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Amplificatori con LM380

Avevo ordinato un po’ di amplificatori LM380 poi ho realizzato un ottimo amplificatore con TDA2002 comunque l’LM380 è veramente ottimo. Se qualcuno ha intenzione di comprarlo può contattarmi ma lo trovate a basso prezzo anche da tanti rivenditori. Riporto le caratteristiche fuzionamento e alcuni schemi che trovate sulla board http://www.oasitech.it/mbbs22m

 

E’ un amplificatore a bassa tensione di alimentazione, bassa distorsione e alta corrente in uscita da 2,5 W su un carico da 8 ohm. Ideale per esempio all’uscita di un radioricevitore.

In assenza di segnale, in presenza di sola polarizzazione l’uscita è pari a Vu = Vs/2 ove Vs è la tensione di alimentazione che va da 8 a 22 V. La distorsione totale THD è pari a 0.2 % quindi molto bassa. Può essere usato direttamente senza reazione in quanto è già reazionato internamente. Si può usare una rete RC in parallelo all’altoparlante per eliminare eventuali problemi di oscillazione dovuta a carichi dinamici dell’altoparlante a certe frequenze ad esempio come nel seguente schema.

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Ecco alcuni progetti tipici dell’LM380

Progetti LM380

 

 

 




Terminologia audio – un po’ di chiarezza

Terminologia Audio

Quando mi avvicinai al mondo audio particolarmente quando feci la Tesina TFA sugli amplificatori audio, scelta da me, non avevo ben chiaro certi concetti anche se uno intuitivamente può arrivare a capirli. Dopo averci studiato un po’ ho deciso di riportare qui i termini maggiormewnte usati alcuni impropri usati nel mondo audio.

Innanzitutto per spettro del segnale in Ingegneria si intende la trasformata di Fourier di un certo segnale, nel mondo audio in generale si fa riferimenbto a un particolare tono fisso di ingresso che non è altro che una sinuoide, esempio una tensione con frequenza fissa f0.

La Trasformata di Fourier è:

TCF

V(f) viene chiamato spettro del segnale, è chiaro che è una schematizzazione concettuale in frequenza del segnale altrimenti non si chiamerebbe spettro ma fa comodo!

Per una sinusoide la TCF (Trasformata continua di Fourier) sono 2 righe a frequenza -f0 e +f0.

REGOLATORE TONI un sistema in grado di esaltare o attenuare la risposta in frquenza TCF del segnale, in genere negli sterei fa parte di un preamplificatore che è posto prima del vero e proprio amplificatore di potenza. Se volete ascoltare la musica come in discoteca bum bum bum dovete regolare tale circuito in modo da esaltare i toni bassi, quelli che vanno fino a circa 2khz.

Lo spettro audio udibile va da 20hz a 20khz

Toni bassi: da 20 a 200Hz si usa altoparlanti tipo woofer

Toni medi: da 500 a 3kHz si usa altoparlanti tipo midrange

Toni alti: da 3KHz a 20KHz si usa altoparlanti tipo tweeter

CONTROLLO DI LOUDNESS: serve ad esaltare le componenti del segnale al di sopra e al di sotto di una certa frequenza, es: sotto 300 hz e sopra i 10 Khz per le quali la sensibilità dell’orecchio è molto bassa.

EQUALIZZATORE: è essenzialmente simile al regolatore toni ma agisce più selettivamente. Esempio: equalizzatore a dieci bande, di solito è di tipo digitale, in generale amplifgica una particolare banda del segnale che l’utente ritiene più opportuna. Di solito viene usato a causa del fatto che certe particolari bande sono attenuate a causa dell’ambiente nel quale viene messo lo stereo. Con l’equalizzatore si riesce a superare tale attenuazione.

POTENZA rms: si usa per caratterizzare la potenza del segnale di uscita sulle casse del nostro dispositivo stereo. In realtà il termine è improprio. La potenza rms non è la potenza rms vera e propria ma fa riferimento alla potenza media.

Ammettiamo di avere un carico che in linea di principio possiamo vedere come la resistenza dell’altoparlante(in generale non è proprio così).

Abbiamo che la potenza istantanea è:

im1

con ovvia notazione dei simboli. Tante volte sulle casse viene riportato anche tale valore, il valore massimo di P(t)

La potenza media(impropriamente rms) è la media su un periodo quando VL(t) è un tono a frequenza fissa:

im2

la vera potenza rms sarebbe invece per un tono a frequenza fissa:

im3

valore che in generale può essere aqnche molto diverso dalla potenza media.

