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amplificatore audio

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[11] Re: amplificatore audio

Messaggioda Foto Utentemangiare » 21 gen 2010, 0:18

grazie ancora dei consigli...la mia giornata non è stata il massimo ho appena bruciato il TDA7386 e mi sento depresso :evil: ...intanto vedo di costruire la versione mono poi se vedo che gira bene ne costruisco uno uguale per l'altro canale e avrò un bel 20+20W... :mrgreen:
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[12] Re: amplificatore audio

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 21 gen 2010, 0:20

mangiare ha scritto:watt RMS = [(volt p/p x volt p/p) : R] : 8
watt musicali = [(volt p/p x volt p/p) : R] : 4
watt picco/picco = (volt p/p x volt p/p) : R


Piccola noticina.

I watt musicali, rms e picco picco, e gia` che ci siamo mettiamoci pure i pmpo non esistono!

Per due buone ragioni, una formale l'altra sostanziale. Quella formale e` che i watt sono watt e basta, come i volt sono volt! Non ci sono i watt di picco e i volt rms. C'e` la potenza di picco che si misura in watt e la tensione rms che si misura in volt.
E` come dire che un tavolo e` 2m lunghi, 80cm profondi e 90 cm alti. Non ci sono i centimetri alti diversi da quelli profondi, sono sempre centimetri.

Cio` detto (e ammetto che e` una pignoleria metrologica) la ragione sostanziale per cui non esiste la potenza rms e` che e` una grandezza senza senso. Esistono solo due potenze: quella media e quella di picco (tutte e due misurate con gli stessi watt :)).
Una tensione efficace V messa su una resistenza fa scorrere una corrente efficace I=V/R. La potenza dissipata da quella resistenza vale P=V*I ed e` una potenza media, non potenza rms, che non ha senso.

Tutte le altre potenze esistono per due ragioni: errore iniziale di qualcuno che non sapeva di che cosa stesse parlando, e ripetizione di una cosa che non si capisce ma che fa figo :) In realta` in alcuni casi c'e` anche il fatto che i numeri vengono piu` grandi e la cosa commercialmente e` sfruttabile.
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[13] Re: amplificatore audio

Messaggioda Foto UtenteTardoFreak » 21 gen 2010, 0:24

Aspetta un attimo!

Il signor TDA ha bisogno di un buon dissipatore, un radiatore, in alluminio. Diciamo che, a spanne, un dissipatore 10 cm. x 5 cm. con alette da 3 centimetri di lunghezza puo' andare bene. Se non lo metti fonde.
Occhio! :wink:

Idisidoro, che dire? La gente vuole i watt. Poco importa se sono finti o se l' altoparlante ha il rendimento di un frullatore. Avere i watt fa figo, i DB? E che cosa sono? Chi li conosce? ](*,)
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[14] Re: amplificatore audio

Messaggioda Foto UtenteTardoFreak » 21 gen 2010, 9:42

Isidoro, ora che leggo meglio devo precisare una cosa: per RMS intendo quelli calcolati con la tensione efficace. Da quanto ne so io per RMS s' intende questo.
Si calcola il valore efficace della tensione considerando una forma d' onda sinusoidale che ha appunto, fattore di forma 1/sqr(2).

Possiamo metterci d' accordo sui termini, sicuramente scartando le definizioni fantasiose tipo pmpo (che non ho mai capito cosa vorrebbe dire) pero' penso che sulla sostanza stiamo dicendo la stessa cosa.
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[15] Re: amplificatore audio

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 22 gen 2010, 11:08

Avendo problemi a prendere sonno, e non essendoci qui il signor Goldberg, prendetevi questo post, lungo e noioso, con tutti i passaggi fatti (prima o poi lo trasfmormo in un articolo per il portale).

TardoFreak ha scritto:Isidoro, ora che leggo meglio devo precisare una cosa: per RMS intendo quelli calcolati con la tensione efficace. Da quanto ne so io per RMS s' intende questo.

Questa e` la potenza media, non quella rms. Ovviamente carico resistivo, altrimenti bisogna tirare in ballo la potenza apparente...

La ragione e` questa: RMS e` una ricetta che dice:

  • S: prendi il segnale e fanne il quadrato
  • M: fanne il valore medio
  • R: estrai la radice dal risultato
La cosa ha senso per le tensioni e correnti perche' permette di trovare l'effetto termico... solita storia che sanno anche i gatti.
Prendiamo un segnale sinusoidale v(t)=V_\text{p} \cos(\omega t) e applichiamolo a una resistenza R
La potenza istantanea vale p(t)=\frac{\left(V_\text{p} \cos(\omega t)\right)^2}{R}=\frac{V_\text{p}^2\left(\frac{\cos(2\omega t)+1}{2}\right)}{R}=\frac{V_\text{p}^2\left(\cos(2\omega t)+1\right)}{2R}=\frac{V_\text{p}^2}{2R}\left(\cos(2\omega t)+1\right)

