Come realizzare un ampli in corrente

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Come realizzare un ampli in corrente

#1 Messaggio da MarioBon »

Molti sembrano incuriositi dalla possibilità di pilotare un altoparlante "in corrente".
Pilotare in corrente significa far attraversare l'altoparlante da una corrente proporzionale alla tensione di ingresso (all'amplificatore). In questo caso la corrente non dipende dalla impedenza dell'altoparlante, al contrario, come vedremo, la tensione ai capi dell'altoparlante "traccia" la sua impedenza elettrica.

Ci sono almeno altri due 3D che trattano direttamente o indirettamente questo argomento:
viewtopic.php?f=21&t=1652
viewtopic.php?f=9&t=1765

si veda in questa pagina per ulteriori informazioni:
http://www.mariobon.com/index_articoli_AES.htm
la sezione "Pilotaggio in Corrente"
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Re: Come realizzare un ampli in corrente

#2 Messaggio da MarioBon »

Immagine
questi qui sopra sono due schemi classici per pilotare un carico in corrente.
Il principio è abbastanza semplice:
Nel caso A l'altoparlante è all'interno del loop di retroazione. La corrente è determinata da R e vale Vin x Gain/R (dove Gain è il guadagno dell'amplificatore). La resistenza R deve essere piccola perchè è percorsa dalla stessa corrente che attraversa l'altoparlante e la caduta di tensione ai suoi capi limita l'escursione di tensione ai capi dell'altoparlante stesso. Va detto che nel caso A, l'amplificatore deve avere un guadagno ad anello aperto molto alto tale che (detta Z l'impedenza dell'altoparlante) Z/(1+ beta x Gain) risulti molto più piccola di R.
Se si deve scegliere un amplificatore da modificare per trasformarlo come nello schema A, si dovrà scegliere un ampli con un fattore di smorzamento molto alto e con una elevata escursione di tensione in uscita (quindi molto potente). Per esempio un amplificatore da 1000 Watt su 8 ohm ha una escursione di uscita di 126.5 Volt (253 V di picco-picco) che non è un valore esagerato per questa applicazione. Vedremo anche che con l'aiuto di una opportuna equalizzazione possono bastare anche ampli meno potenti.
Se, ad una verifica strumentale, la tensione ai capi di R non risultasse costante con la frequenza si dovrà aumentare il valore di R (con gli svantaggi che ne conseguono).
Da tutto ciò appare evidente che più l'impedenza Z dell'altoparlante è bassa e meglio è.

Il caso B è una configurazione invertente, con altoparlanti dinamici a bobina mobile con Qms non esagetati non ci sono problemi di stabilità. Anche in questo caso la resistenza R deve essere "piccola" per i motivi visti prima. Questa configurazione viene usata per misurare l'impedenza di un altoparlante ai piccoli segnali con correnti dell'ordine di 10 milli Ampere (in questo caso si usa un operazionale).
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Re: Come realizzare un ampli in corrente

#3 Messaggio da MarioBon »

vediamo ora come modificare un amplificatore per pilotare un altoparlante in corrente. Partiamo da questa figura:
Immagine
A sinistra l'amplificatore "normale" a destra quello modificato. Nel caso "normale" la tensione ai capi dell'altoparlante è la stessa che cade ai capi di Rsens (Vin x Gain). Per chiarezza la controreazione è stata disegnata in rosso. La modifica da fare riguarda solo l'uscita ed è abbastanza semplice perchè di tratta si spostare qualche contatto facilmente identificabile.

- l'amplificatore deve avere il loop di controreazione chiuso all'iscita (come in figura)
- si "stacca" la controreazione e la si collega a valle dell'altoparlante
- si usa come carico una resistenza di valore piccolo (da 0.22 a 1 Ohm) e potenza adeguata oltre che di ottima qualità. Passiamo al caso pratico. L'amplificatore scelto è molto semplice ed è uno dei più usati. Ha anche delle prestazioni abbastanza buone:
Immagine

Se sono presenti reti di zobel e/o induttanze in serie al carico queste vanno tolte (come è stato fatto nello schema a destra).
Dovessero insorgere problemi di stabilità la rete di zobel va posta in parallelo all'altoparlante
(per annullare la componente induttiva ad alta frequenza).

