Zapco serie Z e Studio: modifica guadagno/sensibilità

[max1974]

Modifica fatta.

Ho modificato anche lo Z100 sostituendo R104-R106-R110-R111 portandole a 12k.

Ora sono da provare.

Domani vedo se riesco a ordinare gli operazionali, così faccio tutto insieme senza doverli smontare di nuovo.
Però la smania di provarli in macchina con la sorgente Pioneer è tanta e finirà che li rimonterò senza cambiare gli operazionali, poi li smonterò di nuovo per la sostituzione.

Bene.
Una prova che potresti fare prima al banco è verificare la nuova sensibilità massima che ora dovrebbe essere passata da 0,2 a 0,7V e, se il tuo generatore ci arriva, quella minima appunto da 2 a 7V
Se possibile poi, alla fine, per il montaggio definitivo utilizza resistenze a strato metallico e 1%.

Per lo Z50S2II posso provare con il generatore Philips.
Per lo Z100 e lo Z150 non posso usarlo perché mi vanno entrambi in protezione con quel generatore. Userò direttamente la sorgente Pioneer.

Oggi se ci riesco ordino gli operazionali e le resistenze. Penso che andrò su LM833 e OPA4227 (che costano circa 10 € l'uno su RS).

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Ho misurato la nuova sensibilità dello Z50S2II dopo la modifica.
Ho fatto la prova utilizzando il generatore di funzioni Philips PM5132 e l'oscilloscopio.
Questi i valori ottenuti:

Sensibilità minima: 780 mV RMS
Sensibilità massima: 7,8 V RMS

Direi che ci siamo!!!


Ho anche fatto l'ordine su RS per i componenti da montare nella versione definitiva delle modifiche:

1. Amplificatore operazionale LM833N RS cod. 5360127
2. Amplificatore operazionale OPA4227PA RS cod. 6604324 (*** questi costano un botto: 10 € l'uno!!! ***)
3. Resistenza 12K 0.25W RS cod. 148758
4. Resistenza 0.4W, 1%, 10K RS cod. 6832709
5. Resistenza 0.6W, 1%, 40K2 RS cod. 6833679

Inoltre, qualora dopo aver provato gli operazionali di cui sopra volessi ripristinare gli originali, ho ordinato anche:
6. Amplificatore operazionale TLO74ACN RS cod. 1822441
7. Amplificatore operazionale NE5532AP RS cod. 4363046

Questi ultimi due li ho acquistati perché per la rimozione di quelli attuali andrò di tronchesi per non rischiare di danneggiare il PCB. Taglio i pin, sfilo la parte rimanente e aspiro lo stagno per liberare i fori; quindi monto gli zoccoli e poi faccio le prove con gli operazionali nuovi. Avendo a disposizione anche gli operazionali originali posso fare anche dei confronti.

[max1974]

Etabeta, visto che lo Z100 e lo Z1550 mi vanno in protezione quando connetto in ingresso il generatore Philips, se provassi a disaccoppiarlo completamente dagli ampli utilizzando un piccolo trasformatore sulla sua uscita?

[Etabeta]

Etabeta, visto che lo Z100 e lo Z1550 mi vanno in protezione quando connetto in ingresso il generatore Philips, se provassi a disaccoppiarlo completamente dagli ampli utilizzando un piccolo trasformatore sulla sua uscita?

Io sarei curioso di sapere il perchè va in protezione, presumo il perchè stia nel fatto che si viene a creare una differenza di potenziale tale tra la massa del generatore Philips e la massa di alimentazione dell'ampli (quest'ultima sarà disaccoppiata da terra e quindi è fluttuante rispetto alla massa del generatore Philips, a prescindere se quest'ultimo è connesso o no alla messa a terra), e tale differenza di potenziale viene appunto amplificata dall'amplificatore differenziale dell'ampli e riportata ai finali fino ad oltre la soglia di innesco della protezione.
Infatti la particolarità degli Z100 e Z150 (rispetto agli Studio) è che hanno l'ingresso differenziale, per cui una prova che puoi fare è connettere con un cavo la massa del generatore Philips con la massa di alimentazone dell'ampli e vedere se così facendo la protezione non si innesca più (e se il segnale é pulito).

[max1974]

Questa sera ci provo

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Questa sera ci provo

Ho fatto una prova velocissima con lo Z100 e sembra che funzioni.

