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il 29/7/2011, 18:49
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:Caro Alessandro,

ho letto tutto il thread. Non ho ben compreso che tipo di configurazione avrà lo stadio di ingresso a triodo, non retroazionato.

Una domanda sibillina: a livello progettuale, cosa ti aspetti di diverso dal VHF-1 per quel che riguarda il suono?

Lo stadio di ingresso sarà composto da un doppio triodo, un common cathode e un cathode follower.

Il primo triodo amplifica e fornisce il gain necessario all'amplificatore, il secondo fa da interfaccia con lo stadio finale.

Cosa mi aspetto? Non lo so, anche io sono molto curioso di sentire cosa potrà essere questa accoppiata tra stadio di ingresso valvolare e stadio di uscita a stato solido. Per il momento è importante pensare a ogni dettaglio della progettazione per far sì che, almeno da un punto di vista tecnico, non ci siano punti deboli che possano inficiare il risultato finale. Poi le fasi di ascolto saranno l'occasione per qualche (immancabile) ritocco.


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il 29/7/2011, 18:55
Un' altra domanda. Mi sono chiarissimi i motivi di praticità per cui vuoi mantenere un voltaggio relativamente basso (80 volt) nell' alimentazione del triodo, tanto più in un progetto per autocostruttori.

Mi chiedo, in via puramente speculativa, se un aumento del voltaggio (poniamo 200 volt) dell' alimentazione del triodo, a parità di corrente erogata da parte dello stadio di uscita, aumenterebbe la linearità o comunque la qualità sonora dell' amplificatore.





PS: ringrazio il moderatore. Non sapevo come eliminare le immagini, mantenendo il testo quotato.
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il 29/7/2011, 18:59
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:
Scusa l' ignoranza,

ma è normale che l' onda quadra non sia perfettamente squadrata (mi riferisco alla simulazione con i 10KHz)?

Innanzitutto queste non sono simulazioni, ma sono delle vere e proprie misure sul prototipo.

La misura dell'onda quadra a 10 KHz è praticamente perfetta.

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Non si notano evidenti smussature, ne' overshoot o ringing. Meglio di così, è impossibile.

Quella a 100 KHz risulta leggermente arrotondata, ma è giusto che sia così, in quanto la banda passante dello stadio non è infinita, ma ha il punto a -3 dB intorno al megahertz. Anche questo test quindi è ampiamente superato. Ad avercele sempre, onde quadre così... 8)

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il 29/7/2011, 19:09
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:Un' altra domanda. Mi sono chiarissimi i motivi di praticità per cui vuoi mantenere un voltaggio relativamente basso (80 volt) nell' alimentazione del triodo, tanto più in un progetto per autocostruttori. Mi chiedo, in via puramente speculativa, se un aumento del voltaggio (poniamo 200 volt) dell' alimentazione del triodo, a parità di corrente erogata da parte dello stadio di uscita, aumenterebbe la linearità o comunque la qualità sonora dell' amplificatore.

E' probabile che portando la tensione di alimentazione a 200 Volt sia possibile ottenere qualcosa di più in termini di linearità, perchè sarebbe possibile far lavorare i triodi in una zona più rettilinea delle loro caratteristiche.

Ma avendo già una THD inferiore allo 0.05%, all'atto pratico la scocciatura dei 200 Volt non verrebbe ripagata da un miglioramento così evidente da giustificarla.

E non parliamo di una piccola scocciatura. Parliamo di:

1) trasformatore di alimentazione più costoso e probabilmente sovradimensionato;

2) elettrolitici di filtraggio dell'alimentazione molto più costosi e ingombranti;

3) emissione di disturbi assai maggiore da parte del ponte raddrizzatore;

4) linee a 200 Volt pericolose e potenzialmente mortali.

Per fortuna il nostro è un amplificatore per cuffia e non un finale di potenza per diffusori. Per lo swing che serve a noi (circa 20 Volt di picco), con un buon progetto gli 80 Volt di alimentazione sono più che sufficienti.
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il 29/7/2011, 19:22
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:
La Vgk di V1A è di circa -1.2 Volt. Questa è la caduta di tensione che si ottiene con i due diodi, ed è meglio così. 8)

Sì, mi era scappato un "-". :oops:
Essendo l'alimentazione dei filamenti piuttosto pulita, direi che è una valida soluzione (senza le complicazioni che si otterrebbero utilizzando una pila).