Calcoliamo il valore medio di questa espressione (potenza media)
\overline{p(t)}=P_\text{m}=\frac{V_\text{p}^2}{2R}\left(\overline{\cos(2\omega t)+1}\right).
Il valore medio di una funzione sinusoidale su un numero intero di cicli vale zero, e dopo calcoli inutili si ritrova la solita espressione P_\text{m}=\frac{V_\text{p}^2}{2R}.
Adesso vediamo cosa capita succede quando si usa il valore efficace. La potenza P_\text{eff} (per il momento la chiamo cosi`, poi vediamo) che si ottiene vale P_\text{eff}=\frac{V^2_\text{eff}}{R} e ricordando che per una tensione sinusoidale si ha V_\text{eff}=\frac{V_\text{p}}{\sqrt{2}} sostituendo nell'espressione precedente si ha P_\text{eff}   =   \frac{\left(\frac{V_\text{p}}{\sqrt{2}}\right)^2}{R}=\frac{V_\text{p}^2}{2R} ma questa e` la potenza P_\text{m}! Usando la tensione efficace su una resistenza si ottiene la potenza media.

Proviamo in un altro modo, senza vincolarci a segnali sinusoidali. La definizione di tensione efficace e` V_\text{eff}=\sqrt{\overline{v(t)^2}}. Sostituiamolo nell'espressione di "P_\text{eff}" (fra virgolette):
P_\text{eff}=\frac{V^2_\text{eff}}{R}=\frac{\left(\sqrt{\overline{v(t)^2}}\right)^2}{R}=\frac{\overline{v(t)^2}}{R}
e visto che l'operatore di media e` lineare, il fattore R puo` entrare nella media e si ha
P_\text{eff}=\overline{\left(\frac{v(t)^2}{R}\right)}=\overline{p(t)}=P_\text{m}.
Abbiamo ritrovato che usando le grandezze efficaci di tensione (o corrente) si trova la potenza media.
A questo punto verrebbe da dire: ma e` solo un altro nome della stessa quantita`. In realta` non e` cosi`, perche' si puo` calcolare la potenza efficace, applicando la definizione a ricetta data prima. Riprendiamo il valore della potenza istantanea di una tensione sinusoidale su una resistenza: p(t)=\frac{V_\text{p}^2}{R}\cos^2(\omega t).
Si deve fare il quadrato (S) di questa funzione:

p(t)^2=\left(\frac{V_\text{p}^2}{R}\cos^2(\omega t)\right)^2=\frac{V_\text{p}^4}{R^2}\cos^4(\omega t)=\frac{V_\text{p}^4}{4R^2}\left( \frac{\cos(4 \omega t)}{2}+2 \cos(2 \omega t)+\frac{3}{2}\right)
Ora dobbiamo prendere il valore medio (M), ricordando che come prima il valore medio di una funzione sinusoidale presa su un numero intero di periodi vale zero:
\overline{p(t)^2}=\frac{V_\text{p}^4}{4R^2}\left(\overline{ \frac{\cos(4 \omega t)}{2}+2 \cos(2 \omega t)+\frac{3}{2}}\right)=\frac{3V_\text{p}^4}{8R^2}

Edit 2015: Corretto un typo, grazie Foto UtenteRenzoDF
L'ultimo passo consiste nel prendere la radice quadrata (R) di quanto calcolato finora ottenendo la vera potenza efficace, quella ottenuta applicando la definizione di rms:
\sqrt{\overline{p(t)^2}}=P_\text{eff}=\sqrt{\frac{3V_\text{p}^4}{8R^2}}=\frac{V_\text{p}^2}{2R}\sqrt{\frac{3}{2}}=P_\text{m}\sqrt{\frac{3}{2}} e da questo si vede che P_\text{m}\neq P_\text{eff}.
Due numeri giusto per vedere cosa capita. Tensione sinusoidale con picco di 100V, su una resistenza da 50 ohm. La potenza media dissipata vale P_\text{m}=\frac{(100\,\text{V})^2}{2\times 50\,\Omega}=100\,W. La potenza efficace vale invece P_\text{eff}=\frac{(100\,\text{V})^2}{2\times 50\,\Omega}\sqrt{\frac{3}{2}}=122.47\,W

Il problema della potenza efficace non e` solo che applicando l'operatore rms viene un risultato diverso rispetto alla potenza media (che e` poi quella che scalda). Un problema ancora maggiore e` che per arrivare a questo risultato si e` passati per una potenza al quadrato, che non ha nessun significato fisico (tranne forse in un caso).

Il sito della Rane ha un glossario che alla voce incriminata dice:

rms power No such thing. A misnomer, or application of a wrong name. There is no such thing as "rms power." Average or apparent power is calculated using rms values but that does not equal "rms power;" it equals continuous sine wave power output into a resistive load.

root mean square Abbr. rms (lowercase) Mathematics. The square root of the average of the squares of a group of numbers. [AHD] A useful and more meaningful way of averaging a group of numbers.
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[16] Re: amplificatore audio

Messaggioda Foto Utentegiorgio25760 » 22 gen 2010, 11:34

Isidoro, molto bravo, spiegazione impeccabile oltre che ben comprensibile !

=D> =D> =D>

Ciao
Giorgio
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[17] Re: amplificatore audio

Messaggioda Foto UtenteTardoFreak » 22 gen 2010, 11:38

Che dire. Niente, solo applausi. =D> =D> =D>
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