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Filtro a pi greco amplificatore audio

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Filtro a pi greco amplificatore audio

Messaggioda Foto Utenteazeseyuppi » 11 lug 2020, 21:42

Buonasera ragazzi, sono alle prese con un amplificatore audio di classe D fatto da due half-bridge e sto cercando di capire come funzioni il filtro d'uscita... la cosa certa è che si tratta di un filtro passa-basso che deve filtrare la componente ad alta frequenza (dell'ordine dei megahertz) della portante riportando così il segnale in banda audio, ma mi aiutate a capire come faccio ad analizzarlo e capire quale è la sua frequenza di taglio? I nodi v+ e v- sono quelli che vengono fuori dai due half-bridge (vedi allegato) ....Perdonate l'ignoranza :oops: :roll: Grazie a chi mi aiuterà! O_/
Allegati
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[2] Re: Filtro a pi greco amplificatore audio

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 11 lug 2020, 21:57

Si direbbe due filtri LC identici
La resistenza di carico (altoparlante) è 8/2 ohm
la frequenza di risonanza dipende
da L 15uH e da C 0,47 u + 0,22 x 2 uF.
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[3] Re: Filtro a pi greco amplificatore audio

Messaggioda Foto UtenteSediciAmpere » 11 lug 2020, 22:24

io lo vedrei scomposto nei due rami, facendo finta che la bobina sia composta da due bobine in serie da 4ohm con il terminale in comune a massa (come virtualmente è il punto centrale della bobina di un amplificatore a ponte.
La stessa cosa per il condensatore C1 da 220nF messo a cavallo tra i due rami: possono essere due da 440nF messi in parallelo a quelli da 470nF, formando un condensatore da 910nF.

Risulta
f di taglio = 1/[2π√(15nH·910μF)] = 43kHz
Q = (1/4Ω)√(15nH / 910μF) = 1,01


Marco mi hai Anticipato

------------------

ERRATA CORRIGE
f di taglio = 1/[2π√(15μH·910μF)] = 43kHz
Q = 4Ω·√(910μF/15μH) = 0,99
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[4] Re: Filtro a pi greco amplificatore audio

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 12 lug 2020, 6:19

Forse errore di lettura, dovrebbero essere 15uH non 15nH, cresce di 1000 volte, la frequenza cala di radicedi1000 = 33
ossia a 43/33 = circa 13000 Hz

Ho dubbi sull'uso della formula per calcolo Q: nella formula la R è in serie, nel nostro caso in parallelo.
A vuoto (R infinito, mancanza di dissipazione) dovremmo avere un Q infinito. La formula darebbe Q= zero.

O_/
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[5] Re: Filtro a pi greco amplificatore audio

Messaggioda Foto UtenteSediciAmpere » 12 lug 2020, 9:35

E' vero, ho sbagliato a scrivere il prefisso (ho aggiunto la correzione), i calcoli però li avevo fatti con l'ordine di grandezza giusto: confermo 43kHz, valore plausibile per un filtro d'uscita
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[6] Re: Filtro a pi greco amplificatore audio

Messaggioda Foto UtenteSediciAmpere » 12 lug 2020, 9:46

sul fattore di merito Q invece hai ragione, è la formula sbagliata, grazie per la correzione.
(per puro caso, il risultato torna comunque 1 :D :D :D )
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[7] Re: Filtro a pi greco amplificatore audio

Messaggioda Foto UtenteSediciAmpere » 12 lug 2020, 9:57

Aggiungo che il filtro simmetrico può essere visto, più semplicemente, come un filtro single-ended con le due induttanze in serie, cioè con una rete 30μH e 455nF e resistenza di 8ohm, i risultati non cambiano
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[8] Re: Filtro a pi greco amplificatore audio

Messaggioda Foto Utenteazeseyuppi » 13 lug 2020, 9:48

Ok grazie ragazzi ma quindi (perdonate la mia profonda ignoranza) le varie resistenze (in particolare quelle da 10k) non entrano in gioco nel calcolo della frequenza di taglio? Praticamente la formula che avete usato è quella di un comune filtro LC, avete semplicemente adattato la topologia del circuito, giusto? Comunque 16 ampere hai sbagliato devi mettere un'altra errata corrige, sono 910nF e non 910uF!! ahaha grazie comunque ragazzi :) :) :) Buon lunedì
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[9] Re: Filtro a pi greco amplificatore audio

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 13 lug 2020, 10:10

ma quindi (perdonate la mia profonda ignoranza) le varie resistenze (in particolare quelle da 10k) non entrano in gioco nel calcolo della frequenza di taglio?

Hai formalmente ragione:
perdono la tua profonda ignoranza che ti fa preoccupare per l'effetto di 10k ohm in parallelo a 4 ohm,
oppure 20 kohm in parallelo a 8 ohm.

E come la temperatura influenza la resistenza dell'avvolgimento in rame della bobina del cono dell'altoparlate che ha un valore nominale di 8 ohm ?

O_/ O_/
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[10] Re: Filtro a pi greco amplificatore audio

Messaggioda Foto Utenteazeseyuppi » 13 lug 2020, 10:23

ahaha hai ragione :) in realtà mi sono espresso male, volevo dire che non ne capisco il senso, cioè quello è un filtro e l'unica resistenza che mi aspetterei è quella da 8 ohm dell'altoparlante, non capisco da dove saltino fuori quelle resistenze dal momento che non entrano nel computo della frequenza di taglio... ma tant'è :P Grazie mille :) :)
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