Sand games... (esperimenti a stato solido)

[sinuko]

Le Teorie .... nessuno ci crede tranne chi le ha scritte.
Le misure ... tutti ci credono tranne chi le ha fatte....
Medita Giaime

Ciao Paolo


P.S.Mi sembra che l’obbiettivo di Mauro di mandare in completo OT questo 3D sia riuscito (quale siano le ragioni mi sono oscure) quindi a questo punto posso anche dire la mia.

[mark129]

Forse stiamo parlando di due cose diverse. A me i grafici paiono piuttosto evidenti
Originally posted by Giaime - 22/01/2008 : 17:44:04

I grafici sono evidenti nel sottolineare che e` un problema di struttura dell'ampli usato per la misura e non del dispositivo termoionico.
Quel che il documento non dimostra e` come un drift di un ordine di grandezza inferiore ai migliori valori di hum ottenibili influenzi in maniera decisiva la questione "suono di un amplificatore", e come un miglioramento di un fattore 4 o 5 (lavardin a basso effetto memoria) sia un reale avanzamento (topologie a parte). Come detto da qualcun altro, tutto cio` e` in ogni caso OT.

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Marc1
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[mauropenasa]

rimane però una cosa, caro Mauro, parametri tipo la distorsione fino ad oggi non hanno saputo qualificare qualitativamente al 100% un circuito audio, o meglio oltre certi numeri l'esperienza ci dice che c'è qualcos'altro.
Tu sai cosa? beato te, io (noi?) siamo tutti orecchi per capirne di più...Paolo parla di "non invarianza", sono tutto orecchie anche per lui.

Ricordo che anche Mauro nel myref sceglieva l' LM318 per le sue qualità sonore ....qualità sonore o prestazioni strumentali?

LM318. Suono. che sia la sua struttura interna ?
Vediamo, di analizzare a modino la situazione:

1. ho usato un multifeedback complesso, il cui elemento dominante è proprio LM318.
2. Sostengo che "il suono" di un ampli dipenda dalla sua funzione di trasferimento.
3. L' 80-90% della funzione di trasferimento di my_ref dipende da LM318.

Qualche assonanza con i miei discorsi recenti ?
LM318 poi ha tutta una sua storia particolare, e io lo ritengo tra gli opamp più indovinati di casa National, in barba alle prestazioni di targa dei chips più blasonati. Certo, devi personalizzartelo, ma questo io so fare....; )

Seppoi ci metti che il my_ref in media non produce THD superiori a 0.005% entro il range di utilizzo di ascilto normale (per cui LM318 fa la sua figura) e
che evo base invece ne fa una di 0.001% e la differenza alcuni la sentono...

L’esempio del video non credo sia troppo calzante. Nel campo video si utilizza elettronica lineare ad ampia banda solo perché è modulato in fase e serve mantenere quella. La percezione invece è fortemente non lineare a approssimativa. Quante funzioni gamma ci sono? Quante correzioni di geometria dei CRT diverse? Vanno comunque tutte bene, sono tutte accettabili per via della enorme approssimazione che si compie nella riproduzione video. Il punto è che nella visione non c’è nessuna possibilità di confondere una riproduzione con un evento reale, almeno fino a che non faranno degli ologrammi. La mancanza della tridimensionalità inficia ogni possibilità di fraintendimento.

Piergiorgio, questa descrizione non è dissimile dall' approccio soggettivista della frase successiva sul audio.
Che non esista uno standard ferreo di prestazioni video è una tua opinione, peraltro del tutto errata, cosi come ti inviterei a distinguere, nelle fiere specialistiche, la differenza tra un' acquario reale ed uno video, tanto per ribadire lo "scarso realismo" 2D dei moderni sistemi plasma e LCD, oppure la differenza di impostazione cromatica o di luminosità di un sistema tarato a dovere.

Non parliamo per stereotipi, Piergiorgio. Qui mi aggancio al ultima frase.
Se non si conoscono gli argomenti, se se ne ha solo una visione di insieme generica ecc... non parliamone e si risolve il problema.
Quello che io sostengo in audio dipende dalle mie sperimentazioni dirette. Dato che però ha la fortuna di partire da una piattaforma professionale, queste sperimentazioni spesso sono coerente e non campate in aria. Non vivo di riflesso a qualcuno, ho una mia opinione precisa e consolidata dell' argomento. Contestando le mie tesi si finisce per forza con il contestare la mia preparazione, mi pare lapalissiano.

Se noti, non mi sono mai permesso di insegnare a Filippo come strutturare dei filtri crossover, come allineare dei driver, o altro. Credo di avere una conoscenza media buona, anche su quegli argomenti, ma io ritengo di non avere un grado di sperimentazione diretta sufficiente, e faccio strada.

