PRE-concetto pre linea minimale HiFun

[vexator]

Graficamente si deve tracciare una retta tangente alla curca anodica Vp-Ip passante per il punto considerato.

che bello!!!


Giovanni De Filippo

MEMENTO AVDERE SEMPER

[d_oris]

è possibile che sia una 7788 (e180f)?
sto andando a memoria...

[vexator]

Nella zona blu l'impedenza duscita è ancora più basa.
Se si aumenta la Va? per esempio il punto di lavoro 80V 25mA (ri < 700ohm)

Giovanni De Filippo

MEMENTO AVDERE SEMPER

[plovati]

non ho capito cosa intendi, nella zona blu la Ri è più bassa certo ma si paga con una corrente eccessiva per l'applicazione considerata. Avere 600 o 700 o 800 ohm non fa grande differenza fino a che si rimane nei limiti di carico elencati.
Aumentando la Va sia ad alta che a bassa corrente si finisce in una zona meno lineare, a 80V 25mA sembra che due curve equidistanti in Vg di -5 e -10V siano abbastanza ben equispaziate. Si riduce pero' il guadagno e si potrebbe avere una accettazione più ampia in cambio. La dinamica è però minore perche ruotando centrati attorno a questo punto si incrocia la curva Vg=-10V dove comincia a piegare, e quindi la distorsione sale al diminuire del carico, più di quanto faccia nel punto scelto.

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Piergiorgio

[d_oris]

stamattina nel sonno ho avuto l'illuminazione.
il diagramma I-V su cui stiamo lavorando sembra essere un philips.
la valvola potrebbe essere la el86 (o pl84)?
magari era stata già data una risposta...

D.

[vexator]

stamattina nel sonno ho avuto l'illuminazione.
il diagramma I-V su cui stiamo lavorando sembra essere un philips.
la valvola potrebbe essere la el86 (o pl84)?
magari era stata già data una risposta...

D.


Originally posted by d_oris - 25/08/2006 :  11:31:55

non mi dire che dalle curve riesci a capire di che valvola si tratta ...neanche Giaime ci riesce!
Scherzi a parte, stiamo parlando della:

6C19P

Giovanni De Filippo

MEMENTO AVDERE SEMPER

[Giaime]

Il vincolo della reperibilità tramite i normali canali distributivi permette anche di evitare di cadere nell’eccesso feticistico, mettendo insieme un progetto fantastico super hi-end e poi spendere mesi e mesi per cercare i componenti introvabili, che poi si sa come vanno certe cose uno parte procurandosi la valvola, poi i condensatori e poi si stufa e si trova in casa l’ennesimo materiale inutilizzato. Per cui non dirò fino all’ultimo che valvola si impiegherà per non invogliare tale pratica.

Dai ragazzi, vi prego. Sospendete qui il toto-valvola, secondo me dire che tubo è pubblicamente è deleterio per lo scopo didattico del progetto.

Saluti termoionici


Giaime Ugliano

http://giaime.altervista.org

[plovati]

Bene, abbiamo ora tutti gli elementi per iniziare a buttare giù lo schema.
Cominciamo a riportare i dati che conosciamo:



