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strana configurazione di un Ampli di potenza

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] strana configurazione di un Ampli di potenza

Messaggioda Foto UtenteStefDrums » 2 apr 2015, 11:41

Buongiorno a tutti,
qualche giorno fa, parlando coi colleghi di circuiti realizzati in casa, mi è stato posto un quesito interessante:
un mio collega in possesso di un databook (storico!) della allora SGS Thomson aveva realizzato un amplificatore con un TDA2030 e, siccome la potenza non è mai troppa, aveva seguito lo schema per realizzare un ulteriore finale di potenza (come da immagine allegata).
DSC_0402.jpg

Il circuito in questione però non ha mai funzionato a dovere. Il TDA2030 è sempre stato molto caldo, ed i BJT congelati!
Quando ho visto lo schema (che non è più stato riportato nei datasheet della attuale ST Microelectronics) sono rimasto perplesso.

Non riesco infatti a capire per quale motivo l'uscita del TDA sia stata connessa ai collettori dei BJT, e come esattamente questi vengano pilotati.
La mia unica ipotesi è che vengano pilotati dalla caduta di tensione sulle resistenze da 1,5 ohm, causata da un grosso assorbimento di corrente.

Qualcuno ha qualche idea?
Il progetto è stato abbandonato da tempo, ma vorremmo levarci il tarlo.
Grazie a tutti!
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[2] Re: strana configurazione di un Ampli di potenza

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 2 apr 2015, 12:40

StefDrums ha scritto:La mia unica ipotesi è che vengano pilotati dalla caduta di tensione sulle resistenze da 1,5 ohm, causata da un grosso assorbimento di corrente.

Proprio così, i BJT intervengono di rincalzo in soccorso all'integrato appena la soglia di corrente viene superata. Sospetterei una forte distorsione.
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[3] Re: strana configurazione di un Ampli di potenza

Messaggioda Foto Utenteabusivo » 2 apr 2015, 13:06

Ne ho realizzati diversi esemplari ma alimentati con tensione duale.
L'unica differenza, a parte il partitore resistivo per dare polarizzazione al piedino non invertente, è che ho messo un condensatore in parallelo alla resistenza di contro reazione per limitare la banda passante ed evitare autoscillazioni.
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[4] Re: strana configurazione di un Ampli di potenza

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 2 apr 2015, 20:30

Sì, è un metodo ben conosciuto e che funziona.
La distorsione non è alta, di certo non è udibile se non si fa saturare, la controreazione aiuta molto.
Come ti hanno già detto funziona proprio come hai intuito: quando le cadute su R6 e R7 superano la soglia di inizio conduzione dei transistor, questi soccorrono il TDA2030.
Quindi, se il segnale è debole e la corrente al carico non supera un certo valore, allora il carico è alimentato dall'integrato come se i transistor non ci fossero, quando invece il segnale è ampio i transistor vanno in funzione.
Ovviamente se il carico è assente, i transistor non conducono neanche per segnali ampi.
Nel tuo caso i transistor intervengono per una corrente assorbita dall'integrato di circa 0.4A e quindi non dovrebbe scaldare, evidentemente i transistor non vanno in conduzione o sono rotti.
Se hai un oscilloscopio puoi verificare facilmente.
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[5] Re: strana configurazione di un Ampli di potenza

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 3 apr 2015, 8:41

Questo e` il circuito equivalente in cui ho messo in evidenza i due transistori finali che sono dentro all'amplificatore integrato.


Il circuito che risulta, per la meta` di sopra, puo` essere ancora disegnato cosi` e la configurazione nel libro di Millman e` chiamata second collector to first emitter feedback. Al solito il primo transistor e` quello originale dentro all'integrato, il secondo e` quello aggiunto di fuori. La coppia di transistori e` in pratica un emitter follower con un guadagno di circa 1 (scarso!).



Se si guarda bene la configurazione dei due transistori, si vede che sono in configurazione Sziklai, oppure anche detta Darlington complementare o ancora CFP (Complementary Feedback Pair).



Un circuito come quello che ha proposto ST aumenta la corrente disponibile, ma non aumenta la massima tensione di uscita, dato che il guadagno di tensione e` minore di 1. Se si vuole recuperare ancora un po' di potenza facendo salire la tensione di uscita molto vicino alla tensione di alimentazione, si fanno guadagnare i transistori messi di fuori, per mezzo di una retroazione locale fatta da R2 ed R1



e questa modifica sul circuito equivalente diventa




Il guadagno asintotico di quei due transistori vale 1+R2/R1 e questo permette di recuperare un po' di dinamica facendo quasi saturare i transistori aggiunti e quindi facendo quasi raggiungere alla tensione di uscita il valore della tensione di alimentazione.
Per usare proficuamente un simulatore, bisogna sapere molta più elettronica di lui
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[6] Re: strana configurazione di un Ampli di potenza

Messaggioda Foto UtenteStefDrums » 3 apr 2015, 11:15

Grazie mille per le risposte, ed in particolare ad Foto UtenteIsidoroKZ che mi ha offerto degli spunti interessanti sui circuiti retroazionati!
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[7] Re: strana configurazione di un Ampli di potenza

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 3 apr 2015, 16:42

..della serie "l'appetito vien mangiando", :-) mi è venuto in mente questo coso con il quale mi pare si possa raggiungere facilmente qualsiasi potenza.
La tensione di alimentazione dei finali sarebbe più alta di quella dell'integrato di quanto si vuole, basta dimensionare il tutto correttamente.
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[8] Re: strana configurazione di un Ampli di potenza

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 3 apr 2015, 17:08

Con quella configurazione a cascode si puo` salire di parecchio con la tensione.

E` una soluzione nota e usata in qualche caso, specie nel passato quando gli oparazionali ad alta tensione non erano disponibili.
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[9] Re: strana configurazione di un Ampli di potenza

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 3 apr 2015, 19:47

Azz.. credevo di aver fatto la più grande invenzione del secolo! :mrgreen:
Però non mi pare di averla vista sfruttata per gli amplificatori audio.
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[10] Re: strana configurazione di un Ampli di potenza

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 3 apr 2015, 19:51

Beh l'hai fatta! Siine felice. Sei solo nato troppo tardi :-).
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