Srasera riprovo e faccio le misure.

[max1974]

Oggi mi sono arrivati un po' di operazionali e un po' di resistenze da RS.

Sullo Z100 ho sostituito le resistenze da 12k che avevo montato per prova con quelle nuove a strato metallico 1%.
Inoltre ho smontato i due operazionali NE5532 e TL074 e montato gli zoccoli. Poi ho montato gli operazionali nuovi. Al momento ho rimontato gli stessi codici (ma componenti nuovi perché quelli vecchi li ho tagliati per smontarli) perché gli OPA non mi sono ancora arrivati.

Si vedono gli zoccoli sui due operazionali e le 4 resistenze verdoline che sono le 12k.


Anche sullo Z50S2II ho smontato l'operazionale e montato il nuovo su zoccolo. Anche qui ho usato la stessa tecnica di taglio dei pin.

Ho sostituito l'operazionale JRC074 con il TL074. Ho anche rimosso le resistenze da 39k che avevo montato in parallelo a C30 e C23 e gli stessi C30 e C23: quando mi arriveranno le resistenze definitive da 40k2 le monterò nei fori dei condensatori e questi ultimi li salderò sui reofori delle resistenze. Mi voglio lasciare il più possibile libera la zona intorno all'operazionale per poterlo togliere agevolmente dallo zoccolo.

Domani tocca allo Z150.

Poi si va di collaudo su tutti e tre.

[max1974]

Questa sera ho rimontato gli amplificatori (nel senso che ho rimesso le schede nei rispettivi chassis), li ho provati a banco e ho misurato i valori di guadagno e sensibilità dopo le modifiche.

Z150
Gmin calcolato: 0,657; misurato: 0,62
Gmax calcolato: 10,77; misurato: 11,02
Sensibilità massima: 411mV RMS

Z100
Gmin calcolato: 0,632; misurato: 0,625
Gmax calcolato: 4,39; misurato: 4,32
Sensibilità massima: 851mV RMS

Z50S2II
Sensibilità massima calcolata: 780mV RMS
Misurata: 815mV RMS
Sensibilità minima calcolata: 7,8V RMS
Misurata: 7,8V RMS

Diciamo che i valori misurati sono allineati con quelli teorici calcolati.
Per lo Z100 e 150 non ho potuto misurare la sensibilità minima perché la sorgente Alpine 9880 mi va in clipping abbastanza presto cone ho già scritto e in ogni caso non arriverebbe ai 7V desiderati da cui è partito il progetto.
Per lo Z50S2II non ho misurato il guadagno poiché qui l'intervento non è stato sul gadagno ma sulla partizione del segnale di ingresso.

Domani conto di montarli in macchina e fare la misura di sensibilità minima con la sorgente Pioneer P80 e inoltre di fare la taratura del gain anti-clipping con l'oscilloscopio.


Edit: aggiungo che ho provato sia gli operazionali originali NE5532 / TL074 sia i nuovi LM833 / OPA4227. A banco non ho apprezzato differenze ma ho fatto una prova molto veloce e con i diffusori di test autocostruiti di cui ho parlato nel thread in questa stessa sezione. Vediamo se in macchina si apprezza meglio.

[Etabeta]

Questa sera ho rimontato gli amplificatori (nel senso che ho rimesso le schede nei rispettivi chassis), li ho provati a banco e ho misurato i valori di guadagno e sensibilità dopo le modifiche.

Z150
Gmin calcolato: 0,657; misurato: 0,62
Gmax calcolato: 10,77; misurato: 11,02
Sensibilità massima: 411mV RMS

Z100
Gmin calcolato: 0,632; misurato: 0,625
Gmax calcolato: 4,39; misurato: 4,32
Sensibilità massima: 851mV RMS

Z50S2II
Sensibilità massima calcolata: 780mV RMS
Misurata: 815mV RMS
Sensibilità minima calcolata: 7,8V RMS
Misurata: 7,8V RMS

Diciamo che i valori misurati sono allineati con quelli teorici calcolati.
Per lo Z100 e 150 non ho potuto misurare la sensibilità minima perché la sorgente Alpine 9880 mi va in clipping abbastanza presto cone ho già scritto e in ogni caso non arriverebbe ai 7V desiderati da cui è partito il progetto.
Per lo Z50S2II non ho misurato il guadagno poiché qui l'intervento non è stato sul gadagno ma sulla partizione del segnale di ingresso.

