bandAlex
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070214
Nota: in queste pagine con il nome Headmos si intende l'amplificatore AF-6.

Quando feci uscire il VHF-MOS, diversi mesi fa, le idee e i progetti che avevo nella testa si stavano accavallando in maniera quasi fastidiosa, tanto che a un certo punto sentii l'esigenza di chiudere alcuni argomenti aperti qui con una certa fretta, per dedicarmi in maniera specifica ad un progetto soltanto. In effetti in quel periodo c'erano in ballo il nuovo VHF-MOS, una sua versione a componenti SMD, un dac con sezione analogica hi-end, una rivisitazione del Lightning, e per l'appunto questo HeadMos, che finalmente riesce a vedere la luce.

Col senno di poi, devo dire che il fatto di dedicarmi interamente ad un progetto era solo una pia illusione, e quindi le cose sono andate a rilento, ma alla fine è stato sicuramente un bene. Nel corso dei mesi, infatti, sono state applicate diverse modifiche circuitali, tali da rendere l'amplificatore decisamente definitivo e sicuramente migliore di quello che era all'inizio. E partiamo proprio dall'inizio, facendo una piccola carrellata su quello che è successo in questi mesi.

Un prototipo allo sbaraglio
I primi vagiti del VHF-MOS si udirono ad agosto dello scorso anno (sembra passata un'eternità) e già l'ampli si faceva apprezzare per le sue grandi doti di musicalità. Parente stretto del VHF-N, da cui ereditava tutto il front-end, il VHF-MOS aveva sempre lo stadio finale in single-ended, ma con un mosfet invece che con il classico bjt di media potenza. Al posto del BD139 ora c'era un più esotico RFP12N10L, un mosfet di tipo enhancement della Fairchild, scoperto quasi per caso sbirciando nel catalogo Distrelec.

Altra novità del VHF-MOS erano i JFET all'ingresso, i 2N5460, sempre Fairchild. Successivamente, fu sostituito anche il dispositivo del VAS, optando anche in questo caso per un fet, un 2N7000, altro mosfet enhancement, pure questo Fairchild. Forse avrei dovuto chiamarlo FAIR-MOS, invece che VHF-MOS.

Dopo un paio di mesi, a ottobre, il mese fatidico del meeting di Roma, il VHF-MOS era già ben conosciuto nell'entourage cuffiofilo, ma se ne parlava soprattutto per una ortodinamica che gli veniva attaccata: la HE500 della Hifiman. L'accoppiata VHF-MOS / HE500 faceva faville, mentre pochi metri più in là era il Lightning con la HE-6 a mandare in confusione le orecchie di alcuni: non si capiva bene quale fosse la vera SR-009, nonostante il massiccio dispiegamento di cavi dal diametro planetario e di valvole dell'era paleozoica.

Ma naturalmente il Lightning non poteva riuscire a pilotare la HE-6, figuriamoci se poteva il VHF-MOS. In quei giorni ricordo bene la domanda più gettonata del momento: ma se la risposta già la sai, dicevo tra me e me, perchè diavolo me lo domandi?

Quando un mese prima portai il prototipo del VHF-MOS a Pescara, dove avrei potuto ascoltare la HE-6 con tutta calma, ero pronto a rassegnarmi alla dura realtà delle cose, ovvero all'impossibilità per un ampli come il VHF-MOS di pilotare in maniera decente la HE-6. E invece quel giorno si trasformò in una splendida rivelazione, un'esperienza mistica difficile da dimenticare, tanto più che il test coinvolse anche un altro ampli. Pensate intensamente a un noto marchio che inizia con la B.

Ho detto con la B, perchè avete pensato a un canguro?

(segue)


Ultima modifica di bandAlex il 13/2/2015, 13:12 - modificato 1 volta.
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Commenti

bandAlex
9/2/2014, 15:05bandAlex
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:Alex, il problema dei 50Ohm io non lo vedo..
Per erogare quei famosi 2,4W RMS su 50 Ohm si potrebbe aumentare la corrente di bias a 0.26A e per mantere "bassa" la dissipazione dei finali abbassare la tensione di alimentazione da +/-20 a +/-13V.
Di contro l'ampli non sarebbe più così performante con cuffie ad alta impedenza, ma questo è un altro discorso..
Comunque sono d'accordo con te che passare ad uno stadio in push pull porti innumerevoli vantaggi. :)
L.

