Preamplificatore Phono Hi-Fi

[BrunoValente]

...Cosa mi conviene fare per evitare di far amplificare agli operazionali il campo magnetico del trasformatore?

Bellissima domanda, questo è un grosso problema che a me ha creato non poche difficoltà: sono arrivato a chiudere il trasformatore (toroidale) dentro una scatola di ferro dello spessore di 5mm con mediocri risultati. Alla fine ho risolto abbandonando l'idea del trasformatore 50Hz, ho costruito un apposito alimentatore switching.
E’ molto più facile schermare i campi a 50KHz che a 50Hz e poi un eventuale residuo non sarebbe udibile.
Questi problemi sono particolarmente insidiosi quando si lavora con livelli bassi di segnale come nel tuo caso e ancora di più nel mio: il mio circuito è un preamplificatore per testine MC dove per alcuni modelli i livelli possono scendere a 100uV (1KHz) quindi cinquanta volte sotto i livelli delle normali testine MM.
Se proprio devi ripiegare su un trasformatore classico ti consiglio di allocarlo in un contenitore separato da quello del preamplificatore e di posizionarlo a debita distanza da quello.
E’ anche molto importante il layout dello stampato: è tassativo un unico punto di massa (o di riferimento zero volt, come direbbe IsidoroKZ) e i percorsi andata-ritorno del segnale devono essere vicinissimi, in modo da non creare spire dove i campi indurrebbero rumore.
Mi pare di ricordare che il tuo integrato sopporti una tensione di alimentazione maggiore rispetto al fratello minore LME49720-40 ed è questa la caratteristica peculiare che lo renderebbe diverso da quello: alimentato ad una ventina di volt per ramo raggiungerebbe un record di dinamica viste le sue peculiari caratteristiche di rumore (ammesso che serva a qualcosa).
Per quanto riguarda il rumore, che invece è un aspetto importante a differenza delle altre questioni che sono balle, si può fare ancora meglio : conosci questo? http://www.datasheetcatalog.org/datashe ... 1115fa.pdf dovrebbe essere lo stato dell'arte.

[BrunoValente]

E pensare che c'è chi sostiene di riuscire ad avvertire differenze tra amplificatori a transistor e amplificatori a valvole!

magari mi dirai anche non c'è differenza tra un mp3 e un wave

Che abbaglio quando semionda afferma di riuscire a riconoscere il timbro del fischio TV a 15625Hz!

Pensa quello che ti pare, non mi interessa certo cercare di convincerti

Ma non sei tu a dover convincere me che gli asini volano! Sono io ad aver fatto qualche tentativo per farti rendere conto che non volano, poi sei libero di credere a quello che vuoi.

[nikiT]

E’ anche molto importante il layout dello stampato: è tassativo un unico punto di massa (o di riferimento zero volt, come direbbe IsidoroKZ) e i percorsi andata-ritorno del segnale devono essere vicinissimi, in modo da non creare spire dove i campi indurrebbero rumore.

E' il minimo. Ho avuto brute esperienze con i ground loops.

Mi pare di ricordare che il tuo integrato sopporti una tensione di alimentazione maggiore rispetto al fratello minore LME49720-40 ed è questa la caratteristica peculiare che lo renderebbe diverso da quello: alimentato ad una ventina di volt per ramo raggiungerebbe un record di dinamica viste le sue peculiari caratteristiche di rumore (ammesso che serva a qualcosa).

Non ho capito bene. Stai dicendo che gli miglioro la dinamica se lo alimento a, ad esempio, 20 + 20 V?

[BrunoValente]

Sì, per dinamica si intende la distanza tra il massimo segnale non distorto e il minimo segnale non coperto dal rumore.
Il livello minimo dipende quindi dal rumore e non puoi fare altro che cercare di non peggiorare quello naturale del componente.
Se aumenti il valore della tensione di alimentazione aumenta anche l'ampiezza massima di segnale in uscita che l'integrato può permettersi prima di iniziare a tosarlo e quindi aumenta la distanza tra massimo e minimo segnale, ma in pratica non avvertiresti chissà quale differenza.