Con la X si è indicato un opportuno dispositivo in grado di fornire 2.5V (una pila, un led, una catena di diodi, per ora non è importante).
In rosso ho indicato i valori che possiamo leggere sulle curve caratteristiche, 53v per 25mA a -2.5v di griglia. Con Rload 10k ho indicato il carico minimo, l'asterisco serve a ricordare che è un caso limite.
Il primo elemento da determinare è la resistenza di placca Rp. Sappiamo dall'analisi effettuata sulla retta di carico che quest'ultima (chiamiamola Rcarico) deve essere circa 3kohm.
La retta di carico dinamica è formata dal parallelo della Rp con l'impedenza di carico.
L'unico dato che conosciamo è che il carico al minimo varrà 10kohm. Nella realtà i finali hanno impedenze di ingresso che valgono tipicamente 47-50 o 100kohm, qualcuno sui 20kohm, possiamo quindi assumere un valore medio di impedenza di ingresso di 47kohm (o 50 se volete, non cambia nulla).
Dalla formula del parallelo 1/Rcarico=1/Rp+1/Rload si ha 1/Rp=1/Rcarico-1/Rload=1/3000-1/47000=3204.
Possiamo usare il valore commerciale più vicino che è 3300ohm.
Nel caso di carico minimo, la retta di carico è 3300/10000=2481ohm, che abbiamo già visto essere un carico sopportabilissimo per il tubo polarizzato in questa maniera.
Questo resistore deve dissipare R*I^2=3300ohm*(0.025A)^2=2W. Dal momento che i 2W li deve dissipare anche a temperatura interna di un case dove c'è una valvola che già scalda di suo è bene prevedere una potenza dissipabile più alta, sui 5-7W. Ci sono delle apposite tabelle dette di derating che danno la riduzione della potenza dissipata dalla resistenza in funzione della temperatura ambiente. Fino a 70°C ambiente (locale, del posto dove sono installate) le resistenze ad esempio da 2W possono dissipare effettivamente 2W ma hanno un surriscaldamento di oltre 60°C al terminale. A metà potenza dissipata il delta temperatura è di 30°C e questa è la regola empirica che useremo per non "scottarci le dita": usare componenti di potenza nominale doppia di quanto emerge dai calcoli.

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Piergiorgio

[plovati]

Determinato Rp è facile calcolare la tensione di alimentazione.



vale infatti 53+2.5+25mA*3300ohm=132V circa
Sistemiamo un'altra cosa che non va. In assenza di carico il condensatore Co sarà scarico. Se si connette improvvisamente un finale o un altro carico quest'ultimo sarà attraversato dalla corrente di carica del condensatore, cosa che anche se non dovrebbe provocare danni (tranne un forte bump) è meglio evitare. Vedremo poi se sarà il caso di prevedere circuiti più sofisticati di protezione, dipenderà tutto da come si dimensiona l'alimentatore.
Mettiamo in uscita quindi una resistenza fissa, di valore abbastanza più alto dei carichi in gioco, ma sufficiente a caricare il condensatore in pochi secondi. Un valore di 150Kohm è sufficiente e non dà fastidio.
Questa resistenza al massimo è sottoposta ad una tensione di 10Vrms, il massimo valore di tensione in uscita dal pre. La potenza chiamata a sopportare è quindi di (V^2/R) 10*10/150k =.66mW, un valore di dissipazione nominale di mezzo watt o 1/4 di watt è già troppo.
Abbiamo usato i 10V perchè la misura rms serve proprio a questo, a fare i conti di potenza alla svelta.
adesso abbiamo anche tutti gli elementi per calcolare la resistenza di uscita, per verificare se siamo rimasti fedeli al capitolato. La resistenza da 150K è parte integrante del pre. Il conto dice Rout=627ohm e quindi va bene.
Ripeto di non considerare i valori all'ohm, la tolleranza che si verifica nel caso reale tra componente e componente è più pesante di piccole approssimazione che peroò ci semplificano la vita e permettono di focalizzare gli sforzi dove servono di più.

[plovati]

Resta da determinare l'elemento di polarizzazione. Abbiamo bisogno di un dispositivo che ci possa fornire circa 2,5V (se fossero 2,3 o 2,6 non muore nessuno, le curve del punto operativo scelto abbiamo visto essere molto tolleranti) a bassa impedenza per evitare di impiegare condensatori di grossa capacità, cosa vietata da un requisito di progetto.
Le possibili alternative sono:

diodo LED verde o giallo tensione diretta Vf a una corrente If di 25mA circa 2,2-2,4V a seconda del tipo e della dispersione dei parametri, la resistenza dinamica è dell'ordine di 20-30ohm. Volendo utilizzare una soluzione simile, bisogna verificare sulla curva Vf-If se la zona di lavoro, centrata a 25mA è lineare (resistenza costante=bassa distorsione) tra gli estremi di lavoro considerati tra 20 e 30mA. I comuni LED verdi non ultrabright vanno generalmente bene. Un limite da verificare è la corrente DC massima, che in alcuni modelli è limitata a 20mA, emntre altri si spingono a 30mA e sono adatti per lavorare a 25mA anche a 40°C ambiente.

