Ampli in classe A/AB

[Gumbo]

Sarei interessato a capire meglio come funzionano gli ampli (in particolare i valvolari) che funzionano in classe A fino a una certa potenza per poi passare in AB.
Ad esempio il Dynaco ST70 che lavora "probabilmente in classe A fino a 15w per poi passare in AB da 15 a 35".
https://www.tnt-audio.com/ampli/dynaco2.html

In particolare mi incuriosisce capire se è possibile, e in che modo, individuare la soglia di funzionamento in classe A sia pure in maniera approssimativa.
Ho letto in rete qualcosa dove la soglia di funzionamento veniva messa in relazione al Bias o alla corrente minima, ma non era spiegato in maniera chiara (dato che il thread si riferiva ad altro) e non riesco nemmeno a ritrovarlo per linkarlo.

[MarioBon]

Nella classe B i dispositivi di uscita (valvole, transistor, MOSFET) si accendono alternativamente: quando il segnale è positivo si accende quello superiore, quando il segnale è negativo si accende quello inferiore. I dispositivi devono commutare continuamente tra acceso e spento. Nella classe B quando il segnale è nullo tutti i dispositivi di uscita sono spenti. Questo origina la distorsione di cross-over o di attraversamento dello zero. Non è Alta Fedeltà.

Nella classe A i dispositivi di uscita (valvole, transistor, MOSFET)) sono sempre accesi. Non c'è commutazione e non c'è distorsione di cross-over. Questo sistema però è poco efficiente e scalda molto quindi è adatto per potenze moderate.

La classe AB è un misto: per segnali relativamente piccoli funziona come la classe A. Quando l'ampiezza supera un certo valore i dispositivi non utilizzati vengono spenti (come nella classe B). Presenta i vantaggi della classe A e anche della classe B. La commutazione da classe A a classe B è meno brutale e si corregge con un minimo di controreazione.

Negli ampli in classe AB la transizione da A a B è determinata dalla corrente di bias degli stadi finali (scelta dal progettista).
Si può misurare la corrente di Bias (quando il segnale di ingresso è nullo) misurando la tensione che cade ai capi delle resistenze di degenerazione che si trovano in emettitore dei transistor di uscita.

Nota: gli amplificatori a valvole sfruttano i difetti dell'apparato uditivo (la distorsione aurale) e sembra che suonino più forte di amplificatore a stato solido di pari potenza. In realtà introducono una distorsione di forma maggiore e quindi funzionano meglio con le registrazioni con fattore di cresta alto.

[Gumbo]

Grazie Mario, quindi c'è relazione tra la regolazione del Bias (nei valvolari che lo consentono) e la soglia di passaggio in classe B ?
Se è così come andrebbe regolato il Bias per innalzare la soglia di passaggio in B, e ha senso farlo, ci sono controindicazioni? Ovviamente mi riferisco a regolazioni minime a cui in gergo ci si riferisce come bias "caldo" o "freddo" ma comunque nel range operativo consigliato per le valvole installate.

In linea di massima c'è un range operativo, diciamo "medio", all'interno del quale i progettisti si muovono di solito ?
Ad esempio nel link che ho postato sopra si parla di "probabilmente" 15watt su 35, per l'ST70, quindi diciamo un po' meno di metà, come se questo dato fosse riconducibile più a considerazioni sulla tipologia dell'ampli che a effettive misure.
Ci si può aspettare una soglia in quel range nella maggioranza degli ampli con costruzione similare (valvolari in push pull) oppure considerazioni del genere sono prive di qualsiasi fondamento ?

Verissimo quello che dici sul fatto che i valvolari rendano al meglio con registrazioni con ottima dinamica, anche se io ascolto a volumi bassi, intorno agli 80db al punto di ascolto, per mio gusto personale e non per carenza di potenza del finale.
Da quando uso un valvolare detesto le registrazioni troppo compresse e in generale quelle fatte un po' coi piedi. Diciamo che la qualità della registrazione si evidenzia molto di più con un valvolare che con uno stato solido, sia pure buono.
Questo per certi versi lo considero un bene, perché secondo il mio gusto le registrazioni ottime suonano molto meglio con un valvolare, è veramente un piacere.
Il rovescio della medaglia è la tendenza (almeno da parte mia) a scartare le registrazioni che con altri ampli a transistor, seppur non eccelse risultavano comunque decenti. Questo tende un po' a ridurre la scelta di cosa ascoltare al punto che gli album migliori li metto tutti nella stessa cartella, cosa che prima non facevo.
Fortunatamente nei generi che ascolto maggiormente le buone registrazioni con ottima dinamica non mancano. Purtroppo anche in molte di queste si intuisce come il posizionamento dei microfoni di ripresa lasci a desiderare, in particolare per strumenti ostici come la batteria o il piano, che non sempre hanno una collocazione ben definita sul "palco" virtuale, ma questo è un altro discorso.
Anche queste caratteristiche delle registrazioni si evidenziano maggiormente con un valvolare, specie se abbinato a diffusori ad alta efficienza con determinate caratteristiche di dispersione.

[MarioBon]

Con i MOSFET la corrente di bias è nell'ordine di 0.1 A.
D'Agostino ha progettato un ampi a transistor in classe AB che commuta in classe B con segnali minimi.
I valvolari spesso funzionano in classe A pura (ma sono limitati in corrente e richiedono carichi "alti" e regolari).
La corrente di bias rimane una scelta del progettista che lo fa a ragion veduta considerando tutta una serie di fattori. In genere si limita il funzionamento in classe A al primo Watt o meno.