[nikiT]

Ok, credo di aver capito.

Dimmi se sbaglio: metto trasformatore (20 + 20 V), ponte e condensatori in una scatola dedicata, dunque porto la CC (± 28 V circa) raddrizzata e livellata dai condensatori alla scatola del pre, dove verrà stabilizzata a ± 18 V da un 7818 e da un 7918, al che porto questa tensione agli operazionali. Il tutto avrà un e un solo punto comune di riferimento a massa, per evitare spire chiuse. Questo riferimento sarà portato a terra dal piatto, mediante l'apposito cavo.

Che ne pensi?

[BrunoValente]

Si, dovrebbe andare bene.
A quello stesso punto dovranno pure collegarsi le calze dei cavi schermati In/out e tutti i componenti del circuito che richiedono un collegamento a massa, ma devono arrivarci ognuno con la sua pista: le piste di massa di ogni componente devono estendersi separatamente, senza venire in contatto tra loro come se fossero a potenziali diversi e congiungersi solo alla fine sull'unico punto di massa. I connettori devono avere il polo freddo collegato solo alla calza del cavo e non alla scatola metallica. La scatola metallica deve collegarsi anch'essa all'unico punto di massa tramite un unico collegamento indipendente dagli altri.

[BrunoValente]

magari mi dirai anche non c'è differenza tra un mp3 e un wave

Vabbé, non fino a questi punti...
Comunque, non dobbiamo dimenticare che tra ampli valvolari ed a stato solido ci siano delle differenze non tanto di timbrica (anche se alcuni sono progettati proprio per alterarla) ma di altri fattori che definirei più "temporali" (scusate terminologia di basso livello).
Perché dico questo? Francamente mi rendo conto che può sembrare l'ennesima idiozia da diciassettenne aspirante audiofilo (e magari la è), ma mi limito a descrivere quello che ho creduto di sentire tra due amplificatori per basso (uno valvolare -il celebre Trace Elliot- ed uno a stato solido).
Tempo fa, per fare un po' di prove, ho pensato di collegare l'uscita per subwoofer del mio amplificatore al loro ingresso line per provare ad ascoltare un po' di canzoni. La differenza abissale tra i due (si parla di amplificatori per basso, quindi mooolto ma mooolto timbricamente "colorati" per volontà dei progettisti), oltre che timbrica, è stata sulla sensazione di minor smorzamento dei transienti bassi. Mi spiego meglio: ho avuto come la sensazione che il Trace Elliot sfumasse i dettagli più veloci aggiungendo una specie di coda dopo di essi (una specie di fade out udibilissimo, tutti invitati a casa mia se non ci credete), cosa che invece non ho mai percepito né nel mio subwoofer, né nell'altro amplificatore per basso a stato solido.
Magari è un caso (di sicuro non immaginazione), ma è misurabile che valvole e semiconduttori si comportano in maniera diversa alle basse frequenze (per questo i semiconduttori si comportano meglio, elettricamente parlando), anche se in questo caso mi verrebbe da pensare più ad un discorso di saturazione delle stesse e di scarsa capacità in corrente dell'alimentatore (dal momento che gli elettrolitici per alti tensioni costano di più...). Strano è che ho riscontrato questa caratteristica in quasi tutti i valvolari che mi è capitato di ascoltare. Teoricamente, se così fosse, sarebbe un'alterazione a discapito della fedeltà.