Se la gente sapesse ascoltare quando serve ascoltare, e parlare quando serve parlare, anche quelli considerati disadattati come me non avrebbero problemi.
In questi contesti invece noto una marea di tuttologi che crede di parlare esclusivamente con i loro colleghi, ma ogni tanto si può anche trovare uno che le cose le sa per certo. Molto comodo fargliene una colpa.

Io non giro intorno al problema. Do la mia ricetta.
Io sono certo di dare l' impronta sonora che voglio ai miei ampli, voi no.
Sono pazzo ? probabile, ma non più pazzo di chi fa abitualmente affermazioni come molte che ho notato anche in questo 3D.

ciao

Mauro

[mark129]

ti inviterei a distinguere, nelle fiere specialistiche, la differenza tra un' acquario reale ed uno video, tanto per ribadire lo "scarso realismo" 2D dei moderni sistemi plasma e LCD
Originally posted by mauropenasa - 22/01/2008 : 19:24:47

Volevi scrivere 2D o 3D?
Forse un acquario e` un soggetto un po' troppo ad hoc?

Domanda da profano, giusto per scantonare un attimo.
Lessi su una rivista forse un paio di anni fa che i migliori monitor professionali sono CRT, non LCD, non plasma, con schermo cilindrico, e non piatto: visto che provieni dal video, era una affermazione che fa il paio con quelle sui tubi a vuoto nell'audio?
In generale la mia esperienza con proiettori e televisori LCD e` piuttosto deludente con i film ma non ho mai visto prodotti alto di gamma.

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Marc1
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[UnixMan]

nella mia ignoranza io non vedo varianza (o invarianza) ne nei triodi ne nei bjt...
... tanto meno non so capacitarmi (o meglio non riesco a capire/quantificare) che fenomeni termici, di vibrazione e elettrostatici possano influire pesantemente su un circuito tanto da renderlo tempo variante.


Originariamente inviato da marziom - 22/01/2008 :  13:34:26

I semiconduttori per loro natura sono estremamente sensibili alla temperatura. Prova a tracciare le curve di un qualunque dispositivo a stato solido (bjt, fet/mosfet, etc.) "a freddo". Poi facci scorrere una corrente significativa fin quando il tuo dispositivo non diventa bello caldo e poi traccia di nuovo le curve... secondo te cosa ottieni? ; )

Quando stai usando i tuoi dispositivi in un circuito, la corrente di segnale che ci passa dissipa energia in calore che scalda il semiconduttore, che poi a sua volta cede il calore all'ambiente per conduzione e/o irraggiamento.

Poiche` la "velocita`" con cui il calore si produce in generale non e` uguale a quella con cui questo viene ceduto all'ambiente, la temperatura locale del semiconduttore varia "dinamicamente" in funzione della "storia" (integrale nel tempo...) del segnale che lo attraversa. A sua volta, queste variazioni di temperatura locale causano sensibili variazioni delle caratteristiche del dispositivo.

Quindi, se ad esempio prendiamo un semplice stadio amplificatore ad emettitore comune, la sua funzione di trasferimento e` ben lungi dall'essere definita e costante. In effetti, quello stadio ha una funzione di trasferimento diversa a seconda dell'integrale del segnale che ci e` passato fino a quel momento...

Se viceversa prendiamo un tubo a vuoto, le cose sono ben diverse:

1) i meccanismi fisici che regolano il funzionamento e le caratteristiche di un tubo a vuoto sono determinati sostanzialmente solo da fattori geometrici nella costruzione del tubo stesso. Variazioni di temperatura possono produrre cambiamenti nelle caratteristiche del tubo solo se sono talmente abnormi da produrre significativi effetti di dilatazione tali da variare le distanze relative tra catodo, placca e griglia/e (inutile dire poi che tanto i materiali quanto la struttura meccanica dei tubi sono studiate in modo da minimizzare qualsiasi effetto di questo genere);

2) il catodo caldo produce un flusso costante di calore che tiene tutti gli elementi del tubo ad una temperatura relativamente elevata ed in pratica sempre pressoche` costante;

3) ovviamente, in un tubo gli elementi conduttivi sono semplici conduttori la cui dipendenza dalla temperatura e` di ordini di grandezza inferiore a quella di qualsiasi semiconduttore (mentre il vuoto in cui viaggiano gli elettroni non cambia le sue caratteristiche... )

4) l'unico elemento la cui temperatura puo` essere in parte alterata dalle variazioni del segnale (per effetto del "bombardamento" di elettroni accelerati) e` la placca, la cui massa e` pero` talmente grande da integrare su tempi cosi` lunghi che le variazioni di temperatura dovute a quelle del livello di segnale sono trascurabili.

in definitiva, una volta che un tubo e` andato in temperatura, le sue caratteristiche non risentono minimamente della corrente che ci passa o che ci e` passata poco prima... mentre, per quanto detto sopra, per lo stato solido vale esattamente il contrario.