E' esattamente come scrivi.  wink 

Il problema è proprio quello di cercare di rendere il più "universale" possibile l'amplificatore, e gli esempi fatti sono appunto per chiarire questo concetto. E ci siamo limitati solo allo stadio finale... pensa quando parleremo dello stadio di gain...  grande sorriso 
RanocchiO
9/2/2014, 15:13RanocchiO
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:Alex, il problema dei 50Ohm io non lo vedo..
Per erogare quei famosi 2,4W RMS su 50 Ohm si potrebbe aumentare la corrente di bias a 0.26A e per mantere "bassa" la dissipazione dei finali abbassare la tensione di alimentazione da +/-20 a +/-13V.
Di contro l'ampli non sarebbe più così performante con cuffie ad alta impedenza, ma questo è un altro discorso..
Comunque sono d'accordo con te che passare ad uno stadio in push pull porti innumerevoli vantaggi. :)
L.

E' esattamente come scrivi.   wink 

Il problema è proprio quello di cercare di rendere il più "universale" possibile l'amplificatore, e gli esempi fatti sono appunto per chiarire questo concetto. E ci siamo limitati solo allo stadio finale... pensa quando parleremo dello stadio di gain...   grande sorriso 

Saranno gatte da pelare!! Inoltre se per lo stadio di uscita non ti vuoi affidare a coppie complementari ti toccherà anche pensare ad un bell'invertitore di fase :)
Seguo con molto interesse!

L.
b.veneri
9/2/2014, 17:16b.veneri
E' bello capire perche' quello che fai riesce cosi' bene...
Grazie!
gfi
10/2/2014, 22:03gfi
Una soluzione possibile sarebbe quella di progettare lo stadio finale in classe G

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NEMO
10/2/2014, 23:06NEMO
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:Una soluzione possibile sarebbe quella di progettare lo stadio finale in classe G

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Molto interessante l'approccio teorico!
Dk90
10/2/2014, 23:07Dk90
Bello...seguo come sempre con grande attenzione!
Ancora i miei più sinceri complimenti Alex, leggerti è un gran piacere!

Spoiler grande sorriso

Ho avuto la fortuna di ascoltare l'headmos( con su un alps "scattoso" che non sarà figo e ben in vista come quello burson ma almeno non esplode ad ogni aumento del volume  lol! ) ma, purtroppo neanche ricordavo come suonava la 500 o tanto meno la he-6(ero senza dac da 15 giorni).
Posso solo dire che di potenza ce n'è in abbondanza, la 500 già ad ore 9-10 aveva un bel volume mentre per mantenere una pari pressione sonora con la he-6 si è circa ad ore 12.
Gran bella scoperta è stata anche l'accoppiata headmos-sennheiser hd650, gran controllo in gamma bassa e...del famoso velo in gamma medio-alta: nessuna traccia grande sorriso devo dire che mi ha fatto un'impressione molto diversa rispetto all'ultima volta, la ricordavo più scura.
Anche con la sennheiser, nonostante i 300ohm, nessun problema, già ad ore 9 cantava alla grande!
password
16/2/2014, 15:31password
Alex ci devi far sapere del finale push pull...come va a finire?
bandAlex
16/2/2014, 21:43bandAlex
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:Alex ci devi far sapere del finale push pull...come va a finire?

Devo finire alcuni test, e poi riparto.  wink  Scusate l'attesa.
password
16/2/2014, 22:34password
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:Alex ci devi far sapere del finale push pull...come va a finire?

Devo finire alcuni test, e poi riparto.   wink  Scusate l'attesa.
 special cool 
bandAlex
18/2/2014, 02:20bandAlex
(segue)

Nelle puntate precedenti
Ecco i conti: il VHF-MOS lavora con una corrente di riposo di 0.13 A, che su un carico di 50 ohm sviluppano una potenza di 0.6 W RMS, superata la quale va inesorabilmente in clipping. Con la stessa corrente di riposo e uno stadio finale in push pull la potenza erogabile sullo stesso carico è di ben 2.4 W RMS. Potenza quadruplicata.

