Classe XD

[plovati]

Sull'ultimo numero di Electronics World (vol 112, issue 1847 Nove 2006), Douglas Self presenta un sistema per migliorare la distorsione in uno stadio di uscita in classe AB, spostando dinamicamente il punto di crossower.

Una versione differente dell'articolo, ma in sostanza molto simile a quanto pubblicato da EW, è scaricabile da questo link:

http://www.cambridgeaudio.com/assets/do ... -06web.pdf

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Piergiorgio

[Piercarlo]

Sull'ultimo numero di Electronics World (vol 112, issue 1847 Nove 2006), Douglas Self presenta un sistema per migliorare la distorsione in uno stadio di uscita in classe AB, spostando dinamicamente il punto di crossower.

Solo un commento. Per quanto apparentemente diverso, il concetto è in realtà lo stesso impiegato nella cosiddetta circuitazione "stasis". La vera differenza consiste nel fatto che qui i punti di "sutura" (crossover) rimane sempre uno solo mentre nello "stasis" sono necessariamente due (uno per semionda). Entrambi le soluzioni sono ottime purché si tenga bene a mente una cosa: esse servono solo a creare una zona "protetta" dall'incrocio (quella che funziona in classe A) ma non a eliminarlo e ad eliminare i problemi connessi alla sua esistenza. Un compromesso tutto sommato onorevole (e soprattutto *funzionante*) che però rimane sempre tale.

Personalmente le mie preferenze vanno alla circuitazione "stasis" per ragioni di simmetria anche dal punto di vista dell'efficacia della controreazione (la soluzione "xd" in effetti fa un po' a pugni con uno dei precetti del "blameless amplifier" promossi dallo stesso Self in quanto, a causa della diversa sollecitazione dei due rami dello stadio finale - uno lavora in sola classe B mentre l'altro lavora *sia* in classe *sia* in classe B - non è più ben chiaro quale possa essere il punto fisicamente ottimale da cui va prelevata la controreazione.

Ciao a tutti
Piercarlo

[mauropenasa]

Non sono d' accordo, Piercarlo.
Io ritengo (o meglio, tutto il mondo compreso il suo creatore ) il brevetto "stasis" una tecnica avanzata di applicazione del NFB, ed esso infatti non fa menzione dei punti di lavoro dei dispositivi.
In pratica lo stasis è una rielaborazione di quel capolavoro di intelligenza creativa che si chiama "current dumping".
In entrambi lo "stadio lineare" (che è sempre pure quello di ingresso e di VAS) controlla le non linearità dei dispositivi di uscita attraverso dinamiche di "reazione di corrente" più o meno complesse.

Di conseguenza il principio stasis (e current dumping) funzionano a prescindere dalle ragioni della distorsione interna degli stadi di uscita , mentre le soluzioni come quelle di D. Self sono "object oriented", ossia si pongono come questione il miglioramento del punto di lavoro dei dispositivi, esattamente come fa la classe A dinamica e molte altre soluzioni del genere.

Quindi sono 2 aspetti completamente diversi. Il fatto che poi lo stasis sia stato implementato con batterie di dispositivi molto polarizzati ecc... non ha nessun legame con il brevetto.
E' dimostrabile (cosi come nel brevetto si menzionano solo blocchi logici operazionali e si verte solo su un principio di legami di reazione) facilmente che si ottengono gli stessi risultati con operazionali di potenza opportunamente reazionati (o semplici amplificatori separati adeguati).

Non confondiamo i principi di reazione con le elementari soluzioni legate a polarizzazioni di singoli dispositivi....

ciao

Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

[plovati]

In pratica lo stasis è una rielaborazione di quel capolavoro di intelligenza creativa che si chiama "current dumping".
Originariamente inviato da mauropenasa - 03/11/2006 :  18:27:03

Beh siamo d'accordo almeno su una cosa

Lanciamo un progetto condiviso per un current dumping rivisto e modernizzato?

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Piergiorgio

[Piercarlo]

Non sono d' accordo, Piercarlo.
Io ritengo (o meglio, tutto il mondo compreso il suo creatore ) il brevetto "stasis" una tecnica avanzata di applicazione del NFB, ed esso infatti non fa menzione dei punti di lavoro dei dispositivi.