Non a caso nello stato solido il ricorso a circuitazioni complesse (con cui si cerca di compensare questi effetti) e l'uso del NFB sono praticamente inevitabili...


Ciao,
Paolo.

[MBaudino]

Variazioni di temperatura possono produrre cambiamenti nelle caratteristiche del tubo solo se sono talmente abnormi da produrre significativi effetti di dilatazione ...

Originally posted by UnixMan - 22/01/2008 :  22:16:20

IMHO la variazione di temperatura al variare della potenza dissipata (o dello scambio termico verso l' esterno) modifica essenzialmente l' emissività del catodo e quindi i parametri del tubo. Difficile ( ritengo anche inutile) comunque separare il contributo della dilatazione da quello dell' emissione. L' influenza della sola variazione a breve termine della tensione dei filamenti ha probabilmente effetti molto superiori. L' inerzia termica è comunque notevole; su valvole di segnale variazioni di dissipazione di un duecento mW richiedono decine di secondi per essere stabilizzate, analogamente per la GM70 fatte le debite proporzioni. Dubito anch'io che tutto cio' abbia -nel caso dei triodi in classe A- un minimo effetto pratico, soprattutto se confrontato con quello che capita alla bobina dell' altoparlante specie se a medio-bassa sensibilità
Mauro

[marziom]

LM318 poi ha tutta una sua storia particolare, e io lo ritengo tra gli opamp più indovinati di casa National, in barba alle prestazioni di targa dei chips più blasonati. Certo, devi personalizzartelo, ma questo io so fare....; )

perdonami Mauro,
...quindi non valgono le prestazioni di targa?? ; )

cioè, io dalla mia piccola esperienza ho l'impressione che ampli da 0,001% suonano in maniera molto diversa, a volte si preferiscono ampli con un punto percentuale in più perchè all'orecchio risultano migliori.
questioni soggettive?? sicuramente. misure inadeguate? può darsi.
Certamente non c'è maggia nera dietro, ma qualche parametro che ci sta sfuggendo o...(meglio) che ai più sta sfuggendo.
in conclusione, tu potresti giudicare qualitativamente un ampli solo perche distorce lo 0.001%??
io no.
Ti servono altri parametri per giudicare? quali? .....
...a me, allo stato attuale delle cose, sembrà che nessuno abbia individuato questi parametri (e chi dice di averli individuati a volte cerca di tenerseli stretti) e quindi ai più non rimane che usare le orecchie e questo porta a qualificare i circuiti in modo molto soggettivo, ma......com'altro fare?

P.S.
....ma in fondo un mondo dove il bianco è bianco e il nero e nero a chi piacerebbe??.....meglio le sfumature soggettive.....



_____________________
Se con 10 milioni di transistor non riesci a fare tutto sei un p**la!

[marziom]

Questione memoria termica:

OK, so che i parametri dei semiconduttori solo legati alla temperatura, ma (Paolo) volete dirmi che in un bjt le giunzioni BE e BC hanno una temperatura che oscilla di 1Khz al passaggio di un segnale di tale frequenza??....
...o la temperatura si assesta ad un valore legato all'integrale del segnale negli ultimi 3/4sec?; )


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Se con 10 milioni di transistor non riesci a fare tutto sei un p**la!

[UnixMan]

IMHO la variazione di temperatura al variare della potenza dissipata (o dello scambio termico verso l' esterno) modifica essenzialmente l' emissività del catodo e quindi i parametri del tubo.


Originariamente inviato da MBaudino - 23/01/2008 :  09:48:11

quanta corrente vorresti far passare nel tuo povero tubo per produrre una variazione della temperatura del catodo tale da far variare l'emissione?!?

Scherzi a parte, anche nel caso dei DHT (in quelli a riscaldamento indiretto la questione non si pone proprio), le variazioni della media della densita` di corrente nel catodo/filamento dovute al segnale sono sostanzialmente trascurabili rispetto alla forte corrente AC o DC utilizzata per mantenere il filamento in temperatura, per cui quest'ultima non varia significativamente. Detto in altri termini, l'emissione non varia con il segnale o, quantomeno, non certo a causa di effetti termici (nei DHT, specie se accesi in continua, si forma un gradiente di tensione lungo il catodo/filamento che altera la polarizzazione rispetto alla griglia da un punto ad un altro... probabilmente non e` un caso se molti sostengono che i DHT suonano meglio se sono "accesi" in AC).

Nel caso dei tubi a riscaldamento indiretto, in cui la superficie del catodo e` significativa e la sua temperatura relativamente bassa (almeno rispetto al sottile filamento ed al "calor bianco" di un DHT...) si potrebbe invece ipotizzare un altro effetto "riflesso" legato alle variazioni di temperatura della placca (per altro comunque modeste); pero`, poiche` anche in un IHT il catodo e` sempre e comunque ad una temperatura sensibilmente piu` elevata della placca, dubito che anche questo possa portare ad effetti significativi sull'emissione.

