Il Progetto dell'Amplificatore

Principi relativi alla costruzione di questo amplificatore:

Particolare cura deve essere rivolta al circuito delle masse per evitare rientri indesiderati soprattutto di segnali correlati al segnale principale

Altre caratteristiche che ritengo fondamentali sono:

L'uso della controreazione non deve essere regolato dalle affermazioni di chi non sa cosa sia una analisi circuitale di Nyquist, un diagramma di Bode od una analisi dei transistori mediante la trasformata di Lagrange.

E' vero comunque che la controreazione fa male, ma fa male quando porta in saturazione gli stadi intermedi per l'incapacità degli stadi finali di pilotare il carico. Il modo più semplice per verificarlo é spedire nell'ampli un'onda quadra e verificare quanto questa rimanga tale nei vari punti del circuito. Il mio ampli deve quindi amplificare un'onda quadra in condizioni anche critiche di carico senza che in nessun punto del circuito si verifichi overshoot o, peggio, oscillazioni anche smorzate.

Il Circuito dell'Amplificatore

Dopo un anno di sperimentazioni ho elaborato il circuito rappresentato nello schema di fig. 1.

Ai soli fini del segnale lo schema é riportabile al circuito semplificato di fig. 2.

Il secondo stadio é costituito ancora da un SSM2131P seguito da un amplificatore di tensione in configurazione cascode con transistor bipolari. In realtà lo stadio cascode non é del tutto tradizionale, ma é del tipo inverso, questo permette di riportare la tensione di pilotaggio dei transistor finali al valore necessario senza far uso di condensatori.

Lo stadio finale é costituito da dei collaudati Mosfet di potenza K135 e J50 polarizzati con una corrente a vuoto di 2A, La potenza sinusoidale RMS erogabile 50W in pura classe A su un carico di 8 W. L'amplificatore é ottimizzato per tale impedenza di uscita. Non sono previste protezioni.

Gli anelli di retroazione sono 3: due locali ed uno totale. I valori di controreazione sono modificabili secondo la tabella 1. Come si vede l'anello di controreazione totale é escludibile e la sua funzione principale é quella di adattare l'impedenza di uscita al carico: carichi critici sembrano gradire impedenze più alte. L'impedenza di uscita assume i valori indicati sempre nella tabella 1.

L'accoppiamento é totalmente in CC e la circuitazione bilanciata e simmetrica fa si che il segnale non attraversi nessun condensatore nemmeno della sezione di alimentazione.

Un servocircuito provvede al controllo dell'offset di uscita correggendo anche eventuali piccole componenti in CC del segnale in ingresso.

L'alimentatore

Lo schema dell'alimentatore é illustrato in fig. 3.

Nell'amplificatore vero e proprio in prossimità dei transistor di potenza é collegato tra la linea a +18V e quella a -18V un condensatore Sprague da 70 000 mF per ogni canale. Altri condensatori da 2.2 e 0.1 mF provvedono a bypassare gli elettrolitici sulle alte ed altissime frequenze.

La configurazione illustrata potrebbe sembrare eccessiva per un amplificatore bilanciato operante in classe A, quindi con una naturale reiezione dei disturbi di rete ed con un assorbimento di corrente costante. In realtà si é visto, e sentito, che anche i pur minimi benefici introdotti da tale configurazione contribuiscono al risultato finale. E' evidente comunque che gli oltre 450 000 mF di condensatori Sprague hanno un costo che é necessario pagare per avere questi risultati.

Degli altri alimentatori stabilizzati ed adeguatamente filtrati provvedono alle tensioni ausiliarie di ±18V e ±26V sempre in modo separato per i due canali.