Con 0.13 A di bias e il push pull possiamo soddisfare la HE-6 (ovvero la cuffia più difficile che c'è in commercio) a qualunque livello sonoro ci piaccia, mantenendo il finale in classe A. Ma se i 0.6 W RMS del VHF-MOS sono sufficienti per un ascolto già abbastanza soddisfacente, è molto probabile che mantenere la classe A fino a 2.4 W RMS sia del tutto inutile. E allora ci si può permettere di regolare il bias leggermente più basso, in modo da far dissipare meno potenza ai finali, e in ultima analisi adottare dei dissipatori più piccoli ed economici.

Prima però di decidere su quale corrente di riposo tarare il finale, è importante capire come essa influenzi le prestazioni relativamente a THD o ad altre forme di non linearità, o all'ascolto. Ovvero se, nell'ambito del funzionamento in classe A, sia preferibile un punto di bias piuttosto che un altro. La risposta è legata al tipo di dispositivo di uscita adottato, ma in generale è valida la regola che più è alta la corrente di riposo, e maggiore è la linearità dello stadio finale. I mosfet non fanno eccezione. Anzi, tale regola è particolarmente vera per i vertical mosfet, ovvero quelli oggi più diffusi, utilizzati per impieghi switching dove la linearità del dispositivo conta poco. In questo tipo di applicazioni infatti i mosfet si trovano sempre in stato off (interdetti) oppure in stato on (in totale conduzione), e quello che conta principalmente è la loro velocità di commutazione e la resistenza offerta al passaggio della corrente quando conducono, che deve essere la più bassa possibile.

Per noi invece sia la velocità di commutazione che la RDS(on) contano poco, mentre invece sono importanti le caratteristiche di trasferimento, quelle di uscita, e la variazione delle capacità parassite con il variare della VGS (ovvero del segnale audio).

Vedremo che per quello che ci serve a noi (ovvero per l'audio) i lateral mosfet sono i dispositivi più promettenti. Nel prossimo post cercheremo di capire il perchè, e vedremo quale corrente di bias è più indicata per il finale dell'Headmos.

(segue)
password
18/2/2014, 08:53password
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:(segue)

...

Con 0.13 A di bias e il push pull possiamo soddisfare la HE-6 (ovvero la cuffia più difficile che c'è in commercio) a qualunque livello sonoro ci piaccia, mantenendo il finale in classe A.

...

(segue)
Mi spieghi questo passaggio?
Se è un push pull e quindi ogni dispositivo amplifica una semionda o positiva o negativa, come si può dire che il finale è sempre in classe A? Oppure è un classe a AB, ma è in classe A fino alla massima potenza e non commuta mai in B per quel bias di 0.13 A?
 wacko
bandAlex
18/2/2014, 11:20bandAlex
Un finale in push pull lavora in classe A fino a quando entrambi i dispositivi (un NPN e un PNP nel caso dei bjt, un canale N e un canale P nel caso dei mosfet) sono in conduzione, cioè fino a che nessuno dei due è interdetto (ovvero "spento"). Quando uno dei due è in interdizione, allora il finale abbandona la classe A e passa in classe AB.

Naturalmente esiste un valore preciso di corrente (nel carico) raggiunto il quale uno dei due dispositivi si spegne. Tale valore, per un push pull, corrisponde al doppio della corrente di bias. Quindi se il bias è impostato su 0.13 A, vuol dire che finché le richieste di segnale non fanno scorrere nel carico una corrente di 0.26 A (di picco) il finale lavora in classe A. Superata quella corrente, passa in classe AB.

Con 0.26 A di picco su 50 ohm si ottengono appunto quei 2.4 W RMS con i quali possiamo soddisfare la HE-6 a qualunque livello sonoro ci piaccia.  wink
password
18/2/2014, 12:13password
Quindi il clipping dei dispositivi è ben al di sopra dei 2,4w e la potenza è limitata solo dagli stadi di alimentazione (shunt?)?
bandAlex
18/2/2014, 12:28bandAlex
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:Quindi il clipping dei dispositivi è ben al di sopra dei 2,4w e la potenza è limitata solo dagli stadi di alimentazione (shunt?)?

