa che in linea di massima con un condensatore reale (salvo comportamenti non lineari del dielettrico) non avviene.

Per il momento lasciamo stare i nostri "condensatori" e torniamo a vedere cosa succede con il resto della corrente che passa attraverso la giunzione polarizzata direttamente. In un diodo normale questa corrente se ne va per i fatti suoi secondo disponibilità del circuito in cui è inserito. Nel transistore bipolare invece, causa la presenza di una seconda giunzione (la base-collettore) molto vicina e praticamente affacciata alla prima, succedono diverse cose interessanti.

Finché il collettore non è collegato al circuito o è cortocircuitato con l'emettitore, il diodo base-emettitore si comporta come qualsiasi altro diodo con al più, nel secondo caso, il contributo della giunzione base-collettore che, polarizzata direttamente, si comporta esattamente come un secondo diodo in parallelo al primo (ATTENZIONE! - questo vale *soltanto* con il collettore cortocircuitato con l'emettitore: con il collettore collegato in circuito e il transistore *in saturazione* il comportamento è completamente diverso! "Sembra" la stessa situazione ma non lo è per nulla).

Quando invece al collettore viene applicata una tensione che polarizza in senso inverso la giunzione base collettore, il comportamento di tutto il dispositivo cambia drasticamente e abbiamo ciò che prima non esisteva: un transistor.

In pratica succede che la corrente proveniente dall'emettitore che circola nella base, diffondendosi e girandoci dentro, "lambisce" la giunzione base-collettore che, con il suo campo elettrico, la attira e la "ruba" in maniera tanto più efficiente quanto più le due giunzioni sono vicine tra loro. La corrente "rubata" va a costituire la corrente di collettore mentre quella che rimane esce dalla base andando a costituire, per il resto del circuito, una corrente in "perdita".... Insomma, nel transistor non solo il collettore fa il "ladro" ma si becca pure del "bravo"! :) E' proprio vero che al mondo non c'è giustizia... ;) .

Scherzi a parte, la giunzione base-collettore (avete capito ora perché si chiama "collettore", vero?) ha la sua parte di problemi con cui fare i conti. Se tale giunzione fosse un diodo "perfetto" il transistor si comporterebbe come un generatore di corrente ideale indipendente dalla tensione di collettore: In questo caso infatti, una volta che la corrente circolante in base ha "passato" la giunzione base-collettore, non ha più modo di tornare indietro e pertanto quella è e quella rimane indipendentemente dalla tensione applicata al collettore stesso. In questa situazione ipotetica, le caratteristiche di uscita in corrente di collettore del transistor sarebbero costituite da tante rette perfettamente parallele all'asse delle tensioni e definite unicamente dalla corrente uscente in base moltiplicata per il beta del transistor (che vedremo la prossima volta "come" nasce anche se sicuramente ne avrete già intuito il meccanismo fondamentale: qui basti solo dire che ciò che conta non è estrarre corrente ma *dare tensione* alla giunzione base-emettitore; il resto viene di conseguenza).

Nella realtà, ovviamente, le cose non stanno affatto così e l'effetto più visibile e macroscopico è costituito dal fatto che, a parità di corrente di base, la corrente sale più o meno debolmente con la tensione applicata al collettore e in maniera praticamente proporzionale ad essa. Questo effetto si chiama effetto Early ed è la risultante di due meccanismi di cui vedremo i dettagli la prossima volta.

Ciao e buona domenica a tutti! :)
Piercarlo

Inviato: 11 dic 2006, 18:23
da Davide

"exp", per chi non lo sapesse, significa semplicemente "elevamento a potenza" con l'esponente definito dal termine incluso nella parentesi che segue.


Originally posted by Piercarlo - 10/12/2006 :  11:11:49
Piercarlo,

consentimi una piccola precisazione su quanto da te scritto:

"exp" in generale - e sicuramente in questo caso particolare - stà ad indicare in realtà la funzione esponenziale definita come "e elevato a potenza"; dove e è la base dei logaritmi naturali.