E' evidente che, disponerndo della schema, si possono modificare con successo molti amplificatori (anche in classe D). Lo schema è molto utile ma non indispnsabile.
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Re: Come realizzare un ampli in corrente

#4 Messaggio da MarioBon »

Tutto qui? Quasi. Ora che l'altoparlante è pitotato in corrente presenerà una risposta poco adatta per la riproduzione HiFi (woofer in particolare) e in più si dovrà provvedere per il filtraggio. In particolare si deve correggere il picco (o i picchi se è un reflex) sulla risposta a bassa frequenza. Questo si può fare con un circuito equalizzatore ad hoc oppure utilizzando un MidiDSP (tipo DDRC-24) o altro. Correggere il picco significa ridurre in modo massiccio la corrente in corrispondenza dei picchi e quindi recuperare la quasi totalità della dinamica dell'amplificatore. Questo significa che non sarà necessario utilizzare amplificatore da 1000 Watt/8 Ohm ma si potrà scendere a potenze più umane anche se, per un woofer, 100 o 200 Watt sembrano essere il mimino della pena. Anche se non esplicitamente detto fin qui, più l'impedenza del woofer è bassa e maglio è quindi si possono usare anche più woofer in parallelo (per esempio 2 o 3 da 4 ohm nominali). L'ideale sarebbe che fossero montati in volumi uguali ma separati.

Il sistema completo per un woofer in cassa chiusa si presenta quindi così:
Immagine
Per un reflex si dovranno correggere due picchi. Per un tweeter (o medio), di norma, il picco di impedenza è meno pronunciato e il notch potrebbe non essere necessario specie se il passa alto è di ordine elevato.
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Re: Come realizzare un ampli in corrente

#5 Messaggio da MarioBon »

Quando la tensione in uscita dell'amplificatore supera un certo limite l'amplificatore satura (clippa).
Nell'amplificatore modificato quello che interessa è la tensione Vamp alla sua uscita "originale".
Immagine
Nella figura qui sopra è stata calcolata la tensione Vamp in funzione del carico Z e di Rsens. Come si vede, e come ci si poteva aspettare, Vamp è ben più alta della tensione ai capi di Rsens.
Dato che le protezioni degli amplificatori (quando presenti) sono regolate rispetto ad un carico minimo di 2 ohm è opportuno che Z+Rsens sia maggiore o uguale a 2 Ohm.
Fatto questo tutto dipenderà dalla equalizzazione che si vorrà imporre.

Naturalmente questo non è l'unico modo per realizzare un amplificatore per pilotare un altoparlante in corrente. Diciamo che è il modo più semplice per non dover progettare tutto da zero.
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Re: Come realizzare un ampli in corrente

#6 Messaggio da pro »

Io 7 anni fa mi son fatto un dipolo triamplificato in corrente. Ho penato un po, ma funzione molto bene.
Per aspera sic itur ad astra.
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Re: Come realizzare un ampli in corrente

#7 Messaggio da NomeUtente »

Da dove salta fuori questo 3ad?! Amministratori... a quando una sistemata -seria- a questo forum?
finto professionista che non ha coraggio di firmarsi con nome e cognome - anonimo & incompetente & nullita' - il peggiore di tutti - pataccaro difensore di pataccari - feccia maleodorante [cit. "il progettista VERO (since 1972)"]
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Re: Come realizzare un ampli in corrente

#8 Messaggio da TomCapraro »

NomeUtente ha scritto:Da dove salta fuori questo 3ad?! Amministratori... a quando una sistemata -seria- a questo forum?
E' un 3D riesumato che risale a maggio.
saluti, Tom
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