Ok, pensavo a una cosa che *credevo* fosse lo stasis e invece non lo è. In soldoni: se si usa la stessa topologia dello stadio di uscita che ho visto in giro passare per "stasis" (una sorta di sziklay modificato; un disegno dice più di mille parole ma non ce l'ho!) si può ottenere lo stesso risultato dell'XD proposto da Self mantenendo però la simmetria dei consumi a riposo rispetto alle alimentazioni propria di altre circuitazioni più "normali". La parte che esce come emitter follower la si fa funzionare in classe A fino a un massimo di corrente prestabilito (da decidersi caso per caso e anche, senza esagerare, abbastanza a piacere), superato il quale intervengono i dispositivi che escono di collettore/drain (che finiscono in effetti per funzionare in classe C), mentre la parte che esce come follower viene "declassata" a driver a corrente più o meno costante (comunque discretamente eccedente le necessità del loro pilotaggio) di tali dispositivi. Uno stadio ci mette la grazia e l'altro ci mette i muscoli!

Ora sinceramente non so come si possa chiamare una cosa del genere (una variante di classe G? bho, fate voi, per me un nome vale l'altro) ma, per quel che mi riguarda, la preferirei alla soluzione "XD" in quanto più simmetrica.

Io avevo capito che la famosa "stasis" fosse tutto qui e che il tirare in ballo NFB e "current dumping" fosse solo un dare nomi complicati a una cosa tutto sommato semplice (sempre che questa "stasis" sia la stessa cosa di cui parlavano le riviste molti anni fa... cosa su cui ora ho qualche dubbio).

La soluzione è diversa da quella proposta di Self e ha l'inconveniente di presentare due punti di discontinuità anziché uno (ma questo va relativizzato rispetto al valore di potenza a cui avviene il passaggio tra le due modalità di lavoro, da classe A pura a a classe A/C: entrambe si propongono solo di creare una zona "protetta" dalla distorsione di incrocio, non di eliminare quest'ultima) ma almeno dovrebbe risultare meno problematica come taratura delle correnti di riposo.

Comunque al di là dei paroloni, tutta la faccenda si riduce in pratica al dimensionamento di un paio di resistenze...

En passant sono comunque felicissimo che addirittura EW e Self diano "lustro" ad una soluzione che, nella versione con "XD resistivo" (prima non aveva un nome però.. era giusto una resistenza messa lì tra uscita e V+ o V- a tirar giu corrente! , ho applicato sia io che chissà quanti altri autocostruttori per "forzare" a lavorare in classe A operazionali ottimi sotto tutti gli aspetti tranne che per il loro adottare uno stadio di uscita in classe B.

Vuol dire che ogni tanto qualcosa ci azzecco!

Ciao
Piercarlo

[Piercarlo]

Beh siamo d'accordo almeno su una cosa

Lanciamo un progetto condiviso per un current dumping rivisto e modernizzato?

Il punto è che andrebbe chiarito bene se questo famoso "current dumping" sia mai realmente esistito... Alcuni anni mi lessi le fotocopie di un articolo molto critico di Aloia uscito su un numero di Suono del 1975 (vado a memoria; comunque era più o meno contemporaneo al "lancio" del Quad 405) e tutta la faccenda ne usciva *abbastanza* ridimensionata!

Mi rendo conto (perché l'ho dovuta affrontare anch'io!) che la disto di incrocio sia una eterna bestia nera (relativamente ammansibile con alcuni accorgimenti... ma sempre bestia è) ma mi rendo anche conto che finora tutte le soluzioni TRANNE la classe A, sono sempre stati un rimandare o uno spostare la resa dei conti, non un VINCERLA!

Tutto imho naturalmente...

Ciao
Piercarlo

[mauropenasa]

Capisco perfettamente il succo del tuo discorso, Piercarlo, ed in larga parte lo condivido. E' vero, spesso dietro a nomi altisonanti si tratta di polarizzare più meno il dispositivo con una rete più o meno modificata.

Riguardo al XD non ho posizioni precise, devo prendere il tempo di leggere con calma tutto il plico. Diciamo che è chiaro sin dalle prime righe che si ragiona sulla polarizzazione, ed in particolare sulla questione della THD di incrocio. Va chiarito che io credo esista pure "una leggenda" anche su questo tipo di problema, visto che attualmente esistono ampli in classe B che non hanno nulla da invidiare ai migliori classe A, evidentemente si tratta di gestire al meglio la cosa, come succede in fondo per qualsiasi sistema complesso....

Current Dumping:
Io non so cosa ne pensi Aloia o altri. Per la precisione non so manco se si possa considerare il top del top dal punto di vista audiofilo. La cosa certa è che si basa su un principio di "equilibrio" di correnti in un nodo specifico, equilibrio controllato TOTALMENTE da un sistema differenziale. Il segnale di uscita è sempre "funzione" di quello stadio.
Le grandi differenza dai sistemi come il semplice CFP (complementary feedback pair, credo le soluzioni citate da Piercarlo) o altre soluzioni con feedback locale più o meno elaborato, sono molto marcate, ma spesso non vengono colte. In primo luogo qui si tratta di mantenere "situazioni di bilanciamento", che è piuttosto diverso (per non dire completamente diverso) da un concetto di NFB puro e semplice. In secondo luogo queste teorie funzionano a prescindere dalla topologia usata e sono molto efficienti a prescindere dalla natura della THD da controbattere.