Ciao

Davide

Inviato: 11 dic 2006, 18:37
da Piercarlo
consentimi una piccola precisazione su quanto da te scritto
Hai perfettamente ragione! :-(. MI ero confuso con l'uso informatico di "exp" (che non c'entra un bel niente). Ironia della cosa è che stavo proprio cercando nei miei libri le equazioni che definiscono la relazione logartmica tra tensione sulla giunzione e corrente che vi scorre... e l'avevo sotto il naso! :-(

In ogni caso, grazie!

Ciao
Piercarlo

Inviato: 17 dic 2006, 03:22
da Piercarlo
Immagine Allegato: GiacolettoBJT.pdf ( 114363bytes )

Questo effetto si chiama effetto Early ed è la risultante di due meccanismi di cui vedremo i dettagli la prossima volta.
Prima di affrontare l'effetto Early (e connessi) dobbiamo indagare come il transistor bipolare guadagna in corrente o meglio: come il transistor ripartisce la corrente entrante dall'emettitore in due correnti uscenti dalla base e dal collettore e come la seconda viene controllata dalla prima).

La volta scorsa abbiamo detto che la corrente che attraversa la giunzione base-emettitore viene "rubata" dal campo elettrico applicato sul collettore. Quello che non abbiamo detto è che il collettore può "rubare" solo quello che gli passa il convento; cioè solo quello che alla giunzione base emettitore *non* serve per rimanere in conduzione. Detto in altro modo: stabilito un minimo di cariche in transito sulla giunzione BE che servono, per così dire, a "tener aperta la porta", il collettore può appropriarsi (trasformandole in corrente utile sul carico) solo delle cariche *in sovrappiù* rispetto al minimo appena detto.

Questo è uno dei due punti chiave (il secondo lo vedremo tra poco) del meccanismo che in un bipolare "crea" il guadagno di corrente: vi può essere guadagno di corrente soltanto se *con la stessa VBE applicata* sono rese disponibili per la conduzione più cariche elettriche di quelle effettivamente utilizzate per sostenere la corrente che mantiene attiva la giunzione BE .

Questo eccesso di carica utile viene ottenuto durante la costruzione fisica del transistore con vari stratagemmi di cui il più importante è che, per costruzione, l'emettitore risulta *più drogato* (avente cioè un maggior numero di portatori di carica liberi di muoversi) della regione di base con cui forma la giunzione BE. Tale eccesso di carica (di alcune migliaia o decine di migliaia di volte) può essere sia *intrinseco* (cioè dovuto al solo drogaggio dell'emettitore in rapporto a quello della base) sia "sostenuto" da altri stratagemmi costruttivi (per gli interessati ai dettagli: D. Roulston, "Bipolar Semiconductor Devices", McGraw-Hill).

Per capire come mai si renda disponibile questo "eccesso di carica" occorre avere presente che nell'equazione:

If = Is*exp(Vf x (q/kT)

che lega la corrente che scorre in una giunzione polarizzata direttamente alla tensione presente su di essa, la corrente *Is* è determinata dal lato della giunzione che ha *il drogaggio minore*, cioè dal lato che rende disponibili per la conduzione un numero minore di portatori di carica liberi.
Il fatto che l'altro lato, quello più drogato, a parità di VBE potrebbe sostenere attraverso la giunzione una corrente di conduzione maggiore, è indifferente per un diodo *ma non lo è* per un transistor ed è anzi una caratteristica di importanza fondamentale per trasformare l'insieme di due giunzioni contrapposte nel "sistema transistore" perché è proprio questo eccesso di carica che, una volta attraversata la giunzione base-collettore, va a costituire la corrente di quest'ultimo.