:D
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il 29/7/2011, 19:24
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:
[...]
Ad avercele sempre, onde quadre così... 8)


Hai detto bene... :D


Ciao.
Giulio.
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il 29/7/2011, 19:27
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:
La Vgk di V1A è di circa -1.2 Volt. Questa è la caduta di tensione che si ottiene con i due diodi, ed è meglio così. 8)


Essendo l'alimentazione dei filamenti piuttosto pulita, direi che è una valida soluzione (senza le complicazioni che si otterrebbero utilizzando una pila).
:D

Già, i diodi sembrano fatti apposta per il punto di lavoro scelto... 8)
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il 30/7/2011, 00:25
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:
Nei prossimi giorni vedrò se è possibile migliorare le cose ai massimi livelli di uscita (18-20 Volt di picco).

A parte l'auspicio della riuscita mi sembra comunque un valore difficilmente utilizzabile nel pratico ascolto... :study:
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il 30/7/2011, 12:51
Sono d'accordo, Harry.

E infatti credo che per ora stacco con il preamplificatore e passo a fare le opportune modifiche allo stadio finale per meglio interfacciarlo, e per la questione del servo-dc che credo mi darà un po' di grattacapi...

Più tardi nel pomeriggio, se ho tempo, pubblicherò alcune considerazioni sullo stadio finale, lo schema elettrico, e discuteremo su come risolvere la questione del servo-dc.
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il 30/7/2011, 12:56
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:

E infatti credo che per ora stacco con il preamplificatore e passo a fare le opportune modifiche allo stadio finale per meglio interfacciarlo, e per la questione del servo-dc che credo mi darà un po' di grattacapi...


E' una pesante eredità da sopportare quella del servo-dc... :twisted:
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il 30/7/2011, 13:10
Purtroppo caro Harry non se ne può fare a meno. Ciò infatti significherebbe dover utilizzare un grosso elettrolitico per isolare la cuffia dalla componente continua, e benchè tale condensatore sia utilizzato in molte amplificazioni, senza tante remore, in tale progetto preferirei un approccio più "purista", magari più difficoltoso, ma senza dubbio con risultati evidenti all'ascolto.

Il servo-dc non ha alcuna influenza sul segnale, se ben progettato. E quello del VHF-2 sarà migliore del VHF-1, in quanto incorporerà uno stadio in più (necessario) che sarà utilizzato anche per un ulteriore filtraggio del segnale di controllo.

Allo stato attuale della progettazione, c'è sicuramente un condensatore sul percorso del segnale, quello tra i due triodi, che però, per valore di capacità e tipologia dovrebbe essere abbastanza innocuo. Probabilmente, si dovrà aggiungere un altro condensatore, quello tra preamplificatore e finale, di valore più alto, ma che comunque potrà essere sempre a film plastico. Vedremo se si riuscirà a farne a meno, ma dubito.

Il servo-dc servirà ad evitare un ulteriore condensatore, quello all'uscita dell'amplificatore, e che sarebbe senz'altro un elettrolitico (circa 2000 uF).



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il 30/7/2011, 13:23
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:
Allo stato attuale della progettazione, c'è sicuramente un condensatore sul percorso del segnale, quello tra i due triodi, che però, per valore di capacità e tipologia dovrebbe essere abbastanza innocuo.

Assolutamente...

[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:
Probabilmente, si dovrà aggiungere un altro condensatore, quello tra preamplificatore e finale, di valore più alto, ma che comunque potrà essere sempre a film plastico. Vedremo se si riuscirà a farne a meno, ma dubito.

Già questo richiederà più attenzione. :|

[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:
Il servo-dc servirà ad evitare un ulteriore condensatore, quello all'uscita dell'amplificatore, e che sarebbe senz'altro un elettrolitico (circa 2000 uF).

:affraid: ...vabbè, facciamocene una ragione...
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Una nuova avventura - Pagina 5 Empty Terminati i test sullo stadio di uscita

il 31/7/2011, 12:21
Ieri ho completato i test sullo stadio di uscita, e ho risolto il problema più rognoso, quello relativo al servo-dc.

Le misure saranno pubblicate tra poco, insieme allo schema elettrico, e discuteremo delle variazioni apportate al finale del NEMO, per adeguarlo alle esigenze di questo progetto. Stay tuned.
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il 31/7/2011, 12:47
Metto in fresco la bottiglia ? ;) :bounce: :drunken:
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Una nuova avventura - Pagina 5 Empty STADIO FINALE VHF-2

il 31/7/2011, 14:50

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il 31/7/2011, 15:22
Il vantaggio di avere diverse schede di amplificazione, sia del VHF-1 che del NEMO, è che ora posso già ascoltare come va lo stadio finale.