due diodi infrarossi (IR) in serie. Ciascuno ha una caduta di 1.2V e una resistenza dinamica dell'ordine di 4 o 5 ohm. La linearità della curva Vf-If è molto buona

un diodo zener da 2.4V o 2.5V (esempio MMS5221ET1), hanno impedenza dinamica di circa 30ohm sono pero' disponibili solo in formati SMD. Una possibile obiezione è che lo zener è rumoroso. In realtà a tensioni basse dove non interviene l'effetto valanga, il rumore di uno zener o di un LED non è troppo diverso, dell'ordine di 1uV nella banda audio 20-20KHz.

tre diodi 1N4148 o simili, ciascuno ha caduta di tensione di circa 0,75V per una impedenza dinamica di 2,8ohm.

Due pile ricaricabili al NiCd in serie, cha darebbero 2,4V con impedenza e rumore molto bassi. Il problema da risolvere i questo caso riguarda la gestione della carica e scarica, oltre alla durata negli anni e alla temperatura a cui lavorerebbe il componente ricaricabile.

Un riferimento di tensione di precisione shunt, come ad esempio LM 336 o il più performante TL 431. Prendiamo ad esempio quest'ultimo, è in grado di lavorare tranquillamente ai 25mA voluti, presenta una impedenza dinamica di 0,2ohm fino ai 40KHz e non supera i 15ohm nemmeno a frequenze più elevate, non richiede bypass, ha un rumore dell'ordine di qualche uV nell'intera banda audio.
Inoltre non richiede componenti aggiuntivi, avendo già una tensione di riferimento interna di 2,5V, esattamente quello che ci serve.


La scelta migliore a questo punto sembra l'ultima, a patto di chiarire due aspetti, uno tecnico e l'altro filologico. Il componente a stato solido TL431 è internamente reazionato, per garantire le prestazioni fornite. E' assimilabile nella pratica ad uno zener più un operazionale. Questo pone un problema tecnico, di evitare la possibile insorgenza di oscillazioni e uno di definizione del preconcetto zero feedback assunto come base del progetto.
Per quanto riguarda il primo aspetto, un'occhiata al datasheet del componente ci conforta, se non si aggiungono capacità in parallelo e le capacità parassite restano confinate entro 1nF, il circuito nella configurazione V=Vref è stabile. Per il secondo aspetto, va definito bene quale circuito si vuole senza retroazione. Se utilizzassimo ad esempio un LED o qualunque altro dispositivo senza feedback interno senza condensatore di bypass, avremmo una resistenza da una trentina di ohm tra catodo e massa. In altri termini avremmo un resistore tra la maglia di ingresso e quella di uscita del preamplificatore, cioè una reazione negativa!
Se utilizzassi un circuito come il TL431, che internamente nella configurazione scelta ha reazione totale (come un buffer a guadagno unitario), invece il preamplificatore avrebbe una resistenza di reazione di 0,2ohm, pressochè nulla quindi.
E quindi si tratta di scegliere tra reazione del pre e reazione locale in DC dei componenti di polarizzazione. Il nostro PREconcetto si è imbattuto in un bel preconcetto vero: che la polarizzazione a led sia a zero feedback, mentre quella a integrati sia comunque peggio di qualsiasi soluzione a discreti.
Che si fa, allora? Quale preconcetto si sceglie?

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Piergiorgio

[vexator]

io utilizzerei il TL431. Tuttavia, credo che il LED sia più pratico...

Giovanni De Filippo

MEMENTO AVDERE SEMPER

[rendoman]

ciao a tutti!scusate il ritardo,sono l'essere che ha in ostaggio il pre sentimento,volevo finirlo prima anche di estetica ma a quanto pare.. nei prossimi giorni,finisco il circuito e lo provo,poi vi dico,se poi c'è qualcuno che lo vuol sentire che è della zona non c'è problema..purche sappia che le mie trombe di cemento ancora sfiatano...lo so..scandalo..

