Sand Games 3: "My Way"
Inviato: 11 gen 2015, 00:51
Ciao a tutti,
dopo un mucchio di tempo ho deciso che era ora di riprendere in mano alcune vecchie idee rimaste per troppo tempo inespresse ed incompiute, cominciare a lavorarci su e vedere cosa ne viene fuori.
In particolare, un'idea che mi frullava in testa fin dai tempi della "scoperta" del SSOPT e che sto riprendendo in considerazione è quella di utilizzare questo simpatico circuito come stadio di uscita di un ampli tutto a stato solido, per certi aspetti ispirato al "MyRef" di Mauro Penasa (ma per molti altri completamente diverso).
In sostanza l'idea è quella di utilizzare un adeguato "front-end" a stato solido, ben suonante, preferibilmente in classe A (con o senza NFB e preferibilmente a discreti) per pilotare un SSOPT, racchiudendo poi il tutto in un ulteriore anello di NFB globale.
In unione con il "guadagno" del ssopt ed il loop di NFB globale, una opportuna impedenza inserita tra il driver ed il ssopt di uscita permette di controllare a piacimento (o quasi) l'andamento in modulo e fase dell'impedenza di uscita dell'amplificatore completo al variare della frequenza.
Al momento (contrariamente a quanto fatto in passato), da questo punto di vista il mio obbiettivo è quello di ottenere una impedenza di uscita trascurabile (elevato DF) ma, soprattutto (e qui starebbe una delle differenze con la quasi totalità degli ampli "convenzionali"), quanto più possibile costante in modulo e fase su tutto lo spettro utile (cioè quanto più possibile prossima ad una resistenza pura).
Il front-end da utilizzare è ancora da definire: potrebbe essere ad es. un adattamento del famoso JLH, o di (quasi) qualsiasi altra cosa. L'importante è che sia ragionevolmente semplice e soprattutto ben suonante.
Anche se non strettamente necessario, preferirei di gran lunga che sia interamente accoppiato in DC. Deve essere in grado di fornire uno swing di uscita di almeno una 60ina di Volts picco-picco, ma con correnti e potenze basse, su una impedenza di carico relativamente elevata (entro certi limiti l'impedenza di carico vista dal front-end e di conseguenza le correnti che questo deve poter erogare possono essere definite a piacere variando il guadagno del ssopt). Se avete qualche suggerimento...
Naturalmente, per semplificare le cose nulla vieta di usare come front-end anche un Op-Amp integrato (magari con lo stadio di uscita "forzato" in classe A). L'unico problema in questo senso è dato dal max swing di tensione richiesto (almeno pari a quello di uscita...), che purtroppo mette fuori gioco la quasi totalità dei comuni op-amp. Una possibile soluzione, che sto valutando per un primo prototipo semplice, è quella di usare come front-end un altro chip-amp.
Tanto per capire meglio di cosa stiamo parlando, qui sotto potete vedere uno schema di principio dell'idea (che probabilmente potrebbe essere anche adottato "as-is" o quasi utilizzando ad es. un LM3875 come front-end ed un LM3886 per l'ssopt), insieme con le simulazioni della risposta relativamente a corrente e tensione sul carico in funzione della tensione di ingresso (per impedenze di carico da 1 a 10 ohm) nonché la risposta in modulo e fase in modalità "reverse-driven" (a cui si riferisce lo schema mostrato; ovviamente, gli altri due grafici si riferiscono al pilotaggio normale).
(per la versione a discreti immaginate di sostituire l'op-amp "U1" ed la relativa parte di circuito con un amplificatore a discreti a scelta, con o senza NFB...).
Le immagini successive mostrano schema e risposta "reverse-driven" di alcune piccole variazioni sul tema.
Tutti i circuiti sono stati simulati utilizzando un modello di Op-Amp generico semplificato, quindi i risultati mostrati vanno presi "cum grano salis". Non di meno, dimostrano le notevoli potenzialità di una architettura di questo tipo, e le quasi illimitate possibilità di modellare la risposta desiderata con poche, semplici modifiche.