Se il guadagno di corrente di un transistore (il suo beta) dipendesse *soltanto* dalla differenza di drogaggio tra i due lati della giunzione base-emettitore, si potrebbero costruire transistori con un guadagno di corrente pari a diverse migliaia o decine di migliaia di volte. Poiché questo (salvo casi tanto particolari quanto parziali e delicatissimi) non succede, è evidente che esiste qualche altro meccanismo che ridimensiona tale favoloso (e ipotetico) beta.
Tale meccanismo è composto da varie sfaccettature tutte direttamente o indirettamente legate al *tempo* che i portatori di carica elettrica provenienti dall'emettitore passano nella regione di base che, per la natura del suo drogaggio (opposto a quello dell'emettitore) tende a legarli e toglierli dal computo del totale disponibile per sostenere la corrente di collettore. Meno la regione di base ha la possibilità di sottrarre cariche libere alla "nuvola" di portatori provenienti dall'emettitore che la invade (e ionizza), maggiore sarà il beta disponibile a parità di altre condizioni costruttive.

Lasciando gli approfondimenti del caso alla consultazione di testi adatti, ci basti qui dire che, salvo trucchi costruttivi vari, una volta stabiliti i drogaggi (e il tipo di drogante ma anche qui per i dettagli è meglio consultare la letteratura specializzata), l'unico espediente veramente efficace per diminuire il tempo di sosta dei portatori di carica in transito nella regione di base è diminuire lo spessore fisico di quest'ultima. Operazione che se da un lato migliora, oltre al beta, anche le prestazioni in alta frequenza del transistore, dall'altro lo rende più debole dal punto di vista delle massime tensioni di lavoro sopportabili.

Questo è il motivo di fondo per cui tanti ottimi transistori di segnale, non sono un granché come massime tensioni di lavoro (ma per i transistori di commutazione a basso livello ed RF va anche peggio!). E poiché, purtroppo, quando si utilizzano transistori in stadi "single-ended" le prestazioni sono tanto migliori quanto più lavorano con tensioni di collettore alte, questo ha condotto in passato al progetto e alla costruzione di preamplificatori che, magari superbi dal punto di vista timbrico, non lo erano altrettanto dal punto di vista dell'affidabilità. Si trattava, beninteso, di rischi calcolati da gente che sapeva il fatto suo... ma un rischio rimane comunque un rischio e ogni tanto si hanno dipartite "misteriose" dovute al puro e semplice spegnere e accendere un apparecchio. Ma chi è senza peccato...

Torando a noi: ora abbiamo un eccesso di carica che, per la parte che si conserva attraverso la base e riesce a passare al di là della giunzione base-collettore, va a costituire la corrente utile per il carico di collettore. Ma che cosa fa esattamente la giunzione di collettore? Nient'altro che applicare un campo elettrico che attragga i portatori di carica provenienti dall'emettitore su di sè e impedisca loro di tornare indietro. In pratica, i portatori di carica in eccesso "sopravvissuti" al transito della regione di base vengono estratti da essa e accelerati verso il collettore dal campo elettrico applicato sulla giunzione BC

E' importante notare come il collettore possa estrarre e accelerare solo le cariche in eccesso effettivamente rese disponibili: se per qualche ragione tale eccesso viene a mancare, il campo elettrico di per sè non può dar vita a nessuna corrente. Questo è un altro modo per dire che, visto dal collettore, un transistore si può comportare soltanto come un generatore di corrente costante, anche se non molto ideale. Ed è questa la ragione di fondo per cui le caratteristiche di uscita di un transistore tendono ad essere quasi parallele all'asse delle tensioni: in un transistore *ideale* la tensione di collettore non ha alcun controllo sull'entità della corrente che lo attraversa, che viene definita in tutt'altra parte del dispositivo.

In pratica la corrente di uscita dipende *anche* dalla tensione di collettore (effetto Early) ed è giunto il momento di vederne un po' da vicino il meccanismo. Abbiamo detto in precedenza che, a causa del differente drogaggio di base ed emettitore, quest'ultimo rende disponibili più portatori di carica di quanto servano alla giunzione BE per mantenersi in conduzione.
Questo eccesso di portatori va in pratica a costituire una sorta di "nuvola di portatori" (elettroni nel caso di un transistore NPN e lacune nell'altro caso - più avanti e a parte vedremo più da vicino che cosa sono effettivamente queste "lacune") che *ionizza* la regione di base e va a costituire il "serbatoio" da cui il collettore estrae più o meno efficientemente (in realtà in maniera efficientissima: bastano pochi decimi di volt a portare in regione attiva quasi tutti i transistori) le cariche che costituiscono la corrente di uscita.