Ho modificato una scheda del NEMO, apportando le modifiche allo stadio corrispondenti allo schema elettrico che vedete sopra.

Con queste modifiche lo stadio finale acquista la capacità di auto-regolarsi per quanto riguarda lo zero volt all'uscita.

Come potete vedere, il servo-dc è leggermente più complesso di quello del VHF-1, in quanto è necessario un secondo operazionale per invertire la fase del segnale di controllo, e notare il valore della resistenza che porta tale segnale all'ingresso dell'amplificatore, che nel VHF-1 è di 47 Kohm, mentre ora è di ben 220 Kohm. Ciò comporta un isolamento del servo-dc rispetto al segnale audio ancora più efficace, e questo è senz'altro positivo.

Ma la modifica più sostanziale è quella della scomparsa del transistor VAS e del differenziale all'ingresso, che ovviamente non servono più in quanto all'amplificazione in tensione ci penserà la valvola. Al loro posto, compare il transistor Q1 che sostanzialmente serve ad aumentare l'impedenza di ingresso del finale, che ora è di ben, udite udite, 40 Kohm!

I test fatti a suo tempo sulla valvola prevedevano un carico di soli 3.5 Kohm. Inutile dire che ora, con tale modifica, la valvola si troverà a lavorare nel migliore dei modi e quindi i dati pubblicati a suo tempo sono da rivedere perchè ora saranno senz'altro molto migliori.

A breve metterò qualche grafico con i dati del solo stadio finale, per avere un'idea di cosa ci dobbiamo aspettare.
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il 31/7/2011, 16:23
Pubblicherò solo questo, per il momento:

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Vi prego di fare attenzione a questo risultato.

All'ingresso del finale è iniettato un segnale di 1.2 MHz (sì, avete letto bene, uno virgola due megahertz) che corrisponde all'incirca al punto a -3 dB della banda passante dello stadio, di 1.1 Vp circa. Il carico è composto da una resistenza da 100 ohm.

Ebbene, il finale non si scompone più di tanto, riportando all'uscita lo stesso segnale, con una percentuale di THD irrisoria. Parliamo infatti di un 1.1% al netto della THD del generatore di segnali.

Ma la cosa sensazionale è la componente armonica, composta di sola seconda e terza armonica (le due righette verticali rosse, subito dopo la fondamentale).

Potete immaginare che con segnali appena più vicini alla banda audio la linearità dello stadio non possa che essere meno che eccezionale, e questo, si badi bene, senza l'uso di controreazione totale.

Più tardi altre misure, e poi un'ipotesi su quello che potrà essere un incontro ravvicinato (del terzo tipo) tra valvola e transistor.

A dopo. 8)

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il 31/7/2011, 16:42
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:Metto in fresco la bottiglia ? ;) :bounce: :drunken:

Aspettiamo ancora a stappare... anche se quello che sento ora in cuffia mi piace già parecchio... ;)
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il 31/7/2011, 19:35
Qualcuno si domanderà perchè è stato aggiunto il transistor Q1 (vero Eisenstein? 8) ), quindi vorrei scrivere due righe in merito.

In teoria, avremmo potuto entrare direttamente nella base di Q6, la cui impedenza di ingresso abbiamo visto che è di circa 3.5 Kohm.

Tale impedenza sarebbe diventata quindi il carico visto dalla valvola preamplificatrice, e non ci sarebbero stati grossi problemi in quanto alle misure la valvola ha mostrato prestazioni eccellenti con tale carico.

Ma qualcosa doveva pur rompere le uova nel paniere, e tale cosa è il benedetto servo-dc di cui non possiamo fare a meno. Senza Q1, la tensione generata dal servo-DC (quindi in uscita da U1B) sarebbe stata applicata sulla base di Q6, che però, data la sua bassa impedenza, avrebbe imposto un valore altrettanto basso per R21 che avrebbe così avuto un valore di soli 10 Kohm. Ora, poichè le due impedenze, quella di Q6 (3.5 Kohm) e quella del servo-dc (ovvero quella di R21, 10 Kohm) sono in parallelo, l'impedenza di ingresso complessiva del nostro finale, vista dalla valvola, sarebbe stata di 2.6 Kohm.

