AMPLIFICATORE SE CON KT88
In questa pagina presento lo stesso amplificatore con e senza retroazione negativa; a parità di alimentazione, potenza al carico, trasformatore di uscita e sensibilità ho cercato di individuare le differenze elettriche sostanziali tra le due configurazioni.
Lo schema senza retroazione è rappresentato in fig.1, mentre quello con la retroazione è rappresentato in fig.2
Fig. 1
Fig. 2
L’amplificatore è un classico single ended composto da una valvola finale e da una sezione preamplificatrice che nello schema senza retroazione è composta da un solo tubo più che sufficiente per garantire la giusta sensibilità mentre nello schema con retroazione è composta da due valvole per garantire un alto guadagno a catena aperta necessario per una buona efficienza della retroazione stessa.
Prima di proseguire conviene rinfrescarci le idee sul funzionamento dei sistemi retroazionati.
In fig.2 sono stati racchiusi in dei blocchi alcune parti del circuito, il funzionamento è il seguente: il segnale viene prelevato in uscita del trasformatore e una porzione di esso, stabilita dalle resistenze R14 e R9 racchiuse nel blocco nominato B, viene confrontata con quello d’ingresso mediante il circuito racchiuso nel blocco nominato AMPLIFICATORE ERRORE, l’uscita di questo blocco alimenta il circuito racchiuso nel blocco AMPLIFICATORE FINALE in questo modo il sistema cerca di correggere eventuali derive di livello e di distorsioni che possono evidenziarsi per qualsiasi motivo ed in ogni punto del circuito.
La formula che ci permette di determinare l’amplificazione, ovvero il rapporto tra il livello in altoparlante e quello d’ingresso, è la seguente:
AR = A / (1 + A * B) [1]
Dove A è l’amplificazione a catena aperta dovuta ai dispositivi attivi U3, U4, U1 senza la presenza della retroazione e B è:
B = R9 / (R9 + R14) [2]
Ora se il prodotto A * B è molto maggiore di 1 si può ritenere che:
AR = 1 / B [3]
Ovvero l’amplificazione dipende solo da un rapporto resistivo e non cambia per variazioni di temperatura, di tensione di alimentazione o per la dispersione dei parametri dei componenti. Nel nostro caso essendo l’amplificazione a catena aperta (misurata con oscilloscopio) pari a circa 350 e il B pari a 0.075 il prodotto A * B è pari a 26 e si può ritenere valida la [3].
Allora:
AR = 1 / B = 1 + R14 / R9 = 1 + 10000 / 820 = 13.19 [4]
E cioè con 1 volt picco in ingresso si hanno 13.19 volt picco in altoparlante (nella [4] si è trascurata la resistenza d’ingresso del catodo di U3 abbastanza alta rispetto ad R9).
A questo punto passo alle analisi strumentali effettuate in laboratorio iniziando dalla banda passante.
Per l’amplificatore non retroazionato la risposta in frequenza a – 3dB si estende da 30Hz a 20KHz (ho usato un trasformatore di uscita non HIFI proprio per evidenziare le differenze tra le due configurazioni) mentre per l’amplificatore retroazionato la risposta in frequenza si estende da 10Hz a 40KHz. Inoltre l’effetto della saturazione del nucleo del trasformatore nella prima configurazione si fa sentire già a 100Hz mentre per la seconda esso si evidenzia a 50 Hz. Si nota che in presenza di retroazione la banda passante si estende e l’effetto della saturazione del nucleo si sposta a frequenze più basse.
Per la distorsione a centro banda le differenze tra i sue sistemi sono ancor più evidenti; nel caso dell’amplificatore non retroazionato alla massima potenza una semionda è appiattita e l’altra segue un andamento abbastanza sinusoidale fino al clipping (tipico del single ended), con il sistema retroazionato le sue semionde assumono invece una eguale forma sinusoidale ed entrambi entrano in clipping simultaneamente facendo apparire l’amplificatore come funzionante in push-pull.
In fig.3 è rappresentato il circuito dell’alimentazione.
Fig. 5
DATI TECNICI:
AMPLIFICATORE
POTENZA = 10W SU 8 OHM
SENSIBILITA’ = 2Vpp
TRASFORMATORE DI USCITA
IMPEDENZA = 5000 OHM
POTENZA = 10W
CORRENTE PRIMARIA = 100 mA
TRASFORMATORE DI ALIMENTAZIONE
1° SECONDARIO = 320V 0.5 A
2° SECONDARIO = 6.3V 4 A
CONCLUSIONI
Vantaggi dell’amplificatore senza reazione:
Usa solo due valvole (la preamplificatrice essendo doppia può essere usata per i due canali).
E’più semplice da cablare dato che non ci sono pericoli d’inneschi.
Svantaggi dell’amplificatore senza reazione:
Banda passante limitata e inizio saturazione del nucleo a frequenze abbastanza alte se non si usano trasformatori di qualità
Elevata distorsione armonica.
Vantaggi dell’amplificatore con reazione:
Bassa distorsione armonica.
Banda passante maggiore e spostamento nelle frequenze più basse della saturazione del nucleo.
Svantaggi dell’amplificatore con reazione:
Uso di tre valvole.
Maggiore impegno richiesto per assemblarlo a causa della facilità di oscillare ad alte frequenze.
Buon lavoro
Fabio