Ora vi sono due cose da tenere a mente:

1) il campo elettrico è tanto più intenso, a parità di energia, quanto minori sono le cariche disponibili a neutralizzarlo. Ciò significa che, se normalmente la maggior parte del campo elettrico si estende alla regione di collettore rispetto a quella di base (più drogata della prima), via via che il campo elettrico si intensifica ed estrae più velocemente le cariche dalla "nuvola" la densità di quest'ultima si riduce e permette a una parte del campo elettrico - prima esistente praticamente sul solo lato del collettore - di estendersi in profondità anche sul lato della base con la conseguenza di *ridurre lo spessore effettivo della base stessa* con conseguente aumento del beta effettivo del transistore (e pure della sua massima frequenza di lavoro).

2) Anche la giunzione base-collettore ha una sua corrente di saturazione (inversa in questo caso) che si comporta come una vera e propria *corrente aggiunta* a quella uscente di base (è, nel circuito di Giacoletto, la componente retrocessa dal collettore alla base dalla Rbc) che, oltre a essere "in più" dipende anche dalla tensione applicata sulla giunzione BC e aumenta più o meno proporzionalmente con essa.

Questo è un fenomeno di ionizzazione progressiva che, su base statistica, si comporta in modo lineare, almeno finché il campo elettrico non arriva a intensità tali da ionizzare esplicitamente il semiconduttore provocando la rottura della giunzione stessa che, letteralmente, "crolla" come una sorta di diga non più in grado di reggere la pressione del campo elettrico - tale fenomeno lo si ha anche innalzando la temperatura di funzionamento del dispositivo al punto che, al di sopra di una sorta di "temperatura di cortocircuito" non si può più parlare dell'esistenza di alcuna giunzione che è, prima di tutto e soprattutto dal punto di vista dei portatori di carica, null'altro che una barriera di potenziale elettrico da superare: qualsiasi cosa la "scavalchi" ne annulla l'esistenza.

Dei due meccanismi citati, il primo è anche il più pericoloso in quanto è, a tutti gli effetti, un precursore della rottura a valanga che limita la massima tensione applicabile alla giunzione BC del transistore. E' importante notare come questo fenomeno dipenda fortemente sia dalla corrente circolante sia dalla temperatura di lavoro del transistore. La conseguenza principale, per la sicurezza di funzionamento del componente, è che le tensioni massime sopportabili dallo stesso *diminuiscono* all'aumentare della corrente in gioco e all'aumentare della sua temperatura di lavoro.

Se questo è di importanza abbastanza relativa in un transistore di segnale (per il quale, salvo esigenze particolari, si hanno ampi margini di sicurezza sfruttabili con una certa tranquillità) la faccenda diviene molto critica e vitale nel caso dei transistori di potenza nei quali, a causa delle elevate intensità di corrente, si ha un ulteriore fenomeno (il breakdown secondario che, a tutti gli effetti, è una specie di effetto Early "maggiorato" in peggio!) che può provocare parecchie "morti spettacolari" nonostante, all'apparenza, ci si trovi a lavorare in zona "sicura".
Come vedremo quando prenderemo in esame gli stadi finali, la caratteristica più importante da non dimenticare *mai* quando si tratta con il breakdown secondario (i cui effetti sono tutt'altro che secondari...) è che si ha a che fare con un fenomeno in cui la temperatura (e la potenza) di lavoro del dispositivo è solo *uno* dei fattori in gioco. Gli altri due, tensioni e correnti in gioco, sono egualmente importanti e vanno tenute in debito conto, soprattutto quando il finale si trova a pilotare diffusori che, dal punto di vista degli sfasamenti, sono tutto fuorché "mansueti".

