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Limiti amplificatore 5 watt

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Limiti amplificatore 5 watt

Messaggioda Foto UtenteCesare5 » 20 lug 2019, 13:08

Salve a tutti, mi scuso intanto per aver creato 2 post consecutivi sullo stesso argomento, spero sia possibile cancellare quello precedente che non era idoneo per il forum.
In pratica ho questo amplificatore da 5Watt di cui necessito calcolare i limiti di dinamica in ingresso e uscita, e non essendo molto capace chiedo qui il vostro aiuto, il circuito l'ho reso identico a quello che ho io e spero sia il più leggibile possibile, per quanto riguarda la "R5" purtroppo non ne ho il valore.
Grazie a tutti in anticipo !
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[2] Re: Limiti amplificatore 5Watt

Messaggioda Foto UtentePietroBaima » 20 lug 2019, 14:32

I circuiti FidoCadJ vanno postati fra i tag fcd
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Io capisco le cose per come le scrivete. Per esempio: K sono kelvin e non chilo, h.z è la costante di Planck per zepto o per la zeta di Riemann e l'inverso di una frequenza non si misura in siemens.
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[3] Re: Limiti amplificatore 5Watt

Messaggioda Foto Utentelelerelele » 20 lug 2019, 15:19

mi pare che ci sia qualcosa di strano, lo stadio a simmetria complementare, in particolare il Q5, si trova a lavorare ad inseguitore, o quantomeno la sua polarizzazione è affidata al carico.

trovo che sia un amplificatore di pessima qualità.

magari sbaglio?

saluti.
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[4] Re: Limiti amplificatore 5Watt

Messaggioda Foto UtenteCesare5 » 20 lug 2019, 15:32

Sinceramente non so se sia un buon amplificatore o no, di fatto non è stato argomento di discussione e non ti saprei dire quindi, ciò che mi sono scervellato a capire sono questi fantomatici limiti di dinamica, in uscita dovrei esserci riuscito, il problema ce l'ho in ingresso.
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[5] Re: Limiti amplificatore 5Watt

Messaggioda Foto Utentelelerelele » 20 lug 2019, 15:45

Per quanto ne so io, con dinamica, in apparati audio, si intende la risposta in frequenza dell'apparato.

cioè iniettare un segnale di ampiezza nota, e costante, a frequenze fisse, partendo dalle frequenze basse per poi passare alle alte, valutaando quindi l'uscita che devrebbe essere sempre di ampiezza costante, mentre in realtà questa ampiezza si riduce alle estremità, la larghezza delle banda sarebbe da considerare la freq massima meno la freq.minima quando queste raggiungono i -3dB di ampiezza rispetto al centro banda.

comunque guarda qua https://it.wikipedia.org/wiki/Larghezza_di_banda

però in questo caso non vorrei che avesse una connotazione diversa, riferendosi alla ampiezza raggiungibile dalla tensione in uscita, perché per il caso che ti dicevo, della polarizzazione strana del Q5, sicuramente ha notevole difficoltà a scendere di tensione e di conseguenza l'uscita non potrà andare molto bassa di valore, saturando molto presto l'uscita sulla semionda negativa.

saluti.
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[6] Re: Limiti amplificatore 5Watt

Messaggioda Foto UtenteCesare5 » 20 lug 2019, 15:53

Si si per "limiti di dinamica" intendo i valori massimi e minimi della tensione in ingresso e uscita, grazie comunque !
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[7] Re: Limiti amplificatore 5Watt

Messaggioda Foto Utentelelerelele » 20 lug 2019, 16:00

Cesare5 ha scritto:Si si per "limiti di dinamica" intendo i valori massimi e minimi della tensione in ingresso e uscita, grazie comunque !

Quindi, stiamo parlando dei limiti di tensione che posso fornire in entrata e che ho in uscita?

difficili da quantificare, a spanne. L'uscita avrà come limiti fisici +-15V, anche se ritengo impossibile ottenerli, l'entrata mi pare bassa,

i limiti del segnale in ingresso, sono definiti dal valore massimo che porti l'uscita ad un segnale lineare, non saturo, ma quantificarla sarebbe un salto nel vuoto..

saluti.
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[8] Re: Limiti amplificatore 5Watt

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 20 lug 2019, 17:05

Mi pare che sia un circuito "astuto" che sfrutta la tecniche di bootstrap per polarizzare dinamicamente T5, aumentando la dinamica dell'uscita.
In assenza di segnale l'emettitore di Q4 dovrebbe essere a 21 V ( metà tensione di alimentazione), la tensione ai capi di Rload è zero, e quindi C 200 uF ha una tensione di 21 V.
Se si comanda la discesa dell'uscita, la tensione di Rload diventa negativa e favorisce la conduzione di Q5.
Qunidi l'escursione dell'uscita a 1000 Hz può tendere alla tensione di alimentazione
E' difficile calcolare a occhio il guadagno in tensione dell'amplificatore Vuload/Vingresso anche supponendo un beta dei transistor di 50 , sarà circa 10 ( 20 dB).