BTW, un se pur modesto contributo potrebbe spiegare perche` in genere i DHT sono preferiti di gran lunga come suono agli IHT (ovviamente va` considerata anche la relativamente peggiore linearita` che spesso questi ultimi hanno nei confronti dei DHT piu` "quotati").


Ciao,
Paolo.

[MBaudino]

quanta corrente vorresti far passare nel tuo povero tubo per produrre una variazione della temperatura del catodo tale da far variare l'emissione?!?

Originally posted by UnixMan - 23/01/2008 :  13:02:20

Poi chiudo perchè OT. Non mi riferivo alla corrente del catodo in quanto ''nel'' catodo, ma alla variazione della sua temperatura, comunque si origini anche solo per alterazione dei gradienti termici nel suo intorno. Propendo per quest' ultima possibilità, visti i significativi tempi di inerzia.
Gradini modesti nella dissipazione causano ovvie variazioni di corrente; circa l'80-85% della variazione di corrente è istantanea, il restante avviene gradualmente nell' arco di una ventina di secondi, per poi stabilizzarsi abbondantemente entro il minuto. Analoghe variazioni (anche superiori) se schermi la valvola con della carta da forno, e quindi aumenti la T riducendo lo scambio. Ma queste sono banali evidenze sperimentali che presumo tutti abbiamo fatto. I trend sono per altro allineati con le variazioni che otterresti variando la corrente nel filamento. Dilatazioni o variazione di emissività? Non potendo verificare gli effetti della sola dilatazione (escludendo quindi l' effetto dell' emissività) diventa difficile dirlo; il fatto che il tutto avvenga anche sui diodi mi porterebbe ad escludere la dilatazione della griglia (o una variazione della sua posizione) come causa principale, ma è giusto solo una supposizione.
Comunque forse non mi sono spiegato bene; fissata la Vgk, variando istantaneamente la Vak hai come conseguenza che la Ia risponde interamente alla variazione solo entro le decine di secondi. In pratica la curva anodiche si sposta nei secondi successivi al gradino, e questa non è una supposizione.
Fino a quando la potenza globale dissipata dalla valvola non varia nel tempo, il tutto è ragionevolmente ininfluente. Se il carico sottrae energia al tubo o la dissipazione varia con il segnale, non è escludibile a priori un influenza, anzi . Che poi si senta o meno è un altro discorso.

Mauro

[Giaime]

Questione memoria termica:

OK, so che i parametri dei semiconduttori solo legati alla temperatura, ma (Paolo) volete dirmi che in un bjt le giunzioni BE e BC hanno una temperatura che oscilla di 1Khz al passaggio di un segnale di tale frequenza??....
...o la temperatura si assesta ad un valore legato all'integrale del segnale negli ultimi 3/4sec?; )

Originally posted by marziom - 23/01/2008 : 11:36:26

Appunto. Mi sembra che perdiamo di vista l'effetto ben più grossolano della microfonicità dei tubi a vuoto, che NON ha costanti di tempo dell'ordine dei secondi ma tali da passare buona parte della banda audio...

Ciao!
Giaime Ugliano

[MBaudino]

Allergico ad elastici e piombo?
Ciao Mauro

[UnixMan]

Questione memoria termica:

OK, so che i parametri dei semiconduttori solo legati alla temperatura, ma (Paolo) volete dirmi che in un bjt le giunzioni BE e BC hanno una temperatura che oscilla di 1Khz al passaggio di un segnale di tale frequenza??....
...o la temperatura si assesta ad un valore legato all'integrale del segnale negli ultimi 3/4sec?; )


Originariamente inviato da marziom - 23/01/2008 :  11:36:26

ne l'uno ne l'altro.

Ovviamente, quella che conta e` la temperatura locale delle giunzioni e/o dei "canali" nei (J|MOS)FET. La temperatura esterna del "case" e` un'altra cosa, e varia molto di meno e molto piu` lentamente.

Nondimeno, altrettanto ovviamente neanche la temperatura locale puo` "seguire" istantaneamente il segnale alle frequenze audio (dovrebbe avere massa nulla!).

...ma proprio qui` sta` il punto! :o

Se la temperatura "seguisse" istantaneamente il segnale, tutto quello che succederebbe sarebbe una alterazione della funzione di trasferimento, ma la stessa rimarrebbe definita, restando sostanzialmente invariante rispetto alla "storia" del segnale stesso.

Viceversa, proprio perche` come dici tu la temperatura locale nel semiconduttore non segue il segnale ma "integra" la sua "storia recente" (*), si ha lo sgradito risultato che la funzione di trasferimento varia in funzione della "storia" (recente) del segnale (per "effetto memoria" in senso generale si intende proprio questo, la dipendenza dell'uscita non solo dal valore istantaneo del segnale ma anche dai valori che ha assunto "nel passato").