Ah, per il dispiacere di molti: più i transistori sono veloci e "guadagnanti" più sono deboli dal punto di vista del breakdown secondario. Tanti transistori finali del passato, ottimi sotto molti aspetti (tipo i BD131-132 o anche i BD436-437 più altri planari) non sono arrivati fino ai giorni nostri proprio per il fatto che, alla grazia, non sapevano abbinare i muscoli... Mentre un "bue" come il 2N3055 lo si usa tranquillamente ancora oggi (anche se i 2N3055 di oggi hanno in comune con quelli del passato soltanto la sigla!)

Per il momento è tutto. Vi lascio il link di un vecchio datasheet della Siemens sui BC107-108-109 (che sono stati, in un modo o nell'altro, gli "antenati" di quasi tutti i transistori planari di segnale al silicio). In particolare segnalo i due grafici di pagina 8 che mostrano, per la connessione a emettitore comune, la dipendenza dei parametri "h" (che servono anche a ricavare il circuito equivalente di Giacoletto) dal punto di lavoro in tensione e in corrente del transistori. Più avanti avremo modo di "giocarci" un po'.

Per chiarezza:

h11 = hie = impedenza di ingresso del transistore. Esso è dato dall'inverso di gm moltiplicato per il beta, ovvero hfe/gm.

h21 = hfe = guadagno in corrente del transistore (beta).

h12 = hre = coefficiente di retroazione interna del transistore: esso, rispetto al circuito di Giacoletto è definito da rbe/(rbe+rbc).

h22 = hoe = conduttanza di uscita del transistore. Esso è definito da (gm*hre+1/rce)

Del circuito di Giacoletto rimane indefinita Rbb che però si può dimensionare empiricamente qualora si abbiano a disposizione le curve di figura di rumore (noise figure contours: nel datasheet ci sono ma non in forma adatta). In pratica si cerca il punto dove la linea corrispondente a una NF di 3 dB interseca l'impedenza di sorgente minima (300-350 Ohm per il BC 109, il meno rumoroso dei tre) e si pone Rbb uguale a quel valore. Non è un granché ma è sempre meglio di niente. Fortunamente, salvo casi particolari (leggi: circuiti a bassissimo rumore oppure cercare il pelo nell'uovo...) la conoscenza di Rbb non è vitale per i circuiti audio.

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet- ... asheet.pdf

Buon divertimento! :)

Ciao e buona domenica a tutti!
Piercarlo

PS - Ho ricontrollato lo scritto ma le "cattedrali" scappano sempre... Nel caso fatemi sapere, grazie!

Inviato: 26 gen 2007, 04:42
da Alieno
Mi permetto di regalare un uppetto a questo topic: sempre interessato!

CIAO!

Non c'è niente di più bello di una cosa bella!

Inviato: 26 gen 2007, 05:04
da Piercarlo
Mi permetto di regalare un uppetto a questo topic: sempre interessato!

CIAO!

Non c'è niente di più bello di una cosa bella!


Originariamente inviato da Alieno - 25/01/2007 : 22:42:10
Sono contento! Avevo "sospeso" (e mi ero permesso, nel frattempo, di aggiornare un po' la "Wiki" di DiyAudio) perché pensavo che non gliene fregasse un TUBO a nessuno :oops:

Ciao!
Piercarlo

Inviato: 26 gen 2007, 05:21
da Alieno
per quel che mi riguarda, sempre più da lurker che altro, seguo costantemente e spero sempre nel completamento del tutto!

Torno nell'ombra e, fiducioso, attendo!

CIAO!

Non c'è niente di più bello di una cosa bella!

Inviato: 26 gen 2007, 05:28
da Piercarlo
per quel che mi riguarda, sempre più da lurker che altro, seguo costantemente e spero sempre nel completamento del tutto!

Torno nell'ombra e, fiducioso, attendo!

CIAO!

Non c'è niente di più bello di una cosa bella!


