AMPLIFICATORE 30W A BJT
Bello, semplice, economico e composto da componenti di facile reperibilità questo amplificatore a simmetria complementare esibisce ottime prestazioni tanto da farmi ricredere sulla qualità sonora dei circuiti a semiconduttore.
Per uno che progetta prevalentemente amplificatori a valvole con i loro intrinseci problemi di ronzio, di adattamento al carico e di alimentazione, si trova in uno stato di tranquillità a dover far fronte al dimensionamento di uno a bjt esente o comunque molto meno suscettibile ai problemi di cui sopra tanto che dalla teoria alla pratica è stato necessario sostituire solo due resistenze e il tutto ha funzionato come doveva funzionare.
MISURE:
Potenza di uscita su 8ohm = 30W
T.H.D a 29W = 0.01%
Banda passante @ -3dB = 3Hz – 500KHz
Sensibilità = 0.709 Veff
SCHEMA ELETTRICO
I finali Q9 e Q10 sono rispettivamente i BD243 e i BD244 e vengono alimentati da una tensione duale di circa + /-30V e pilotati dai driver Q8 e Q11 transistor dello stesso tipo, l’insieme costituisce una connessione a darlington con HFE complessivo di circa 900.
Il VAS, composto dal gruppo Q4, Q5, Q6, Q7 e che pilota i driver, vede una impedenza di circa:
Alla massima potenza l’escursione teorica della tensione sul carico e quindi anche di quella presente sul collettore di Q4, dato che i darlington sono in connessione a inseguitore, è di circa 30V e il bjt deve erogare quindi una corrente:
Con un margine di sicurezza impongo una corrente a riposo del VAS di 10mA, tale compito è affidato al gruppo dei componenti Q6, Q7, R10, R11 che formano un generatore di corrente. Il collettore di Q7 presenta una impedenza di circa 3Mohm molto maggiore dei 7200 ohm presentati dai driver in modo che Q4 veda solo quella offerta da quest’ultimi.
Il condensatore C2 serve a limitare la banda passante dell’amplificatore, esso è connesso tra il collettore e la base di Q4 simulando l’effetto Miller del bjt ed è grazie a questa connessione che bastano pochi picofarad per garantire la limitazione a frequenze relativamente alte; se per questo compito si fosse usato il classico condensatore tra base e massa, data la bassa impedenza di uscita del precedente stadio (collettore di Q1) sarebbero stati necessari diversi uF a parità di taglio con il conseguente peggioramento dello slew rate.
Q4 ha un HFE di circa 15, per cui al massimo segnale di uscita la corrente assorbita dalla base è:
Con un margine di sicurezza impongo una corrente a riposo del IPS di 2mA, 1mA per transistor, tale compito è affidato al gruppo dei componenti Q3, LED1, R3, R4 che formano un generatore di corrente. Il collettore di Q3 presenterà una impedenza di circa 2Mohm abbastanza alta per isolare il segnale presente sugli emettitori di Q1 e Q2 dalla alimentazione positiva.
Sulla base di Q1 entra il segnale audio d’amplificare e sulla base di Q2 viene riportata una frazione di quello di uscita; i due transistor fanno la differenza tra i due segnali applicati alle loro rispettive basi e questa la si ritrova amplificata sulla resistenza R2; lo scopo principale di questa retroazione negativa è assicurare che sotto ogni condizione di lavoro siano sempre presenti 0 volt continui sul carico; una qualsiasi tensione continua all’uscita potrebbe causare bum all’accezione e distorsione in altoparlante.
Aumentato il valore di R2 la tensione continua sul carico diventa più negativa e viceversa.
Q5, detto moltiplicatore, serve a garantire una minima corrente a riposo circolante nei finali per eliminare la distorsione d’incrocio.
Aumentato il valore di R8 diminuisce la corrente a riposo e viceversa.
DISSIPATORE
Il dissipatore deve avere dimensioni giuste per tenere la temperatura dei finali entro certi valori.
Quello che ho usato io è un profilato di alluminio ed ha le seguenti dimensioni:
H = 10cm, L = 27cm, P = 2.5cm
Se volete usarne uno di altro tipo o volete fissare i transistor direttamente sul pannello posteriore del contenitore che alloggerà il vostro amplificatore, ricordatevi di controllare la temperatura sul case dei finali che non deve superare i 100°C; il controllo va effettuato a contenitore chiuso e alla tensione sul carico pari a 19Vpicco valore per il quale si ha il rendimento più basso e quindi maggiore dissipazione di potenza.
TRASFORMATORE
Il trasformatore deve avere le seguenti caratteristiche:
Tensione secondaria = 22V - 0 - 22V, 3.2A
Tutti i file necessari per la realizzazione, ricordarsi di effettuare i ponticelli colorati in rosso posti sul lato componenti. Ricordarsi di chiudere il ponticello SJ1 posto sul lato rame.
Buon lavoro.