Domani conto di montarli in macchina e fare la misura di sensibilità minima con la sorgente Pioneer P80 e inoltre di fare la taratura del gain anti-clipping con l'oscilloscopio.


Edit: aggiungo che ho provato sia gli operazionali originali NE5532 / TL074 sia i nuovi LM833 / OPA4227. A banco non ho apprezzato differenze ma ho fatto una prova molto veloce e con i diffusori di test autocostruiti di cui ho parlato nel thread in questa stessa sezione. Vediamo se in macchina si apprezza meglio.

Bene, grazie per aver condiviso le misurazioni,
però riguardo lo Z50S2II sarebbe comunque interessante sapere le misure, anche se la modifica è di tipo passivo, tramite partitore, in effetti ciò modifica il guadagno complessivo ingresso/uscita dell'ampli (appunto per ridurne la sensibilità).
ps: hai avuto modo di provare la questione della massa flottante con il generatore Philips e gli Z100 e Z150 di cui avevamo scritto?

[max1974]

Ho provato a collegare la massa del generatore con la massa di alimentazione e ho visto cge il problema non si presentava più con livello del segnale basso, mentre gli ampli andavano comunque in protezione aumentando l'ampiezza del segnale. Ho anche visto che alzando il gain di un canale solo l'ampli (prova fatra sullo Z150) tende ad andare in protezione. Forse c'è una protezione in caso di forte sbilanciamento tra i canali?
E ho notato che questo fenomeno si manifesta in maniera evidente quando le uscite non sono caricate. Mettendo due resistenze da 4 ohm la situazione è molto più stabile.

Questa mattina ho provato lo Z150 in macchina con la sorgente Pioneer e fatto la taratura del gain anti clipping.
La sorgente è configurata con equalizzazione in flat e senza ritardi temporali. In queste condizioni, con volume al massimo e tono a 1kHz 0dB, sulle uscite pre misuro una sinusoide indistorta di 13Vpp (4,61V RMS).

Con questo segnale ho regolato il gain dello Z150 in modo da avere in uscita una sinusoide indistorta.
Ora non ho le misure sotto mano e non posso indicarle. Nel pomeriggio conto di provare anche gli altri due e posto le misure.

[Etabeta]

Ho provato a collegare la massa del generatore con la massa di alimentazione e ho visto cge il problema non si presentava più con livello del segnale basso, mentre gli ampli andavano comunque in protezione aumentando l'ampiezza del segnale. Ho anche visto che alzando il gain di un canale solo l'ampli (prova fatra sullo Z150) tende ad andare in protezione. Forse c'è una protezione in caso di forte sbilanciamento tra i canali?
E ho notato che questo fenomeno si manifesta in maniera evidente quando le uscite non sono caricate. Mettendo due resistenze da 4 ohm la situazione è molto più stabile.

Per chiarire bene biosogna contestualizzare con delle misure, cioè misurare il livello del segnale in uscita al quale entra la protezione (corrisponde al livello nominale? presumo sia oltre).
La protezione che rileva il clipping (ovvero l'insorgere di una componente continua sulle uscite) agisce indipendentemente su entrambi i canali, considera che in assenza di carico il fenomeno può insorgere prima in quanto con il carico inserito c'è un abbassamento di tensione sui rami di alimentazione dei finali.

Ti consiglio di agire in questo modo:

• metti la sensibilità/gain al minimo (e la lasci ferma lì).

• parti con il generatore Philips a livello zero e man mano sali, controllando con l'oscilloscopio sulle uscite (o una uscita se sei con un solo canale dell'oscilloscopio), fintanto che rilevi il primo insorgere di clipping

• misura il livello di segnale in ingresso, quella è sensibilità minima dell'ampli. (ovviamente la procedura va fatta per entrambi i canali se vuoi verificare nel dettaglio entrambi)

poi, per stabilre il punto esatto di regolazione del gain in modo tale che la sensibilità sia quel che tu desideri (5V della P80) fai in questo modo:

• regola il gain/sens. al minimo (che dovrebbe quindi essere oltre i 5V)

• regola il generatore Philips in modo da avere 5Vrms alla sua uscita

• verifica sull'uscita dell'ampli, non dovresti essere in clipping (essendo la sens. a minimo)

• alza pian piano la sens. fino ad arrivare a vedere i primi fenomeni di clipping e abbassala poi un pochino per tenerti un margine

Ciò per regolare la sens. desiderata al banco, o più che altro verificare che appunto non si inneschi per qualche altro motivo il clipping, come hai segnalato nel tuo post, poi naturalmente puoi anche ripetere la procedura a bordo con la sorgente.