Per evitare un carico così basso al preamplificatore, ho preferito mettere un emitter-follower all'ingresso (Q1), che porta due tre vantaggi sostanziali:

- fa vedere alla valvola un carico molto più alto (circa 40 Kohm)
- permette di isolare il servo-dc in maniera più efficace, aumentando il valore di R21
- ci permette di usare per C1 un condensatore di valore molto più basso, grazie all'impedenza più alta di ingresso del finale.

Tali vantaggi sono così sostanziosi, da farci ben digerire la presenza di un transistor in più, che praticamente nulla toglie o aggiunge al segnale audio.

Q1 infatti ha un carico attivo al suo emettitore, composto da Q3 e Q5, che gli permette di lavorare in maniera perfettamente lineare e assolutamente trasparente.



Ultima modifica di bandAlex il 1/8/2011, 00:02, modificato 1 volta
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il 31/7/2011, 19:56
Tra l'altro, con Q1 non ho voluto strafare, e ho messo un vulgaris BC640.

Transistor con hFe superiori alzerebbero ulteriormente l'impedenza di ingresso del finale. C'è da dire che il BC640 però è molto lineare, e potrebbe essere la scelta definitiva (oltretutto costa poco e si trova anche dal droghiere sotto casa).
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il 31/7/2011, 23:12
I più sinceri complimenti,
lo stadio finale è veramente molto interessante. :D
Mi ha sempre affascinato l'idea di un cascode dinamico che linearizzi il funzionamento dello stadio senza l'utilizzo della controreazione globale. Tant'è che mi sarebbe piaciuto realizzare un ampli sulla base del [Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ma in single-ended, ed eccolo qui! :D
Un gran bel progetto, veramente. ;)
Ancora una volta, complimenti. :D

PS: proprio ieri stavo pensando all'implementazione di un buffer all'ingresso dello stadio finale. Stavo pensando: se lo si realizzasse a JFet (che è in pratica l'unico "posto" dove possono essere usati al meglio per via dell'alta impedenza d'ingresso, per tutto il resto... ci sono i BJT), si potrebbe anche fare a meno dello stadio a cathode follower (si otterre uno stadio preamplificatore con totale assenza di NFB). Che ne pensi?
Hai misurato l'impedenza d'uscita del pre senza tale stadio (quindi semplicemente a catodo comune)?
PPS: perdonami se ho scritto qualche stupidata ma stasera sono proprio stanco... sleep Ci sentiamo domani!

Ciao.
Giulio.

Buona sperimentazione. :D
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il 31/7/2011, 23:51
Grazie Giulio! :D

L'idea del JFET non è male, e in effetti data l'alta impedenza di quest'ultimo si potrebbe pensare di eliminare il cathode follower.

Farò qualche test, anche se la linea ad alta impedenza tra valvola e jfet sarà alquanto rognosa da gestire, perchè tenderà a captare ronzii e disturbi vari.

Non amo i jfet, anche quando sembra che ti risolvano un sacco di cose: alla fine si rivelano sempre una fregatura. :D


Giulio
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il 1/8/2011, 08:59
Ora devo scappare,
ecco come lo si potrebbe fare (è uno schema di Pass) :
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questa immagine]Il condensatore in ingresso diviene necessario (sul Gate del JFet c'è 1/2 della tensione di alimentazione) ma potrà essere di piccolo valore data l'alta impedenza d'ingresso; il problema sarà eliminare il secondo condensatore (quello da 10uF). L'impedenza d'uscita misurata al Source di Q100 è di 50Ohm.
L'alimentazione sarà derivabile da quella dello stadio finale incrementando R1.
Non si può utilizzare un'alimentazione duale. O meglio, si può fare ma si va incontro ad altre problematiche di cui potremo parlare dopo (sono un po' di fretta).


Ciao.
Giulio.
:D
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il 1/8/2011, 19:31
Questo schema di Pass è l'equivalente dell'emitter-follower Q1 del nostro schema.

Q200 è il jfet in configurazione source-follower, e Q201 è il generatore di corrente costante.

Pass per evitare l'alimentazione duale ha dovuto creare un riferimento a mezza alimentazione, tramite R2, R3 e il condensatore C2.

R2 e R3 infatti compongono un semplice partitore, al centro del quale si localizza la metà della tensione di alimentazione, che serve a polarizzare Q200.

Per garantire una buona reiezione ai disturbi, il valore di queste resistenze non può essere troppo basso, e il condensatore C2, da ben 15000 uF, stabilizza il riferimento, evitando che segua il segnale audio o i disturbi stessi.