Il limite di dinamica in ingresso mi pare poco chiaro: è la tensione in ingresso necessaria per avere la tensione in uscita indistorta , ossia dinamica uscita divisa per il guadagno.

ho questo amplificatore da 5Watt di cui necessito calcolare i limiti di dinamica in ingresso e uscita,
Se necessiti è per lavoro o per studio o per scommessa ?
Se no, lo vorresti per tua curiosita o interesse personale.
O_/
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[9] Re: Limiti amplificatore 5Watt

Messaggioda Foto UtenteCesare5 » 20 lug 2019, 22:26

MarcoD esattamente la 200uF ha proprio quello scopo, comunque si necessito di sapere i valori massimi e minimi in ingresso e uscita per studio, ad esempio se considero la condizione Vec>Vcesat (per il Q5) ho Vc=0V, Ve=Vo+Vbe, quindi ho alla fine Vo>Vcesat-Vbe, diciamo che questo è (in linea di principio) il metodo insegnatomi, ma comunque non ne sono sicuro al 100%, e anche se avessi fatto bene non saprei come fare per l'ingresso.
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[10] Re: Limiti amplificatore 5Watt

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 21 lug 2019, 11:44

Provo a dire qualcosa ragionando in modo molto approssimato, spero di non fare errori.

Q2 funge da differenziale, cioè, pilotando lo stadio finale, fa in modo che l'ampiezza del segnale sul suo emettitore sia quasi uguale a quella del segnale sulla sua base, da questo si deduce che il guadagno di tensione dalla base di Q2 all'uscita dell'amplificatore, che chiamo G2, è circa pari al rapporto tra il valore della R da 12k che sta tra gli emettitori di Q4 e Q2 e quello della R da 100 ohm che sta tra l'emettitore di Q2 e il riferimento, + 1, quindi G2 vale circa 120

Lo stadio di ingresso (Q1) ha un guadagno che chiamo G1, pari al rapporto tra il valore della R sul collettore e quella sull'emettitore, quindi G1 vale circa 3.7.

Il guadagno totale G è dato dal prodotto dei due guadagni G1 e G2, quindi G vale circa 450.

Significa che per avere 5W sul carico, cioè un segnale sinusoidale di circa 13V di picco, occorre un segnale di ingresso di ampiezza pari a circa 27mV di picco.

Per stimare il valore di R5, che entro ampi limiti non influenza il valore del guadagno del primo stadio, inizio a fare le seguenti considerazioni che comunque non porteranno da nessuna parte perché, come vedremo strada facendo, si evidenzia un errore nello schema:

Per avere la massima dinamica in uscita, quindi per avere un'ampiezza massima da picco a picco del segnale di uscita pari al valore della tensione di alimentazione, che chiamo Vcc, occorre che il valore della tensione a riposo sull'emettitore di Q4 sia pari alla metà del valore di Vcc, di conseguenza, se la corrente in Q2 è trascurabile rispetto a quella nelle R da 12k e 100ohm, il valore della tensione di emettitore di Q2 vale circa

Ve_{\left (Q2  \right )}\simeq\frac{Vcc\cdot 100}{2\left (12000+100  \right )}\simeq 0.17V

Considerando che la tensione di base di Q2 si trova a circa 0.6V da quella di emettitore abbiamo che il valore della tensione di base di Q2, quindi anche di quella ai capi della R da 33k collegata tra base di Q2 e riferimento, si trova dalle parti di 0.77V.

Da questo, considerando trascurabile la corrente di base di Q2 rispetto a quella del partitore di base, si deduce che il valore della tensione ai capi del partitore di base, che chiamo Vcc1 (tra il punto comune delle R da 390k e 51k e il riferimento) è dalle parti di

Vcc_{1}\simeq \frac{Vb_{\left (Q2  \right )}}{33000}390000+1\simeq 10V

Vcc1 è anche la tensione con cui viene alimentato il primo stadio, da notare che non varia con il segnale per effetto della presenza del condensatore da 2uF in parallelo.

Possiamo ora calcolare il valore della corrente che scorre nella R da 51k che vale circa 0.6mA

Possiamo anche calcolare il valore della corrente che scorre nel partitore di base di Q2 che vale circa 24uA e notiamo che è un valore trascurabile rispetto al precedente, quindi possiamo dire con buona approssimazione che tutta la corrente uscente dalla R da 51k entra nella R da 82k e quindi possiamo conoscere la caduta di tensione su di essa che vale circa 49V??? ?%

Questo ci fa capire che c'è un errore nello schema: con quei valori non è possibile avere 10V ai capi del partitore di base di Q2 e soprattutto Q1 è saturo.

Probabilmente deve esserci uno zener in parallelo al condensatore da 2uF o qualcosa di simile che nello schema manca, oppure il valore della R da 100ohm sull'emettitore di Q2 è sbagliato, se fosse maggiore farebbe assumere un valore maggiore a quello della tensione ai capi del partitore di base di Q2 in modo che il valore della corrente nella R da 51k risultasse più basso ecc.

Un valore più alto per quella R da 100ohm in serie all'emettitore di Q2 sarebbe auspicabile anche per altri motivi: occorrerebbe che la tensione ai suoi capi fosse più alta altrimenti la precisione con cui si ottiene il valore della tensione sull'emettitore di Q4 lascia il tempo che trova.

Se mancasse uno zener in parallelo al condensatore da 2uF e occorresse aggiungerlo, le considerazioni sul guadagno fatte all'inizio varrebbero ancora ma l'amplificatore sarebbe una schifezza :( , invece se il valore della R di emettitore di Q2 fosse sbagliato e occorresse aumentarlo allora l'amplificatore sarebbe forse migliore ma, ovviamente, le considerazioni sul guadagno fatte all'inizio andrebbero riviste.

Fatemi sapere se credete abbia preso delle cantonate :oops:
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