[max1974]

Ho tralasciato di ripetere le misure sopra descritte, forse le farò la prossima volta che tiro giù gli ampli.

Comunque segnalo che con la sorgente Pioneer DEH80PRS ho effettuato la taratura del gain degli ampli con l'obiettivo di evitare il clipping.
Per prima cosa ho verificato che la P80 con volume al massimo e riproducendo un tono a 0dB esce indistorta e con un segnale in uscita di ampiezza 13 Vpp corrispondenti a 4,61 Vrms.
Con questo segnale in ingresso agli ampli ho regolato il gain in modo da non essere in clipping quando la sorgente è al massimo volume.
In queste condizioni misuro le seguenti ampiezze in uscita dagli ampli:

Z150: 40 Vpp corrispondenti a 14,2 Vrms (che su 4 ohm fanno 50,4 Wrms)
Z100: 32 Vpp corrispondenti a 11,3 Vrms (che su 4 ohm fanno 31,92 Wrms)
Z50S2II: 26 Vpp corrispondenti a 9,22 Vrms (che su 4 ohm fanno 21,25 Wrms)

Tutte le misure sono state fatte con carico resistivo da 4 ohm connesso alle uscite degli ampli.

[Etabeta]

Hai mica annotato il valore delle tensione di alimentazione (immagino a motore spento) durante le misure?
Te lo chiedo in quanto gli Z100-Z150 (e suppongo anche lo Z50S2II anche se non ho trovato informazioni precise nè tantomento schemi) hanno l'alimentazione ai finali non regolata (nel senso che il survoltatore non ha regolazione in uscita e quindi questa ha un valore dato da rapporto fisso di moltiplicazione rispetto alla tensione in ingresso) su questo aspetto cito la recensione/test di ACS (n°4 pag.77) per lo Z150: "I risultati delle misure mettono in evidenza la consueta forte dipendenza dei valori di potenza erogata dalla tensione di alimentazione: sui 4ohm si passa dai 110W/canale erogati a 14.4V di batteria ai 60W/canale erogati a 11V "

[max1974]

No, non l'ho annotata ma posso misurarla senza problemi. Appena ho 5minuti lo faccio.

[Etabeta]

E' ipotizzabile che (ma ciò dipende dalla durata dei test, dalla capacità della battaria e dal suo livello di carica) magari il primo ad esempio fosse con alimentazione circa 12V poi già il secondo meno ecc... tenendo conto che l'assorbimento non è indifferente, l'ultimo ampli testato potrebbe aver avuto alimentazione intorno agli 11V o anche meno.

[Lustrike]

Scusate se utilizzo questo 3D ed un estratto del seguente post di Etabeta in 2a pagina, per togliermi un dubbio (chissà se Eta ripassi di qui):

.................
Per poter invece (come in altri ampli, ma più raramente l'ho visto, è meno utilzzata come configurazione in quanto un pochino più complessa) avere una configurazione a ponte monofonica ma con entrambi i canali in ingresso attivi è necessario (ma su questi Zapco Studio non c'è a quanto vedo dagli schemi) un ulteriore stadio sommatore (che somma appunto i due canali L+R) a monte dello stadio invertente del pre (da inviare appunto sempre in fase e controfase ai finali dei due canali).
Tale configurazione ha il vantaggio di poter ottenere in uscita, nella configurazione a ponte, tutte le componenti dei singoli canali (che non siano in controfase)
....................

L'Audio Art 200MS che ho recentemente acquistato ha, appunto, questa configurazione.

La domanda è: visto che l'unica differenza tra il collegamento stereo e a ponte sta nel diverso collegamento degli altoparlanti (quindi non c'è uno switch), come fa il circuito a NON sommare i canali in configurazione stereo?
Grazie.