Non è il caso di modificare la corrente di bias a meno di non saper molto bene quello che si sta facendo.

Commercialmente ogni produttore tende ad esaltare le soluzioni adottate anche a prescindere dalle motivazioni tecniche. In qualche modo i prodotti devono essere diversificati per dare all'acquirente un motivo di acquisto. Poi in rete si discute di cose che, in molti casi, non hanno senso.

Un certo amplificatore è progettato per pilotare un certo carico (per esempio un resistore da 4 Ohm) poi viene collegato a una coppia di diffusori con un minimo di impedenza di 2 Ohm a 200 Hz e ci si lamenta che suona male. La colpa nel 90% dei casi non è dell'amplificatore ma dei diffusori che non rispettano le norme.

Per quanto riguarda gli amplificatori a valvole è questione di gusti. Personalmente preferisco gli amplificatori a stato solido:

- con MOSFET di uscita in classe AB (bias 100mA)
- un unico loop di controreazione globale
- fattore di controreazione non superiore a 16 dB
- Guadagno in tensione 44
- potenza continua minima 500 Watt su 2 Ohm (corrente di picco 45 A)
- fattore di smorzamento 50 o più su 8 Ohm
- risposta in frequenza ai piccoli segnali da 2 a 200kHz
- risposta in frequenza ai grandi segnali da 2 a 20kHz
- slew rate simmetrico
- S/N attorno a 100 dB
- distorsione di intermodulazione (distorsione integrale) nell'ordine di 0.03%

[Gumbo]

Dunque mi pare di capire che non c'è modo di capire la soglia di passaggio da A a B...
La curiosità nasce da due motivi, il primo e che a fronte di una potenza dichiarata (al clipping) di 100watt per ciascun canale, dichiara un assorbimento di 700watt che per un AB che lavora quasi sempre in B mi pare tanto anche per un valvolare totalmente dual block (due ampli totalmente indipendenti montati nello stesso chassis) e con un quartetto di 6L6 per ciascun ampli/canale.
Il secondo motivo, e che la differenza rispetto agli altri ampli a stato solido con cui ho effettuato il confronto è molto più evidente con diffusori ad alta efficienza con i quali sulla base dell'indicatore esterno in mio possesso eroga in media 4-5 watt di picco, al mio volume di ascolto.
Mentre invece con diffusori poco efficienti la differenza rispetto agli SS e meno marcata, ed eroga di picco una 50ina (scarsa).
Mi chiedevo se la differenza riscontrata potesse dipendere dal fatto che con i primi lavora quasi sempre in classe A per via della ridotta potenza impegnata.
Chiaramente potrebbe dipendere anche da un carico reale meno lineare dei diffusori a bassa efficenza, anche se tenderei ad escluderlo perché la risposta in frequenza è bella lineare anche con questi ultimi e non presenta grosse differenze rispetto agli SS (anzi per assurdo e un po' più lineare).
Sta di fatto che non si sa perché ma comunque suona meglio con i diffusori per cui NON è stato comprato che con gli altri a cui era indirizzato, anche se comunque non mi lamento affatto in ambedue i casi.

[ing.daniele]

Con i MOSFET la corrente di bias è nell'ordine di 0.1 A.
D'Agostino ha progettato un ampi a transistor in classe AB che commuta in classe B con segnali minimi.

È forse causa del costo di quel progetto se per un d’Agostino devi vendere la casa, il terreno con gli olivi secolari, e volendo la configurazione a doppio telaio (devi vendere anche la mamma) ??!?

[TeoMarini]

Mario,
dei Classe H che ne dici/pensi?
Io utilizzo questi: https://octopart.com/datasheet/ep4000-b ... heet%20DSA

[Interference]

https://www.audioreview.it/tecnica/la-c ... se-ab.html

[Gumbo]

Quoto dal link di audioreview.

Questo significa che, fissando per ipotesi un valore di modulo non inferiore ad 8 ohm, in un amplificatore da 100 watt la corrente di riposo dovrà valere almeno 2.5 ampère, con una dissipazione conseguente pari a 220/250 watt per ogni canale.

Ecco perché mi sembrano troppi 700watt per un 100+100, anche se non so se l'esempio quotato sia valido anche per ampli a valvole.
E mi chiedo se questo dato possa essere utile ai fini della domanda proposta (individuazione approssimativa della soglia di passaggio da A a B)

[alfredop]

Per quanto riguarda gli amplificatori a valvole è questione di gusti. Personalmente preferisco gli amplificatori a stato solido:

- con MOSFET di uscita in classe AB (bias 100mA)
- un unico loop di controreazione globale
- fattore di controreazione non superiore a 16 dB
- Guadagno in tensione 44
- potenza continua minima 500 Watt su 2 Ohm (corrente di picco 45 A)
- fattore di smorzamento 50 o più su 8 Ohm
- risposta in frequenza ai piccoli segnali da 2 a 200kHz
- risposta in frequenza ai grandi segnali da 2 a 20kHz
- slew rate simmetrico
- S/N attorno a 100 dB
- distorsione di intermodulazione (distorsione integrale) nell'ordine di 0.03%

Per curiosità, un oggetto commerciale che soddisfa tutte le tue specifiche?

Alfredo