Originariamente inviato da Alieno - 25/01/2007 : 23:21:34
Devo finire (è da capodanno che devo finirlo...) un altro pezzo che va a illustrare e a discutere le variazioni dei parametri "h" dei bipolari rispetto a Ic e Vce, che sono poi la base su cui valutare cosa aspettarsi quando si utilizzano i bipolari sia "lisci" che "conditi" in vari circuiti.

Dopodiché spero di trovare il tempo di "cucinare" e "servire" almeno un "antipasto": il calcolo di un generico stadio a emettitore comune con i suoi pro e i suoi contro.

Ciao
Piercarlo

Inviato: 27 gen 2007, 05:08
da Piercarlo
Per riavviare un po' le cose (compreso Distiller e Xpress, che a casa avevo lasciato un po' arrugginire da quando son passato da OS9 a OSX) ecco qui il pdf di quelle che, secondo me, sono le più importanti curve caratteristiche da cercare e valutare quando si ha a che fare con bipolari di segnale. Sono le stesse del datasheet proposto l'ultima volta ma estratte e ripulite in modo da renderle più leggibili.
I grafici più importanti sono i primi due, quelli che mostrano la variabilità dei parametri "H" con la tensione e la corrente di collettore del transistor preso in esame. I rimanenti li ho inclusi come "supporto didattico" in quanto ci aiuteranno a capire "cosa succede dentro" un transistor. Tra questi grafici secondari ma non troppo, i più importanti sono quelli relativi al rapporto corrente di base/tensione base emettitore (Ib/Vbe) e corrente di collettore/tensione base emettitore (Ic/Vbe) che rappresenta la trasconduttanza effettiva del componente e su cui di dilungheremo un po'.

Dei rimanenti tre va precisato che quello relativo alle capacità base/collettore (Ccbo) e base/emettitore (Cebo) rappresentano le capacità equivalenti con le giunzioni * polarizzate inversamente*; in particolare la Cebo (capacità base emettitore) non *c'entra niente* con la capacità di questa giunzione quando è polarizzata direttamente e il transistore lavora in regione attiva.

Per il momento, anche se poco, è tutto.

Ciao
Piercarlo



Immagine Allegato: HybridsBJT.pdf ( 700833bytes )

Inviato: 14 feb 2007, 03:36
da Piercarlo
I parametri ibridi o stadio a emettitore comune.


Dopo esserci fatti almeno un'idea di cosa succede "dentro" un transistore, possiamo ora pensare di trarne qualcosa di utile: tanto per cominciare uno stadio a emettitore comune.
Quanto lo possiamo "spremere"? Come abbiamo visto le volte precedenti, il parametro più importante che occorre conoscere per dimensionare il guadagno - la transconduttanza gm - è legata da inderogabili leggi fisiche alla corrente che scorre nel dispositivo. Vedremo adesso che, proprio in virtù di ciò, se uno stadio a emettitore comune sviluppa la sua tensione di uscita su una resistenza (come succede il più delle volte) il guadagno è fissato soltanto dalla massima tensione con cui possiamo alimentare il transistor.

Supponiamo di avere un bipolare alimentato da una tensione Vcc che, senza segnale, si ritrova sul collettore una tensione Vce pari a 1/2 Vcc, attraverso una opportuna resistenza di caduta (Rc) dimensionata in base alla corrente di collettore Ice che si vuole far scorrere. Il guadagno in tensione di questo transistore è definito da gm*Rc, con entrambi i termini linearimente dipendenti da Ice.

Se ora proviamo a variare la corrente Ice di riposo mantenendo costante la tensione Vce di riposo (fissata prima a 1/2 Vcc) ci accorgiamo che il prodotto gm*Rc (il guadagno di tensione ottenibile) rimane *costante*: gm aumenta linearmente con Ice ma, sfortunamente, Rc *diminuisce* linearmente con Ice eil risultato finale è equivalente ad aver moltiplicato gm*Rc (quale che sia) per 1, cioè averlo lasciato uguale a se stesso. Con questa operazione ciò che cambia non è il guadagno dello stadio ma le sue impedenze di ingresso e di uscita che diminuiscono all'aumentare della corrente di lavoro del dispositivo. E, con i transistori reali, cambia anche la banda passante degli stessi, che aumenta (fino a un massimo, dopo il quale crolla) con l'aumentare della corrente.