Il clipping è determinato dalla tensione di alimentazione, che nel caso dell'Headmos non è di tipo shunt (ma questo non cambierebbe le cose).
bandAlex
18/2/2014, 12:39bandAlex
E... sì, potrebbe essere ben al di sopra dei 2.4 W RMS.  wink 
fradoca
1/3/2014, 18:23fradoca
quindi amplificatori molti potenti su bassi carichi  come il master 9 di audio-gd e il dark star di ray samuels(il quale al canjam tra il serio e il faceto mi ha confessato di essere riuscito a bruciare la sua he-6 usando il dark star  blink )
sarebbero fino troppo come potenza erogata sia ad una he-6 che ad una lcd-3?
bandAlex
1/3/2014, 22:47bandAlex
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:quindi amplificatori molti potenti su bassi carichi  come il master 9 di audio-gd e il dark star di ray samuels(il quale al canjam tra il serio e il faceto mi ha confessato di essere riuscito a bruciare la sua he-6 usando il dark star  blink ) sarebbero fino troppo come potenza erogata sia ad una he-6 che ad una lcd-3?

Amplificatori molto potenti sono in realtà del tutto inutili, oltre che rischiosi per la cuffia. E questo è valido sia per la HE-6 che per la LCD-3, anche se tra le due c'è parecchia differenza a livello di efficienza e quindi non le metterei insieme nella stessa frase.

Non conosco gli ampli da te citati, mentre so con certezza che per la HE-6 ne basta uno da almeno 1 W RMS su 50 ohm.

Leggo che il Master 9 eroga fino a 9 W (RMS, di picco, musicali, non si sa). Una risposta precisa alla tua domanda potrebbe essere: sì, sono fin troppi per qualunque cuffia, anche la HE-6.  wink 
cydonia84
20/4/2014, 18:21cydonia84
Una domanda: l'Headmos sarà solo ed esclusivamente single ended o ci sarà la possibilità di avere entrata e uscita in bilanciato? O magari tutto insieme  essen
bandAlex
20/4/2014, 18:24bandAlex
Assolutamente e religiosamente single-ended, dall'inizio alla fine.  wink 
cydonia84
20/4/2014, 18:26cydonia84
Peccato, vedendo che il VHF-Mos si poteve costruire in bilanciato, pensavo che anche l'headmos...  bye
Non c'è nessuna speranza?
bandAlex
20/4/2014, 18:30bandAlex
Il VHF-MOS non prevede alcuna facilitazione per chi vuole un bilanciato, però se si assemblano due schede, nessuno vieta di fare un bilanciato, purchè si colleghino solo sorgenti bilanciate XLR.

Lo stesso sarà valido per l'Headmos, ovviamente.
cydonia84
20/4/2014, 18:42cydonia84
Ok, grazie per le tue risposte chiarificatrici. Secondo te ci possono essere particolari difficoltà tecniche per assemblare due schede insieme?
Si potranno usare solo sorgenti bilanciate, ma si possono avere contemporaneamente uscite SE e bilanciate?
bandAlex
20/4/2014, 18:43bandAlex
Uscite SE e bilanciate insieme, sì.
cydonia84
20/4/2014, 18:47cydonia84
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:Secondo te ci possono essere particolari difficoltà tecniche per assemblare due schede insieme?
Volevo delle precisazioni riguardo alle difficoltà di assemblaggio di 2 schede, visto che ho l'intenzione di costruirmelo da me DIY  grande sorriso e non sono una cima...
Grazie della disponibilità  winner
bandAlex
20/4/2014, 18:53bandAlex
Se si assembla una scheda, non vedo difficoltà a farne due, e anche i collegamenti sono piuttosto semplici.
cydonia84
20/4/2014, 19:00cydonia84
Ok, grazie. Mi sa che ci sentiremo spesso appena sarà pubblico l'headmos  grande sorriso 
OT: riguardo al dac ci sono novità?
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