N.B.: i diversi grafici NON hanno la stessa scala: notate i diversi valori!
dopo un mucchio di tempo ho deciso che era ora di riprendere in mano alcune vecchie idee rimaste per troppo tempo inespresse ed incompiute, cominciare a lavorarci su e vedere cosa ne viene fuori.
In particolare, un'idea che mi frullava in testa fin dai tempi della "scoperta" del SSOPT e che sto riprendendo in considerazione è quella di utilizzare questo simpatico circuito come stadio di uscita di un ampli tutto a stato solido, per certi aspetti ispirato al "MyRef" di Mauro Penasa (ma per molti altri completamente diverso).
In sostanza l'idea è quella di utilizzare un adeguato "front-end" a stato solido, ben suonante, preferibilmente in classe A (con o senza NFB e preferibilmente a discreti) per pilotare un SSOPT, racchiudendo poi il tutto in un ulteriore anello di NFB globale.
In unione con il "guadagno" del ssopt ed il loop di NFB globale, una opportuna impedenza inserita tra il driver ed il ssopt di uscita permette di controllare a piacimento (o quasi) l'andamento in modulo e fase dell'impedenza di uscita dell'amplificatore completo al variare della frequenza.
Al momento (contrariamente a quanto fatto in passato), da questo punto di vista il mio obbiettivo è quello di ottenere una impedenza di uscita trascurabile (elevato DF) ma, soprattutto (e qui starebbe una delle differenze con la quasi totalità degli ampli "convenzionali"), quanto più possibile costante in modulo e fase su tutto lo spettro utile (cioè quanto più possibile prossima ad una resistenza pura).
Il front-end da utilizzare è ancora da definire: potrebbe essere ad es. un adattamento del famoso JLH, o di (quasi) qualsiasi altra cosa. L'importante è che sia ragionevolmente semplice e soprattutto ben suonante.
Anche se non strettamente necessario, preferirei di gran lunga che sia interamente accoppiato in DC. Deve essere in grado di fornire uno swing di uscita di almeno una 60ina di Volts picco-picco, ma con correnti e potenze basse, su una impedenza di carico relativamente elevata (entro certi limiti l'impedenza di carico vista dal front-end e di conseguenza le correnti che questo deve poter erogare possono essere definite a piacere variando il guadagno del ssopt). Se avete qualche suggerimento...
Naturalmente, per semplificare le cose nulla vieta di usare come front-end anche un Op-Amp integrato (magari con lo stadio di uscita "forzato" in classe A). L'unico problema in questo senso è dato dal max swing di tensione richiesto (almeno pari a quello di uscita...), che purtroppo mette fuori gioco la quasi totalità dei comuni op-amp. Una possibile soluzione, che sto valutando per un primo prototipo semplice, è quella di usare come front-end un altro chip-amp.
Tanto per capire meglio di cosa stiamo parlando, qui sotto potete vedere uno schema di principio dell'idea (che probabilmente potrebbe essere anche adottato "as-is" o quasi utilizzando ad es. un LM3875 come front-end ed un LM3886 per l'ssopt), insieme con le simulazioni della risposta relativamente a corrente e tensione sul carico in funzione della tensione di ingresso (per impedenze di carico da 1 a 10 ohm) nonché la risposta in modulo e fase in modalità "reverse-driven" (a cui si riferisce lo schema mostrato; ovviamente, gli altri due grafici si riferiscono al pilotaggio normale).
(per la versione a discreti immaginate di sostituire l'op-amp "U1" ed la relativa parte di circuito con un amplificatore a discreti a scelta, con o senza NFB...).
Le immagini successive mostrano schema e risposta "reverse-driven" di alcune piccole variazioni sul tema.
Tutti i circuiti sono stati simulati utilizzando un modello di Op-Amp generico semplificato, quindi i risultati mostrati vanno presi "cum grano salis". Non di meno, dimostrano le notevoli potenzialità di una architettura di questo tipo, e le quasi illimitate possibilità di modellare la risposta desiderata con poche, semplici modifiche.
N.B.: i diversi grafici NON hanno la stessa scala: notate i diversi valori!