Il guadagno di tensione massimo ottenibile con Rc qualsiasi dipende dalla tensione di collettore Vce = 1/2 Vcc ed è dato dal rapporto

GV max = Vce/26 mV (1)

Dove i 26 mV sono proprio quelli della tensione termica degli elettroni che definiscono gm. Per dare un'idea di cosa questo significa, basti pensare che con una Vcc di 3 Volt (due pile stilo in serie) è possibile ottenere un guadagno GV max di oltre 55, un valore molto elevato e impossibile da ottenere (con un singolo stadio alimentato a tensioni così basse) da qualunque altro dispositivo che non sia un transistore bipolare. Questo valore non è però possibile sfruttarlo interamente: a ridurlo ci pensano sia l'impedenza di uscita proprio del transistore (che si pone in parallelo a Rc), sia la necessità di stabilizzare termicamente il punto di lavoro del transistor con artifici che in un modo o nell'altro sono basati sulla controreazione, sia infine la notevole non linearità (asimmetricità tra le escursioni positive e negative del segnale in uscita che ci obbligano ancora di più a utilizzare la controreazione.

Vediamone i dettagli con l'aiuto dei grafici allegati sui parametri "h". Nei primi due grafici in altro a sinistra, abbiamo l'andamento dei parametri h sia rispetto alla corrente che alla tensione di lavoro del transistore. I più importanti sono H11e (o Hie) e H21e (o Hfe, il beta del transistor). Hie rappresenta l'impedenza di ingresso e, per le sue relazioni con gm attraverso Hfe (Hie=Hfe/gm), rappresenta anche una "immagine" dell'andamento della trascondunduttanza gm.
I grafici mostrano che Hie dipende preponderamente dalla corrente Ic e solo in misura molto minore dipende anche da Vce (in effetti dipende da Vce nella misura in cui vi dipende pure Hfe - gli andamenti normalizzati dei due parametri coincidono - dipendenza che di per sè costituisce una manifestazione diretta dell'effetto Early.)

Hie, Hfe e gm che li lega entrambi sono, in stadi semplici, privi di "diavolerie" come carichi attivi e simili, più che sufficienti a caratterizzare il comportamento effettivo dei transistori. Gli altri parametri Hre (o H12e) e Hoe (o H22e), importanti in circuiti più sofisticati, sono nel nostro caso praicamente ininfluenti: i limiti imposti al guadagno massimo del circuito dai componenti attorno al transistor sono molto più restrittivi di quelli fissati dai parametri interni a quest'ultimo.

Nell'esempio che andiamo a fare però ne terremo ugualmente conto e utilizzeremo per i nostri conti il primo dei circuiti raffigurati nel pdf "Giacoletto".

Il nostro stadio a emettitore comune lo supporremo funzionante a Vcc 12 Volt con Ic 2 mA (così da dover semplicemente leggere i datasheet senza dover estrapolare quasi nulla). In queste condizioni gm vale circa 77 mS, RL (o Rc, la resistenza in questo caso è sempre la stessa) vale 3 kOhm e il guadagno massimo ottenibile con piccolissimo segnale è pari a GV max gm*RL = 230 che si ottiene anche utilizzando la (1).

Questo "impressionante" guadagno così com'è è in pratica inutiizzabile per almeno due buoni motivi:

1) non abbiamo tenuto conto dell'impedenza di uscita propria del transistore e degli effetti della rete di retroazione interna al transistore stesso (che vedremo tra poco).