(*) matematicamente dovremmo parlare dell'integrale da -oo a "t" ma, in pratica, quel che conta maggiormente e` verosimilmente un periodo variabile tra una 10ina e qualche 100io di ms a seconda dei dispositivi. Ovviamente, a parita` di potenza dissipata, tanto piu` grande e "massivo" e` il dispositivo (le parte attiva del semiconduttore, non il suo case esterno ) tanto piu` l'effetto e` "lento" e di minore entita`... e viceversa. Verosimilmente, i microscopici dispositivi di segnale integrati in un chip sono i piu` sensibili di tutti mentre magari grossi dispositivi di potenza (utilizzati pero` a dissipazioni insignificanti rispetto a quelle che potrebbe "reggere") dovrebbe esserlo molto di meno.

Comunque sia, l'importanza dell'effetto IMHO va` valutata proprio rispetto alla scala temporale in cui tali effetti agiscono rispetto ai "tempi" del messaggio musicale contenuto nel segnale... ma qui` bisogna fare un passo indietro e tornare ad un discorso fondamentale sulle relazioni tra messaggio musicale, segnali elettrici e percezione. Per discutere di questo argomento vado ad aprire un nuovo thread, perche` direi che e` un discorso che vale la pena isolare e non disperdere in questo.


Ciao,
Paolo.

[UnixMan]

Comunque forse non mi sono spiegato bene; fissata la Vgk, variando istantaneamente la Vak hai come conseguenza che la Ia risponde interamente alla variazione solo entro le decine di secondi. In pratica la curva anodiche si sposta nei secondi successivi al gradino, e questa non è una supposizione.


Originariamente inviato da MBaudino - 23/01/2008 :  14:40:12

ok, ora ho capito cosa intendevi... ma siamo in una modalita` di funzionamento "estrema" (DC), ben diversa da quella "normale" per un tubo impiegato come amplificatore audio, perfino in classe AB. Nota poi i tempi di cui tu stesso parli: "decine di secondi". Su tempi di integrazione cosi` lunghi e con un normale segnale audio l'effetto e` verosimilmente minimo ma, soprattutto, anche ammesso che qualche effetto ci sia, siamo verosimilmente oltre i tempi "critici" del segnale musicale.


Ciao,
Paolo.

[MBaudino]

Non ho mai detto che sia significativo, anzi immagino che nelle valvole non lo sia. Comunque <<DC>> piu' o meno . L' andamento del livello del segnale musicale, integrato su 0,2 0.5 sec, varia in genere su intervalli di questo ordine di tempo, quindi ad es. all' inizio di un 'ff' la valvola potrebbe lavorare in condizioni significativamente diverse che al suo termine. Penso comunque che il tutto sia trascurabile rispetto alle diverse condizioni di lavoro con cui si presenterà un altoparlante cotto anche solo da 10 secondi di segnale 'convinto'.
Mauro

[mauropenasa]

Quantificare, Paolo, quantificare....
Abbiamo scoperto che le giunzioni di silicio sono termo varianti.
Bene siamo alle basi ma ci siamo.
Vediamo però di quantificare il fenomeno, senza farci porre limiti dalle reali e ragionevoli perplessità in merito al fatto che queste situazioni siano un problema reale o supposto.

Per quantificare la cosa, non serve ipotizzare integrali di non meglio specificati segnali su non meglio specificati dispositivi non meglio specificato il loro dimensionamento e carico dinamico.
Serve porre esempi concreti su condizioni concrete.

Poniamo le basi di analisi di massima:
Le curve caratteristiche dei BJT e Mosfet sono indicative dei parametri di trasferimento principali nel range di temperatura di giunzione (di giunzione, non di case). Esse indicano spesso la curvatura di funzione di trasferimento del dispositivo versus la temperatura nel range previsto, solitamente compreso tra -50 e +150°C.
Un bjt ha una deriva positiva, ossia tende ad aumentare il gain di corrente in funzione della temperatura (a parità di polarizzazione di base)
Essa mediamente è entro circa il 40% di variazione di gain.
Un mosfet ha una deriva negativa e mediamente minore.
IRF, ad esempio dichiara scostamenti del 20% nei suoi dispositivi Vmosfet.


Posto un circuito polarizzato correttamente e quindi dotato di un minimo di compensazione termica ambientale, sappiamo che il guadagno di corrente può cambiare intorno al 40% in tutto il range di temperatura previsto ossia tra per una variazione che in alcuni casi si elabora su 200°C (scusate se è poco).
Data una temperatura ambiente facciamo di 30°C e una polarizzazione ben fissata e compatibile con le caratteristiche di targa del componente, passiamo alla stima del range termico subito da una giunzione durante il lavoro.
Con un poco di calma è possibile pure radunare le documentazioni relative ai runtime termici delle giunzioni dei vari dispositivi, ma non credo che una stima ad occhio possa generare moti di malessere, visto la propensione media alle sparate...