[plovati]

... ed ecco a voi Stefano2, amico e socio di Stefano1 (Dragone) e suo collega nella costruzione di Onken e Trombe.

Un giovane, che ascolta rock in mp3 . Un'anima da convertire, insomma. Ma è già sulla strada buona essendosi iscritto al forum. ; )


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Piergiorgio

[titano]

diodo LED verde o giallo tensione diretta Vf a una corrente If di 25mA circa 2,2-2,4V a seconda del tipo e della dispersione dei parametri, la resistenza dinamica è dell'ordine di 20-30ohm. Volendo utilizzare una soluzione simile, bisogna verificare sulla curva Vf-If se la zona di lavoro, centrata a 25mA è lineare (resistenza costante=bassa distorsione) tra gli estremi di lavoro considerati tra 20 e 30mA. I comuni LED verdi non ultrabright vanno generalmente bene. Un limite da verificare è la corrente DC massima, che in alcuni modelli è limitata a 20mA, emntre altri si spingono a 30mA e sono adatti per lavorare a 25mA anche a 40°C ambiente.

Ma non eri tu che decidevi tutto? :p
Si può anche intervenire? Veramente? Eheheheh

Due diodi in palallelo, cosi si dimezza l'impedenza versa massa. E magari le non linearità del diodo si compensano a vicenda.

L'lm431 non mi pare poi molto lineare e tanto meno silenzioso se non è adeguatamente bypassato e se la sua risposta in frequenza non viene limitata. Soluzione peggiore IMHO.

marco

[Giaime]

Io sono per i led, 2 in parallelo.

Non vedo poi il perchè di porre così tanto l'accento su queste "controreazioni". Suvvia, 20ohm di impedenza dinamica. E voi vorreste, per togliere 'sti 20ohm, usare un bacarozzo che magari non lo trovo al negozietto sotto casa, che può oscillare se faccio qualche fesseria, e non si illumina nemmeno?

Saluti termoionici


Giaime Ugliano

http://giaime.altervista.org

[plovati]

Sembra che il LED vada per la maggiore. Il problema è che un LED con caduta di almeno 2.3V (altrimenti si alza troppo la corrente che fluisce nella valvola) e caratteristiche lineari corrente-tensione nell’intorno di 20mA (caratteristiche certe, misurate da primarie e affidabili case costruttici) non è che ce ne siano troppi.
Un LED sarebbe meglio di due, per il preconcetto minimalista. Metterne due in parallelo costringerebbe a lavorare a corrente dimezzata e quindi finire nella zona meno lineare, vicino al ginocchio della curva corrente-tensione.
Dovendo usarne due allora preferire due diodi IR in serie, la caduta è vicina ai 2.5V e l’impedenza dinamica è più bassa. Le curve dei LED IR sono poi spettacolarmente lineari sopra i 10mA e fino ai 100mA. In quanto alla eventuale compensazione di linearità, il collegamento serie e parallelo è lo stesso.

Per quanto riguarda TL431, che è un sostituto di una pila da 2,5V da mettere in catodo, soluzione che resta la migliore per rumore e impedenza dinamica, va notato che la non linearità (resistenza dinamica crescente con la frequenza) ed il rumore salgono molto al di fuori della banda audio, per effetto della reazione (vedi discussione aperta, l’effetto di riduzione del rumore e della resistenza di uscita vale fino a che il guadagno non comincia a calare sulle alte frequenze). Un semplice filtro ultrasonico sui 40KHz in uscita dal preamplificatore o in catodo, se non la stessa banda del’amplificatore finale, renderebbe poco dannoso l’effetto del comportamento non ideale del TL431 ad alta frequenza.

Visto che la discussione su quale dispositivo usare ha toccato diverse volte l’argomento del rumore, sarebbe ora di affrontare un dimensionamento di massima del rumore dello stadio e dei requisiti necessari.


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Piergiorgio

[Giaime]

Visto che la discussione su quale dispositivo usare ha toccato diverse volte l’argomento del rumore, sarebbe ora di affrontare un dimensionamento di massima del rumore dello stadio e dei requisiti necessari.