Il valore spropositato di C2 è già un buon motivo per non adottare questo schema. :D

Ma il buon Pass, non contento, ce ne mette pure un altro, subito dopo la R1, che serve a disaccoppiare tutto il circuito dal resto del mondo. Evidentemente non si sentiva molto tranquillo con questo schema, per cui diciamo che ha un po' esagerato.

Il circuito presenta un'alta controreazione locale, dovuta alla configurazione source-follower (analoga all'emitter-follower). La leggenda che circola su internet, dove si dice che questo buffer sia senza controreazione è, per l'appunto, una leggenda.

Ci sono due problemi principali con il circuito di Pass. Il primo, è che non lo vedo molto adatto a reggere lo swing massimo di 18 Volt di picco, e infatti questo circuito nasce per essere collegato direttamente a un potenziometro di volume a sua volta collegato all'ingresso linea. Le misure fatte da Pass confermano la natura da segnale debole di questo buffer: [Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link]

E non è che sia colpa di Pass, sono proprio i JFET ad essere delle seghe. A parte gli scherzi, in teoria si potrebbe raddoppiare la tensione di alimentazione rendendola duale, e in questo modo si faciliterebbe l'incontro con il finale.

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Ma non è detto che ciò sia sufficiente, in quanto bisogna verificare come si comporta questo buffer con un carico di soli 2.5 Kohm. L'impressione che ho, ad occhio, è che sarebbe tirato per i capelli, e del resto Pass non ha indicato nel suo documento con quale carico è stata fatta la misura di THD. Non vedo problemi nell'alimentare il buffer con una alimentazione duale. Di buono ci sarebbe il fatto che sparirebbe il partitore e con lui pure il grazioso elettrolitico da 15000 uF. Sparirebbe anche il condensatore all'uscita del buffer, C201. L'uscita del servo-dc andrebbe quindi sul gate di Q200.

Un'altra cosa da verificare è come si comporta il circuito in previsione dello sbilanciamento creato dal servo-dc. La cosa non dovrebbe comportare problemi significativi, ma è comunque da controllare attentamente.

Il secondo problema riguarda sempre loro, i JFET, che come al solito andrebbero selezionati perchè, come dice Pass stesso, sarebbe meglio sceglierli a coppia con la stessa Idss.

In definitiva, da un punto di vista topologico, le differenze non sono poi molte con il circuito a BJT. La controreazione locale ci sarebbe tutta lo stesso, così come un elemento attivo sul percorso del segnale. Di contro, si avrebbero in più due condensatori elettrolitici da 15000 uF (per disaccoppiare i due rail di alimentazione), e poi i JFET tra i piedi. Vi dirò, quest'ultima cosa è quella che più mi rende nervoso. :D

Ma il caro Giulio ci ha visto giusto. Questo buffer è un ottimo circuito, che a dispetto della sua semplicità può garantire delle prestazioni straordinarie, purchè venga inserito in un contesto che lo metta a suo agio.
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il 1/8/2011, 21:03
Ciao Alex, bell'analisi.
immaginavo avresti utilizzato per il buffer un'alimentazione duale. :)
I problemi di cui parlavo prima erano legati al fatto che, con alimentazione duale, si creano problemi di instabilità: il circuito tende a auto-oscillare con facilità (ho fatto moltissime prove a riguardo). Per risolvere l'inconveniente, nell'immediato, occorre una selezione dei JFet rigidissima e limitare la banda passante con un filtro (soluzione che non amo molto). Ciò permette di risolvere tali problemi solo nell'immediato perché con le inevitabili derive delle caratteristiche dei JFet si otterà un circuito che potrebbe diventare instabile con il passare del tempo.
Pass ha risolto il problema facendo lavorare i JFet in perfetta serie (in "flottante").
Inoltre non credo, purtroppo, che tale circuito regga lo swing dello stadio pre. Abbiamo, però, anche l'alternativa dei MosFet (come l'IRF610).

Buona sperimentazione. :D
Ciao.
Giulio.

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il 1/8/2011, 23:13
Hai ragione, i JFET hanno la tendenza ad autoscillare in quella situazione. In genere una resistenza sul gate è sufficiente, ma non sempre...

Ora preparerò un prototipo con entrambi gli stadi, quello di ingresso e il finale, in modo da poter testare l'insieme. Farò un test anche con i JFET, anche all'ascolto, ovviamente. 8)


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