Curva di distorsione amplificatore

[organist]

Buondi a tutti.
Mi spiegate come "procede" la distorsione di un amplificatore in relazione alla potenza erogata?
Faccio un esempio: un apparecchio specifica una distorsione armonica torale di 0,03% a 40W su 8 ohm.
Poi la distorsione sale vertiginosamente quando si eroga maggiore potenza.
Ma quando si erogano meno di 40W, la distorsione rimane al valore stabile di 0,03% oppure scende?
Voglio dire, quel valore di THD 0,03% è costante da 0,1 a 40W?

[Interference]

Buondi a tutti.
Mi spiegate come "procede" la distorsione di un amplificatore in relazione alla potenza erogata?
Faccio un esempio: un apparecchio specifica una distorsione armonica torale di 0,03% a 40W su 8 ohm.
Poi la distorsione sale vertiginosamente quando si eroga maggiore potenza.
Ma quando si erogano meno di 40W, la distorsione rimane al valore stabile di 0,03% oppure scende?
Voglio dire, quel valore di THD 0,03% è costante da 0,1 a 40W?

Dipende molto dalla tipologia del circuito.

Gli amplificatori a stato solido con elevato feedback solitamente mantengono la distorsione pressoché costante fino all'avvicinarsi del clipping, dopodiché aumenta bruscamente (guarda qui: https://www.audiosciencereview.com/foru ... iew.43932/)

Amplificatori di concezione più "classica" mostrano un incremento più graduale della distorsione (guarda qui https://www.stereophile.com/content/sug ... asurements)

Spesso si misurano distorsione e rumore assieme (THD+N) quindi a basso livello il rumore è in proporzione più elevato e "copre" la distorsione, dopodiché si entra nel regime in cui il rumore è trascurabile e la figura è dominata dalla distorsione... occorre fare sempre attenzione a ciò che il grafico mostra.

[MarioBon]

Premesso che bassi tassi di distorsione, a parità per esempio di slew-rate, sono sempre preferibili, la distorsione armonica non dice tutto su come sarà percepita la riproduzione. In un amplificatore tutta la banda audio viene trattata dallo stesso dispositivo e l'intermodulazione è importante. Tanto per fare un confronto gli altoparlanti di un sistema a più vie ricevono solo una parte del segnale e questo limita l'intermodulazione. Più la banda passante è ampia più l'intermodulazione è importante anche con distorsione armonica bassa.
Poi c'è la distorsione aurale (prodotta dal nostro orecchio) che imbroglia il cervello il quale interpreta i suoni distorti come se fossero di volume più alto. Questo avviene quando la distorsione aumenta con l'ampiezza del segnale.
Tutto ciò favorisce gli amplificatori a valvole che, infatti, a parità di potenza, sembrano suonare più forte di un amplificatore a stato solido. Questo avviene quando il fattore di cresta del programma musicale è alto.
In un amplificatore a stato solido la distorsione resta bassa fino al clipping e poi aumenta improvvisamente (e questa dà fastidio).

Comunque, in generale e fatta eccezione per gli amplificatori in class B, la distorsione è più bassa per "piccoli segnali".
Negli altoparlanti (woofer con sospensione rigida) capita il contrario e la distorsione risulta più alta per piccoli spostamenti della bobina mobile (in particolare sono più intense le armoniche di ordine superiore al terzo). Questo si vedeva dalle misure di altoparlanti di Audio Review quando veniva misurata la distorsione armonica a 90 e a 100 dB.

Valutare un amplificatore dalle misure pubblicate dalle riviste non è facile (non c'è mai tutto quello che serve). Valutarlo dalle specifiche è ancora più difficile. Una informazione veramente utile è la potenza erogata al diminuire del carico. La potenza istantanea non ha alcun valore. Più la potenza continua si avvicina al raddoppio su carico dimezzato e meglio è. Diciamo che un rapporto 1.6 tra potenza su 4 e 8 ohm è già buono. Se viene dichiarata la potenza su 8, 4 e anche 2 Ohm è meglio.

La cosa che si può fare per mettere l'amplificatore nelle migliori condizioni è dargli un carico "alto" (maggiore di 6 Ohm) e regolare preferendo i carichi induttivi. Questo è esattamente quello che succede nei sistemi attivi ed è uno dei motivi per cui vanno preferiti.

[organist]

Grazie per le risposte!
Non immaginavo che l'intermodulazione fosse una problematica anche di natura "elettrica", davo per scontato che riguardasse solo la trasduzione elettromeccanica (quindi altoparlanti ed eventualmente microfoni e testine fonografiche)..

Quali sono le accortezze che adotta il progettista per contrastare l'intermodulazione negli amplificatori?

[MarioBon]

Rendere la caratteristica di trasferimento più possibile simile a una retta in modo che l'uscita sia proprzionaòe all'ingresso. Questo vale per qualsiasi dispositivo amplificatori compresi.
In genere ci si affida alla controreazione negativa che richiede però alcuni accorgimenti (in ordine casuale):


- la banda passante ad anello aperto deve essere pari o superiore alla banda passante dello stimolo
- lo slew rate deve essere "alto"
- il tempo di propagazione (quello che impiega lo stimolo dall'ingresso all'uscitta) deve essere basso.
- il loop di reazione deve esere unico (una sola controreazione tra uscita e ingresso => controreazione globale).
- il guadagno ad anello aperto deve essere "alto"
- il segnale che torna all'ingresso dall'uscita (controreazione) non deve saturare l'ingresso (distorsione da intermodulazione dinamica)
- il carico deve essere "alto" e resistivo (o al massimo avere una componente induttiva)
- l'amplificatore deve essere stabile con ingresso collegato alla sorgente e uscita collegata al carico (nelle effettive condizioni d'uso)

Se l'intermodulazione è bassa anche la distorsione armonica è bassa. Il contrario dipende dalla forma dello stimolo.
La condizone sufficiente affinche la distorsione sia nulla è che la distorione di intermodulaione sia nulla per tutte le coppie di frequenze. Si tende invece a credere il contrario ovvero che una bassa distorsione armonica garantisca una bassa intermodulazione. Da questo punto di vista il tasso di THD o THD+N (Tasso di Distorsione Armonica o Tasso di Distorsione Armonica più Rumore) ha poco significato.
La distorsione andrebbe misurata sul carico più basso utilizzabile.

[organist]

Grazie!

[MarioBon]

Grazie!

di nulla

[TeoMarini]

...
Valutare un amplificatore dalle misure pubblicate dalle riviste non è facile (non c'è mai tutto quello che serve). Valutarlo dalle specifiche è ancora più difficile. Una informazione veramente utile è la potenza erogata al diminuire del carico. La potenza istantanea non ha alcun valore. Più la potenza continua si avvicina al raddoppio su carico dimezzato e meglio è. Diciamo che un rapporto 1.6 tra potenza su 4 e 8 ohm è già buono. Se viene dichiarata la potenza su 8, 4 e anche 2 Ohm è meglio.

La cosa che si può fare per mettere l'amplificatore nelle migliori condizioni è dargli un carico "alto" (maggiore di 6 Ohm) e regolare preferendo i carichi induttivi. Questo è esattamente quello che succede nei sistemi attivi ed è uno dei motivi per cui vanno preferiti.

QUOTONE!!!