Stasis:
Stessa cosa, ma meno complessa e definibile "NFB intelligente". Mentre nel current dumping si ragiona in termini differenziali e di bilanciamento di rete, nello stasis la chiave è: "il sistema in classe A di qualità fornisce al carico una frazione di corrente al carico. Questa "frazione di corrente" stimolerà un sistema di potenza ad erogare una corrente molto maggiore, (in grado di soddisfare le energie del carico), proporzionale ma maggioritaria rispetto alla corrente del sistema principale. Eventuali variazioni di energia, causate dalla non linearità del sistema di potenza si ripercuoteranno sul nodo di sommatoria delle 2 correnti ( Thevenin e Norton), ed il sistema si auto compenserà di conseguenza. Ecco la chiave di stasis, il nodo di corrente. Infatti esso permette di tenere il sistema di potenza fuori dalla funzione di trasferimento del ampli principale.
In sintesi lo stasis è strutturalmente identico o molto simile al CFP, ma con la differenza enorme che il CFP sfrutta un NFB locale, mentre lo stasis lavora tenendo il gruppo di potenza fuori dallo stadio amplificatore. In pratica con lo stasis l'ampli di qualità "vede" un carico N volte minore (dove N è il "guadagno di corrente dell current pump") di quello reale....

Piergiorgio,
io credo che al limite si potrebbe aprire dei piccoli angoli di spiegazione di questi brevetti. Io ho sperimentato direttamente tutti questi concetti (ovviamente con opamp.... ) ed effettivamente sono molto interessanti. Secondo me il limite di queste situazioni sta nel fatto che sono geniali dal punto di vista tecnico ma "non risolutive" dal punto di vista audiofilo. Esse si pongono il problema di sostituire di fatto le soluzioni costose in classe A con situazioni meno critiche termicamente e più "commerciali". Il problema da sormontare stava nel far distorcere poco il sistema. Attualmente questo problema è molto limitato, mentre io cerco di ragionare su problematiche di interfacciamento o psicoacustiche, più che topologiche....

ciao

Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

[Piercarlo]

Visto che finalmente ho trovato un posto dove potermi "sfogare" appena mi cresce un'ora libera da impegni vari posto su un riassunto di pensate su classe B, disto di incrocio e... relativazzazione di alcuni problemi forse un po' troppo assolutizzati. Anche perchè la "cocca" di casa (la classe A) presenta, se realizzata a stato solido, problemi mica da ridere nel progetto dell'alimentatore!

Ciao
Piercarlo

[plovati]

Piercarlo, non hai l'articolo di Aloia che citavi?


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Piergiorgio

[Piercarlo]

Piercarlo, non hai l'articolo di Aloia che citavi?

Lo devo cercare tra le mie scartoffie. Il problema poi è: chi lo scansisce? Lo scanner non ce l'ho (anche perchè non saprei proprio dove metterlo). Comunque, appena lo trovo, posto numero e anno di Suono su cui è stato pubblicato, così se qualcuno ha il numero della rivista si può scansire da lì.

Ciao
Piercarlo

[UnixMan]

A proposito di classe XD, un risultato simile (e forse migliore) lo si puo` ottenere utilizzando due (o piu`) "SSOPT"(*) in parallelo, ciascuno con il BIAS dello stadio finale "shiftato" in "direzioni" opposte (nel caso di realizzazione con chip-amp, banalmente una R o un CCS verso l'uno o l'altro rail di alimentazione).

In questo modo i punti di cross-over dei due (o piu`) amplificatori non coincidono tra loro: quindi, in qualsiasi condizione almeno uno dei due (o piu`) "SSOPT" non e` in cross-over e lavora normalmente, permettendo al meccanismo di controllo (overall NFB loop e/o controllo "diretto" attraverso l'impedenza riflessa, gestiti dal necessario amplificatore di front-end) di funzionare regolarmente senza incontrare incorreggibili "buchi" di guadagno (inoltre, anche i punti di transizione del "gm doubling" sono shiftati tra loro, per cui le transizioni dovrebbero essere piu` gestibili).

L'amplificatore di front-end, dovendo fornire potenze irrisorie, puo` tranquillamente lavorare in classe A pura (volendo anche in SE) e quindi non essere affetto da problemi di cross-over, gm doubling, ecc.


(*) "SSOPT", "current mirror", "current-current converter", "moltiplicatore d'impedenza" o comunque vogliate chiamare quel circuito...