Vediamo. Nel caso di circuiti di segnale (ingresso e VAS), saremo in classe
A quasi certamente. La dissipazione media cambia pochissimo durante il trattamento di un segnale.

Poniamo un circuito emettitore comune basato su un normale bjt come un BC550, 20V VCE e 2mA di Ic

La potenza continua dissipata sarà circa:

Pdc = 40mW

Una variazione massima di Ic durante il suo lavoro è stimabile intorno a meno di 1mA, se il suo utilizzatore è saggio, ma per esagerare ipotizziamo di andare dalla saturazione alla interdizione.

Con una semionda avremo, per ipotesi, una semionda con

Ic=3.5mA e VCE tendente alla saturazione, facciamo per esagerare VCE=5V

La potenza dissipata sarà di: Pd: 18mW

Caso opposto, corrente di .5mA e VCE=35V

Pd=18mW (oopppsss, che variazioni.... )

Un BC550 dovrebbe avere, a memoria, per cui non me ne vogliate, un coefficiente di dispersione termica di circa 80°C/w, per cui a riposo il nostro chip aumenta la sua temperatura esterna a circa 33.5°C (e la mantiene, polarizzazione permettendo)
Durante il lavoro, assumerà tendenze alla variazione termica, in teoria, in questo caso, a diminuire, (ma possiamo anche approssimare per eccesso, non si sa mai, tra variazioni di condizioni di lavoro della giunzione al variare di Ic ecc....).

Per esagerare, disponiamo che ci sia una variazione di potenza dissipata differenziale, ossia sia positiva che negativa di 18mW

40+18mW = 58mW = circa +7°C
40-18mW = 22mW = delta T = 1.8°C

Insomma, data la temperatura statica di ambiente, il nostro dispositivo, anche ipotizzando variazioni di potenza dissipata doppie del previsto, varia la sua temperatura complessiva (compresa quindi quella di giunzione) di ben 5 gradi circa.

Se si ipotizza una variazione di gain del 40% anche su "soli" 150°C di range, abbiamo che il nostro gain varia del .26% su grado C.
abbiamo appena scoperto che il nostro impavido Bjt da VAS (con ambiti di lavoro simili a quelli di un opamp) varia complessivamente e nel caso peggiore non realistico di ben:

5*.026= 1,4% il suo gain complessivo.

Posto che normalmente quel gain è un open loop gain, e vale mediamente almeno 200 per questo genere di bjt, se applichiamo una degenerazione di emettitore minima, esempio per ottenere un gain di 50, riduciamo di un fattore 4 il nostro "errore termico", ossia andiamo a ben 0.325% di errore.

Posto e non concesso variazioni dinamiche anche superiori, abbiamo appena stabilito che un singolo emettitore comune polarizzato con diodo compensatore di corrente in base e una degenerazione di emettitore ha variazioni di guadagno di tensione minore della deviazione di linearità di gm di un triodo, cosi, a spanne.

Non costruiamo castelli in aria su cose del genere.

Resta anche da dire che una deriva termica, per dinamica che sia, non può inseguire un segnale audio complesso, e di norma può esistere al massimo "una tendenza" ad inseguire.

Per i bjt di potenza si possono eseguire calcoli simili, posto che aumentano le correnti in modo esattamente proporzionale al coefficiente di dispersione termico del case.

Sempre senza voler rovinare la festa del "prima e dopo" (senza passare per il durante, mi pare)....

ciao

Mauro

[mark129]

un singolo emettitore comune polarizzato con diodo compensatore di corrente in base e una degenerazione di emettitore ha variazioni di guadagno di tensione minore della deviazione di linearità di gm di un triodo
Originally posted by mauropenasa - 23/01/2008 : 19:08:18

Un bjt non ha una pendenza variabile delle proprie curve caratteristiche?

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Marc1
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[plovati]

Mauro nel caso delle (eventuali) distorsioni termiche non conta tanto la resistenza termica, ma la capacità termica. Un piccolo pezzo di silicio con alte densità di corrente a seguito di burst di segnale si scalda dinamicamente molto di più di una placca in grafite da 100grammi.

Tutti: ma perchè continuate ad andare OT in questo 3D, aprite un altra discussione. Cercheremo di spostare gli ultimi interventi sotto quella.
EDIT: discussione sulla distorsione termica spostata qui:
http://www.audiofaidate.org/forum/viewtopic.php?t=3714

_________
Piergiorgio

[UnixMan]

Vediamo però di quantificare il fenomeno, senza farci porre limiti dalle reali e ragionevoli perplessità in merito al fatto che queste situazioni siano un problema reale o supposto.

non fosse altro a giudicare dalle misure di Perrot, si direbbe proprio che sia reale... e daltronde direi che non e` un caso se in qualsiasi progetto "serio" (ad es. negli op-amp) ci si da` un gran da fare ad utilizzare circuitazioni complesse e "trucchi" vari (anche) per limitare questi effetti, che x altro mi risulta siano ben noti.