Si deduce anche che il valoire effettivo può essere anche minore anche ababstanza fortemente dal valore dichiarato essendo il segnale di uscita VL(t) simile ma aleatorio e quindi differente da un tono a frequenza fissa.




Differenze tra Amplificatori operazionali (AO) e circuiti dedicati LM38x(LM380,3,6 ecc…)

Quando iniziai a fare un po di montaggio di elettronica iniziai a chiedermi quale fosse la differenza tra gli AO che comunemente vediamo a lezione(all’ITI e all’Uni) dagli integrati dedicati audio, quali sono quindi le diffrenze tra gli AO e gli amplificatori dedicati; pur avendo l’AO un vasto campo di applicazione la più ovvia delle sue applicazioni è l’amplificazione audio. La piu’ importante è certamente il fatto che essi sono reazionati, sulla reazione seguite il seguente link dove è spiegata bene e con passaggi matematici

La reazione negli AO

Intanto diciamo subito che essenzialmente a livello di piedini non vi è poi una gran differenza, 8 piedini ciascuno tra il uA741 e il LM380 ad esempio, esteriormente sono molto simili. I principali svantaggi però del uA741 su quelli dedicati sono i seguenti

  • Banda ristretta

L’AO ha un polo dominante ad all’incirca 10 Hz per cui la sua amplificazione decade rapidamente, ma ciò che è importante non è tanto questo quanto il fatto che lo spettro(TCF) del segnale di ingresso viene a lavorare su una risposta in frequenza non piatta, questo si traduce in una notevole distorsione delo segnale tra ingresso e uscita

  • Dipendenza della tensione di uscita da molti fattori, principalmente la resistenza di carico

L’AO nella pratica dipende abbastanza fortemente dal carico, in particolare la tensione aumenta all’aumentare della resistenza di carico. Se quindi vogliamo tensioni di uscita elevate occorre che questa sia grossa, ma in tal caso la corrente di uscita non è molto grande, quindi la potenza di uscita sarà abbastanza bassa. Nel seguente schema osserviamo uno schema di amplificatore audio, come vedete in parallelo al’altoparlante ci vuole una resistenza molto grande:

Amplificatore con OP AMP uA741

 

Gli integrati dedicati che invece troviamo in commercio hanno una banda molto ampia di lavoro con una risposta in frequenza praticamente piatta, questo si traduce in una molto poca distorsione; essi sono già reazionati,  gli AO invece per farli funzionare stabilmente vanno reazionati come si nota nella figura precedente. Oltre a questo introducono basso rumore.

Nel seguente schema abbiamo un amplificatore audio con LM386 da 1W di potenza:

amplificatore con LM386

 

vediamo i vari ìpochi componenti che servono in tale circuito:

  • C1 serve a preservare la stabilità del circuito, cioè a fare in modo che eventuali oscillazioni della batteria non arrivino all’integrato
  • Rv1 è un potenziometro che serve a regolare il volume
  • C3,R3 servono a proteggere l’integrato da eventuali oscillazioni induttive dell’altoparlante
  • C2 elimina il residuo di componenti continue e a basse frequenza del segnale che arriva all’altoparlante

L’amplificazione di questo circuito è abbastanza bassa ma può essere aumentata e di molto ponendo delle impedenze di valore opportuno tra i piedini 1 e 8

 

Articoli correlati:

 

LM386 – analisi e dati tecnici




Il miglior libro sull’elettronica

Dispositivi e circuiti elettronici

Mi è appena arrivato “Dispositivi e circuiti elettronici” del grande professor Mirri(1988). Davvero un bellissimo libro, era dai tempi in cui frequentavo l’ITIS che volevo comprarlo. E’ certamente il miglior testo di base sull’elettronica mai esistito secondo me con trattazione esaustiva di tutte le configurazioni BJT e FET, sono riuscito a reperirlo su ebay praticamente nuovo. Da consigliare assolutamente; quando facevo Ingegneria ci fecero comprare “Microelettronica” di Millaman un libro assolutamente scarso, su amazon c’è anche una mia recensione(2 stelline 😀 ).

Microelectronics

Nel libro c’è anche una trattazione molto buona delle giunzioni e dei sistemi RC oltre a un capitolo finale sui multivibratori. Il libro venne stampato ai tempi in cuii programmi ministeriali erano molto più ampi degli attuali. C’è ancora qualcuno che lo vende su ebay, 5 stelline 😀

Se volete leggere una mia recensione completa cliccate qui: http://elettronicamaster.altervista.org/recensione-libri/

Mi è appena arrivato anche il vol 2, oltre 1000 pagine su Reazione multivibratori, amplificatori selettivi ed altro ancora. Un altro must 🙂