Gli amplificatori a valvole, tra i tanti difetti che hanno rispetto a quelli a stato solido, ne hanno in particolare uno piuttosto grave: l'impedenza di uscita alta. Il parametro che mette in evidenza questo aspetto è chiamato fattore di smorzamento ed è il rapporto tra l’impedenza di carico e quella di uscita dell’amplificatore.
E' importante che un amplificatore abbia una impedenza di uscita molto più bassa di quella del carico perché da questo dipende la precisione con cui il movimento della membrana dell’ altoparlante riesce a seguire le vicende del segnale elettrico.
L’equipaggio mobile degli altoparlanti, per quanto sia leggero, ha comunque una certa massa meccanica e quindi un’inerzia non trascurabile e per questo segue con una certa difficoltà le variazioni del segnale elettrico, e quindi i cambiamenti di velocità non sono rapidi come dovrebbero. Se ad esempio la tensione scendesse rapidamente a zero, la membrana dovrebbe altrettanto rapidamente portarsi nella posizione di riposo ma, a causa dell’inerzia, questo non accade, tenderebbe invece a raggiungere quella posizione con ritardo per poi superarla e tornare indietro e fermarsi solo dopo un certo numero di oscillazioni smorzate attorno alla posizione di riposo
Questa perdita di precisione dipende molto dall’impedenza di uscita dell’amplificatore: quando la membrana si muove diversamente da come dovrebbe, l’altoparlante, che è un trasduttore reversibile, è lui a generare tensione e quindi a far scorrere una corrente che dipende dall’impedenza di uscita dell’amplificatore che in queste condizioni è vista come carico dall’altoparlante che funge da generatore.
Se l’amplificatore presenta bassa impedenza allora la corrente è alta e circolando all’interno dell’altoparlante è causa di forze magnetiche che si oppongono al movimento anomalo che le ha generate e che tende quindi ad estinguersi.
Insomma, se l’impedenza di uscita è bassa l’altoparlante segue più fedelmente il segnale elettrico.
Negli amplificatori a stato solido gli alti tassi di controreazione fanno abbassare molto l’impedenza di uscita che può raggiungere valori dell’ordine di centesimi di ohm (fattore di smorzamento di alcune centinaia), in quelli a valvole, dove a causa della presenza del trasformatore di uscita non sono praticabili alti tassi di controreazione, i valori possono anche raggiungere qualche ohm e in molti casi decine di ohm.
Credo che quello che hai osservato possa dipendere da questo.
Puoi provare a far suonare l’amplificatore a stato solido montando una resistenza da una decina di ohm e di adeguata potenza in serie all’uscita. Se è come credo così dovresti ascoltare lo stesso effetto anche con l’amplificatore a stato solido.

E pensare che gli audiofili hanno messo al bando la controreazione: secondo loro gli amplificatori che ne sono privi sono i migliori… come per incanto un mediocre amplificatore a valvole diventa un portento da un sacco di soldi.

[nikiT]

Spiegazione davvero molto interessante. Era la prima supposizione che mi sono fatto per spiegarmi il fenomeno.

Per quanto riguarda il cablaggio del circuito, credo di avere le idee ben chiare grazie alle tue dritte.

Ho trovato un contenitore plastico atto a contenere l'alimentatore (che riciclerò, conteneva un trasformatore piuttosto grande per un giocattolo). Fortunatamente, esteticamente è gradevole, ma purtroppo è fissato con delle viti ad innesto Spanner, per cui dovrò pocurarmi un idoneo giravite per riadattarlo...

[nikiT]

Ok, sono a buon punto.

Ho terminato a regola d'arte l'alimentatore esterno (ai suoi capi sono presenti ±28,6 V). Ora, in attesa che mi vengano recapitati gli operazionali dagli USA, intendo progettare la parte dell'alimentatore che riguarda gli integrati stabilizzatori.

Putroppo il negozio dal quale mi rifornisco non dispone dei 7818, ma io ho un 7815 ed un 7915. Posso usare una resistenza per portarli a 18-19 V oppure è meglio se li lascio così come sono?

[IsidoroKZ]

Lascia cosi` com'e`. Daro` ancora uno sguardo al datasheet, ma escluderei che 3V in piu` con segnali cosi` piccoli facciano qualunque differenza.

Ascoltati i file ORG? Come sono le differenze?