Insomma, data la temperatura statica di ambiente, il nostro dispositivo, anche ipotizzando variazioni di potenza dissipata doppie del previsto, varia la sua temperatura complessiva (compresa quindi quella di giunzione) di ben 5 gradi circa.

alt... tra le variazioni della temperatura "complessiva" e quella della temperatura locale ce ne corre di differenza!

Le variazioni di temperatura complessiva sono mediate dalla massa di tutto il dispositivo, che e` di gran lunga maggiore di quella del solo semiconduttore. Che a sua volta e` sensibilmente maggiore di quella dell'area effettivamente interessata alla "produzione" del calore.

Poiche` la produzione di calore e` interna al (ad una parte del) semiconduttore stesso e la sua dispersione (dissipazione) verso l'esterno e` tuttaltro che istantanea, mi sembra ovvio che le variazioni di temperatura locali abbiano durata molto minore ma ampiezza proporzionalmente maggiore rispetto a quelle della temperatura "complessiva". Se non vado errato, direi che le variazioni di temperatura locale stanno a quelle complessive secondo il rapporto inverso rispetto a quello tra la "massa attiva" del semiconduttore e quella complessiva dell'intero dispositivo.

Quindi, se non sto` prendendo un abbaglio, le variazioni di temperatura locale (e di conseguenza i relativi effetti) sono maggiori di almeno un paio di ordini di grandezza rispetto a quanto hai calcolato...



Ciao,
Paolo.

[UnixMan]

per la serie... scusate il ritardo 2, ma volevo risponedere cmq. a questo ormai "vecchio" intervento Mauro perche` mi da` lo spunto x chiarire alcuni punti.

Come sarebbe? Bisogna dimostrare che un ampli serve per sentire musica, cioè per stimolare una grandezza fisiologica quale è l'udito?

No, Piergiorgio, bisogna dimostrare che serva o meno alterare una funzione prevista lineare dalla filiera di partenza.
Io provengo dal video. Io credo di poter dire che anche la vista umana tenda ad essere "fisiologica".


Originariamente inviato da mauropenasa - 21/01/2008 : 13:59:21

senza dubbio... solo che la ns. vista ed il ns. udito funzionano in modo molto differente tra loro!

Ad esempio, se la ns. vista funzionasse come il ns. udito entrando in un cinema non vedremmo immagini in movimento ma (al pari di quello che e.g. vede una mosca), vedremmo solo una noiosissima sequenza di diapositive. Per non parlare poi della TV... dove non vedremmo altro che un puntino variamente luminoso che si muove velocemente lungo una serie di linee sullo schermo.

Se viceversa fosse il ns. udito a funzionare come la ns. vista, suoni che arrivano in (relativamente) rapida successione si "fonderebbero" tra loro e, ad esempio, versosimilmente non potremmo riuscire a distinguere le parole ne` uno strumento a fiato da uno a corde... ma verosimilmente questo ci interesserebbe poco, xche` con ogni probabilita` la musica ed i relativi strumenti, almeno cosi` come li conosciamo, non esisterebbero neanche.

Insomma, audio e video, udito e vista sono due "mondi" diversi che funzionano in modo radicalmente diverso... e quindi non e` affatto detto che una cosa che funziona bene per l'uno funzioni altrettanto bene anche per l'altro.

Bene, le funzioni di trasferimento dei sistemi video prevedono la tendenza alla linearità di funzione di trasferimento, linearità verificata strumentalmente.
Un problema ?
No. Se io monto delle sequenze video seguendo i miei gusti "ottici" (temperatura colore, saturazioni cromatiche ecc...) usando un monitor campione di qualità, saprò che chiunque riproducerà il mio lavoro con altri strumenti con lo stesso grado di taratura (o quantomeno simile) fruirà adeguatamente del frutto del mio lavoro, cosi come io l' ho concepito.

Viceversa, più il mio sistema di riproduzione sarà deviato da quello di origine, meno avrò la possibilità di riprodurre con precisione il lavoro a monte.

in linea di principio sarei perfettamente daccordo con te...

ma c'e` un problema, anzi, almeno un paio.

1)

quanti sistemi ti e` mai capitato di ascoltare che suonino (sia pur male...) "esattamente" allo stesso modo, e magari indipendentemente dal posizionamento e dall'ambiente dove sono inseriti? ; )

Il fatto e` che in campo audio qualcosa come un "monitor tarato" semplicemente non esiste!

Per quella che e` la mia pur limitata esperienza due "oggetti" che suonano esattamente allo stesso modo semplicemente non esistono. Per cominciare, scartiamo sicuramente i diffusori, con cui il risultato finale e` talmente dipendente dall'ambiente in cui sono inseriti da rendere impossibile qualsiasi "ripetibilita`" del risultato in ambienti diversi tra loro.