_________
Piergiorgio


Originally posted by plovati - 31/08/2006 : 12:43:55

Qualche info banalissima che conoscerete sicuramente:

http://www.giaime.altervista.org/noise_eng.html

Saluti termoionici


Giaime Ugliano

http://giaime.altervista.org

[plovati]

Rumore.

Evidentemente un aspetto fondamentale per un preamplificatore ed è abbastanza strano che tra le richieste degli autocostruttori non si trovi il requisito di basso rumore.
O almeno non nell’ordine di importanza reale, viene ad esempio richiesto un generico basso rumore, ma molto dopo il requisito di zero feedback, no condensatori elettrolitici eccetera. Ecco quindi che poca attenzione viene dedicata in fase di progetto a questo parametro, salvo poi trovarsi in casa dei perfetti ronzatori.

Ci sono evidentemente due tipi di rumore, che vanno trattati in maniera distinta perché hanno effetti distinti: il ronzio (hum) che si manifesta come un hummmm e il vero e proprio rumore (noise), in genere di tipo 1/f (pink noise), che ha una tonalità simile: pssstttt o come un fruscio lieve hisssssssss se non predomina la componente a bassa frequenza (white noise).

Realizzare un preamplificatore con rumore assolutamente 0 in uscita è fisicamente impossibile. Non si tratta di una questione di compromessi, ma di fisica fondamentale; l’esistenza del rumore ha una giustificazione (bellissima) di natura termodinamica. Il rumore (termico o shot che sia) è un effetto ineliminabile del movimento, non solo in campo elettronico. In altri termini: sono vivo quindi faccio casino.

E’ quindi necessario in primo luogo capire a che valore posso ritenere il rumore ininfluente, cioè quando non si percepisce più. A questo proposito, per avere dei dati un minimo sensati e adatti ai casi reali, invito a provare nel proprio impianto a inviare una sinusoide di 100Hz e una di 1KHz e abbassare il volume fino a quando nelle condizioni di ascolto tipiche non si riesce più a udire alcun ronzio o tono. In queste situazione, senza più toccare niente ma semplicemente sconnettendo il cavo di segnale, misurare il valore di tensione alternata (Vac) che c’è in ingresso all’amplificatore. Usate una sola cassa e provate a diverse distanze di ascolto, oltre alla vostra usuale.

Un semplice e efficace strumento per generare dei toni con il PC oppure per registrare un file .wav che si puo’ riversare su un comune CD audio scaricabile liberamente qui:

http://www.nch.com.au/tonegen/index.html

postate di seguito in questo thread i valori di tensione 'di silenzio', la distanza alla quale avete eseguito questo piccolo test e il tipo di diffusori e amplificatori con i quali li avete misurati.

[gluca]

"L'assenza" di rumore è per me fondamentale. Purtroppo un mio monoblock è rumoroso (pickup elettromagnetico) ed il fastidio che provo è nettissimo ... parliamo di ronzio che si sente ad un paio di metri con l'altec 416 caricato in onken. L'altro canale è invece silenziosissimo, nel senso che non sento nulla neache con l'orecchio nella tromba (parliamo di 110dB di sensibilità).

Non so se è il migliore modo per valutare il rumore ma io misuro all'oscillo il segnale ai connettori degli speaker caricando l'amp con 8R o 16R quando l'ingresso è in cc. Ripeto la stessa misura anche sugli anodi degli stadi precedenti (con opprtuno cap!!). Secondo voi quale livello in mV di rumore è accettabile? Avete metodi più furbi e corretti per valutare questo difetto?

Ciao
Gianluca

---------> DISCLAIMER: ooops credo di aver detto una fesseria ... scusate <---------

[vexator]

Ho ripercorso lo stesso iter di Piergiorgio ma con un'altra valvola, la EC8010 (in vendita da distrelec a 25euro ).
Dicono che tele tubo sia fra i più silenziosi e lineari, ma è molto costoso.
Non appena organizzo le carte pubblico qualche risultato.
Posso anticipare che si ottiene una resistenza d'uscita un tantino più bassa a parità di corrente di bias.


Giovanni De Filippo

MEMENTO AVDERE SEMPER