[Etabeta]

Scusate se utilizzo questo 3D ed un estratto del seguente post di Etabeta in 2a pagina, per togliermi un dubbio (chissà se Eta ripassi di qui):

.................
Per poter invece (come in altri ampli, ma più raramente l'ho visto, è meno utilzzata come configurazione in quanto un pochino più complessa) avere una configurazione a ponte monofonica ma con entrambi i canali in ingresso attivi è necessario (ma su questi Zapco Studio non c'è a quanto vedo dagli schemi) un ulteriore stadio sommatore (che somma appunto i due canali L+R) a monte dello stadio invertente del pre (da inviare appunto sempre in fase e controfase ai finali dei due canali).
Tale configurazione ha il vantaggio di poter ottenere in uscita, nella configurazione a ponte, tutte le componenti dei singoli canali (che non siano in controfase)
....................

L'Audio Art 200MS che ho recentemente acquistato ha, appunto, questa configurazione.
Descr_Config_Ponte.jpg
La domanda è: visto che l'unica differenza tra il collegamento stereo e a ponte sta nel diverso collegamento degli altoparlanti (quindi non c'è uno switch), come fa il circuito a NON sommare i canali in configurazione stereo?
Grazie.

Nella configurazione a ponte, nel caso dell'Audio Art in oggetto, che è dotato di circutiro sommatore, viene appunto amplificato dal finale di un canale il segnale L+R e dal finale dell'altro canale -(L+R) ovvero in controfase, ottenendo la configurazione a ponte.
Considera che nella circuitazione agisce un devitore/commutatore e nel funzionamento non a ponte (ovvero stereofonico) il cicuito sommatore viene escluso, cioè in pratica ai finali viene inviato il segnale ciascuno per il proprio canale.
Negli Zapco Studio invece, non essendoci il circuito sommatore, nella configurazione a ponte un devitore/commutatore agisce inviando il segnale (in fase) del canale L sul finale R, ottenendo quindi che il finale del canale L avrà in uscita -L (controfase) e il canale R avrà in uscita L (in fase), il canale R in ingresso quindi non entra in gioco, viene proprio escluso (dal deviatore quando viene settato nella posizione "ponte/mono") nel preamplificatore. Ciò non è che sia effettivamente un problema in quanto normalmente i dsp o crossover attivi prevedono praticamente sempre la configurazione in mono del canale subwoofer, e quindi sommano già al loro interno il segnale L e R.

[Lustrike]

Ok, è proprio questo punto che non capisco:

Considera che nella circuitazione agisce un devitore/commutatore e nel funzionamento non a ponte (ovvero stereofonico) il cicuito sommatore viene escluso, cioè in pratica ai finali viene inviato il segnale ciascuno per il proprio canale.

Si tratta di un deviatore/commutatore elettronico (cioè automatico)? Perchè di manuali non ce ne sono.

[Etabeta]

mmh... ho dato per scontato che fosse presente un commutatore in quanto tipicamente è sempre così.
Ho cercato ora il manuale dell'Audio Art 200MS e in effetti in questo caso la cosa è un pò diversa.

In pratica ciò che viene descritto, come funzionamento "Mono" prevede che un polo dell'altoparlante (sub o canale centrale) sia connesso al polo positivo del canale R e il polo negativo al negativo del L (che in realtà è elettricamente il polo positivo inverito in fase, serigrafato come "negativo"),
quindi l'altoparlante così connesso trasducerà in suono la differenza di potenziale ai sui capi, per cui (avendo un polo invertito in fase) il solo segnale in fase dei canali R e L, mentre quello in controfase si annullerà (come per un circuito sommatore).

C'è da dire che questa configuazione "passiva" è meno efficiente rispetto ad implementare un circuito sommatore nello stadio pre (o dall'inviare in ingresso all'ampli lo stesso segnale ai due canali), in quanto, in questo caso, i due finali lavorano amplificando sempre per intero il segnale dei due canali (dei quali solo la componente non in fase viene trasdotta in suono dall'altoparlante) mente un circuito sommatore attivo fa sì che ai finali giunga i solo segnale in fase risultato appunto della somma dei due canali.

[Lustrike]

Ok grazie Eta, sempre molto preciso.
Per configurazione meno efficiente quindi cosa intendi, minore potenza, qualità o altro?