Proviamo allora almeno con le cuffie. Ne conosci due modelli diversi che "suonano" esattamente allo stesso modo? Od un qualche modello che produca risultati identici con amplificatori diversi?

(beh, se proprio vogliamo forse si`: se prendiamo un paio di auricolari da due lire al supermercato e ci attacchiamo le uscite di qualche plasticoso scatolotto di simile caratura e provenienza forse la risoluzione del sistema e` talmente bassa da mascherare qualunque differenza... ma a quel punto l'HiFi sta` da un'altra parte. ).

Come la mettiamo poi con i cavi? Un metro di un "banale" cavo di segnale a livello linea puo` produrre effetti udibili di entita` pari a quelli che si ottengono cambiando un preamplificatore... per non parlare dei cavi "di potenza" tra ampli e diffusori, che possono avere effetti ancora piu` abnormi... persino differenti cavi "digitali" tra sorgente e DAC hanno effetti piu` che udibili... come controlli tutte queste variabili, tanto piu` che per la maggior parte di queste non si conosce la causa esatta e men che meno si e` in grado di misurarne gli effetti?

In definitiva, l'unico modo per potersi garantire un ascolto "corretto" secondo quanto pensato e voluto in fase di produzione come dici tu sarebbe quello di dotarsi esattamente degli stessi "apparati" che sono stati usati per monitorare le varie fasi di registrazione, editing e mastering (cavi ed ambiente inclusi, naturalmente!) , cosa ovviamente impossibile... (non fosse altro perche` praticamente non esistono due registrazioni per le quali siano stati usati esattamente gli stessi apparati. )

ma, anche ammettendo per assurdo che fosse possibile, c'e` un altro problema...

2)

il secondo problema e` che la tua lodevole aspirazione cozza con la triste realta` dell'industria discografica... purtroppo, la maggior parte delle registrazioni (specie di quelle... "moderne") sono "ottimizzate" non certo per la massima "linearita`" e/o per la migliore qualita` di ascolto su sistemi "hi-end", ma piuttosto per dare un risultato "soddisfacente" su sistemi di riproduzione "tipici" del target di mercato della registrazione stessa. In altri termini, la maggior parte dei CD (specie di quelli di musica Pop/Rock, etc) e` stata "rimaneggiata" per suonare "in un certo modo" su un "compattone" e/o con cuffiette da "walkman"...

per cui in pratica IMHO e` "piu` corretto" (o perlomeno piu` conveniente) cercare di "ottimizzare" il "suono medio" del proprio sistema secondo un criterio di "godibilita`" (e secondo i propri gusti) piuttosto che rincorrere la chimera di un suono "corretto" in senso assoluto e di "linearita`" complessiva di una catena che tale non e` gia` all'origine.

A parte cio`, comunque, io continuo a NON credere che la differenza fondamentale tra stato solido e tubi sia (solo) nella diversa distorsione, o almeno non nella distorsione misurata in condizioni "stazionarie" come si fa` di solito.

Come da molte prove fatte in un ormai lontano passato (con ampli a tubi, visto che solo quelli c'erano all'epoca...), perfino distorsioni dell'ordine di diversi percento sono risultate inaudibili. Qualsiasi ampli a tubi moderno "decente" ha THD inferiori all'1% (ad esempio i miei Williamnson senza NFB globale hanno lo 0.1% ad 1W e meno del 1% intorno a 9W dove cominciano a "clippare"; gli SE in genere hanno distorsioni piu` alte man mano che sale la potenza ma, se accoppiati a diffusori adatti, ai normali volumi di ascolto siamo ancora abbondantemente sotto l'1%). Con lo stato solido (retroazionato) siamo tipicamente sotto lo 0.1% anche a piena potenza... cos'e`, negli ultimi 50 anni la sensibilita` alla distorsione dell'udito umano e` aumentata di vari ordini di grandezza?!?

Ovviamente posso sbagliarmi ma, come ho piu` volte detto, sono convinto che la differenza "fondamentale" tra le prestazioni "uditive" dei sistemi a vuoto e di quelli a SS deve essere da qualche altra parte che, evidentemente, sfugge alle misure ed ai modelli tradizionali.

A livello di ampli "finali", le diverse dinamiche di interazione ampli/diffusori sono sicuramente uno dei possibili candidati per almeno una parte delle differenze, ma da soli IMHO non bastano a spiegare tutto.
Piu` in generale, invece, la non invarianza della funzione di trasferimento rispetto alla storia del segnale (effetto memoria) mi sembra un altro possibile indiziato. Ma magari c'e` (anche/solo) qualche altro motivo che non immagino neanche.

Ovviamente, la risposta non ce l'ho, altrimenti non sarei qui` a discuterne ed a fare ipotesi... ma verosimilmente avrei gia` presentato la soluzione definitiva sotto forma di una linea di prodotti commerciali!



Ciao,
Paolo.