2) è *fortemente* variabile con la corrente di funzionamento del transistore e in pratica vale in condizioni di "piccolo segnale" talmente piccolo da considerarsi a tutti gli effetti... assente! Con Ice di 2 mA il guadagno Gv rimane pari a quello calcolato a pattto che la la Ice resti costante; se varia (come è inevitabile oltre che utile...) il guadagno cambia con essa: con 1 mA di Ice GV vale 115 mentre con 3 mA di Ice vale 345... Su una simile asimmetria di escursione tra le due polarità del segnale si può "chiudere un occhio" solo se ci tirano un pugno! ;)

Cosa possiamo fare? Senza far uso di circuiti particolari, praticamente una sola cosa, controreazionare il transistore in modo da ridurre le sue escursioni di guadagno a valori più ragionevoli. E abbiamo almeno due modi per farlo. Prima di fare questo dobbiamo però completare i valori del circuito equivalente di Giacoletto in modo da cominiciare a farci sopra qualche calcolo. Cominciamo ad assegnarli da sinistra a destra.

gm - L'abbiamo già assegnata prima: con Ice 2ma è pari a 77 mS (o millimhos come scrivono alcuni: ma mS - millisiemens - è più corretto e lo preferisco).

Rbe - Possiamo considerarlo coincidente con Hie. Non è esattamente così ma l'errore è minmo. Dal datasheet il valore tipico minimo assegnato a un BC107 con Ice di 2 mA corrisponde a 2.7 kOhm a cui corrisponde un beta (Hfe) di circa 210

Ignoriamo Cbc e Cbe (per il momento non dobbiamo fare calcoli di risposta in frequenza).

Rbc - Per ricavarlo dobbiamo avvalerci del parametro Hre (H12e) che rappresenta il coefficiente di retroazione interno al transistor e quindi anche il rapporto tra Rbe e Rbc.
Hre è pari a Rbe/(Rbe+Rbc); ora, poiché Hie completo è definito dal parallelo di Rbe ed Rbc (cioè Hie = Rbe*Rbc/(Rbe+Rbc), Rbc si ricava direttamente:

Rbc = Hie/Hre (2)

I datasheet danno per Hre un altro numero puro: 15/100.000 che, utilizzato nella (2), ci fornisce per Rbc un valore pari a 18 MOhm.
Questa resistenza rappresenta la corrente inversa della giunzione base-collettore e, anche se non lineare e dipendente dalla temperatura,, essa si comporta efffettivamente come una resistenza, non come un generatore di corrente.

RL - Già assegnata anche come Rc = 3 kOhm.

Rce - Questa componente è "nascosta" in Hoe (H22e), che rappresenta l'inverso dell'impedenza di uscita propria del transistor. Hoe è composta come segue:

Hoe = 1/Rce + gm*Hre (3)

Il primo dei due termini rappresenta l'influenza di Vce sull'impedenza di uscita, e quantifica l'effetto Early. Il secondo termine rappresenta invece l'effetto sull'impedenza di uscita della retroazione interna operata da Rbc (effetto Miller).
Nel nostro caso Hoe vale 18 uS (corrispondente a un'impedenza di uscita di circa 55 kOhm). Se da questo sottraiamo il termine dovuto a gm*Hre (pari a 11.5 uS) otteniamo la conduttanza di Rce (6,5 uS) il cui reciproco ci dà il valore di Rce che ci interessa, circa 154 kOhm.

La prossima volta vedremo in dettaglio le controreazioni possibili su un singolo stadio (in pratica solo due: parallelo- parallelo in tensione tra ingresso e uscita inserendo una resistenza tra base e collettore, e corrente in serie sull'emettitore inserendo una resistenza in serie a questo; i migliori tra i circuiti reali utilizzano sempre una combinazione di entrambi e sono alimentati alla tensione di collettore più alta possibile, in pratica a un passo dal passare a miglior vita!) e ne vedremo, oltre che le possibilità, anche i llimiti ineludibili posti dalla natura stessa dei bipolari usati singolarmente.

Alla prossima
Piercarlo

br]Immagine Allegato: HybridsBJT.pdf ( 700833bytes )


Immagine Allegato: GiacolettoBJT.pdf ( 114363bytes )