Clarion apa4300HX recap e modifica pre

[Spock]

Ciao a tutti e buone ferie, ho da poco acquistato questo ampli 4 canali che andrà a pilotare il fronte, vista l'età volevo ricapparlo e modificare la sezione pre modificado la sensibilità e sostituendo gli operazionali, mi servirà un bel aiuto in quanto volevo alzare abbassare la sensibilità di ingresso direct (escludendo quindi tutta la parte dei crossover, bass boost e gain)visto che andrò ad utilizzare un dsp.
Per fortuna ho trovato il service completo:

clarion_apa4300hx.pdf

Clarion APA4300HX service

(6.1 MiB) Scaricato 77 volte

Un ripilogo delle sue caratteristiche:


Maximum power output:150Wx4ch
Rated Output: 75Wx4(4-channel mode)(20Hz to 20kHz,0.02 x 4 ,with4-channel simulta-neous output)
75Wx2 + 150Wx1(3-channel mode)
150Wx2(2-channel mode)
Frequency response: 5 to 100,000Hz
Harmonic distortion: 0.0012%(0.0008% Direct lnput)1kHz 10W
S/N Ratio: 112dB (114dB Direct lnput)
Applicable speaker impedance:4ohm (2ohm to 8ohm)(4-channel mode)
Input sensitivity: RCA lNPUT:200mV to 5.000mV
(1200mV Direct lnput)
Power Source Voltage: 14.4V
Ground: Negative
Power consumption: 48A(with 75W􀊷4 rated output)
2A(amplifierON,no input)
External dimensions: 280(W) x 65(H)x 288(D)mm
Weight: 5kg

Qualche fotina dell'ampli già aperto:

Sezione Pre direct (quella standard è una schedina a parte):

Monta dei nec UPC4570 soic e componenti del circuito sono in smd

Modifica sensibilità

Dopo aver studiato il lavoro che ha fatto Etabeta spero di aver eseguito tutti i passaggi corretti, dallo schema ai calcoli (correggetemi se ho toppato qualcosa ).
Questo modello in modalità diretta ha una sensibilità max di 1200mV, ho fatto uno schema solo del Ch1 per riassumere tanto gli altri 3 sono tutti uguali.
Prendendo spunto dalle modifiche fatte dal buon Etabeta lo schema elettrico degli operazionali sembra molto simile al clarion 502HA (configurazione bilanciata)ma con guadagno diverso:

guardando anche il diagramma a blocchi IC104 è l'operazionale principale che lavora in configurazione bilanciata,quindi visto che R127=R124=4,7K e R130=R131=10k il guadagno dovrebbe essere= 10k/4,7k=2,12

Modificando R130 e R131 si abbasserà il guadagno, qui il primo dubbio: considerato che non ho nessun potenziometro per regolare la sensibilità dovrò scegliere un valore intermedio e visto che il mio dsp è 6V max posso considerare 3V??

Se così fosse allora dovrei fare G=4K/4,7K= 0,85 il guadagno di prima era 2,12/0,85= 2,50*1,2V= 3V
Mi fermo qui visto che non sono sicuro dei miei calcoli, ma di logica avendo abbassato il guadagno di 2,50 mi dovrei ritrovare un sensibilità max di 3V giusto?

[Alessio Giomi]

Territorio per @Etabeta


Buon lavoro

[Etabeta]

Ciao,
premesso che sono attualmente "off-line" (beh... per almeno 2 settimane... dopo zero pause negli ultimi 20 mesi... ) tranne che per l'ordinaria gestione (ed eventuali, spero di no, "emergenze" del forum).
Provo comunque a dare una risposta "al volo" nel limite del possibile.

C'è qualche errore nella sezione dello schema che hai tracciato, se guardi con attenzione lo schema originario noterai che ci sono due distinti riferimenti di massa: "S GND" (massa segnale ingressi) e "GND" (massa driver/finali, quest'ultima è comunque a sua volata separata dalla massa alimentazione esterna/telaio).
Il capo in comune tra R127 e C112 oltre a R120 sono connessi alla massa segnale "S GND", mentre R130 e C160 sono connessi a "GND".
I due riferimenti di massa sono accoppiati tramite R117 e C110.
Diversamente, così come lo hai tracciato, viene meno la funzione di reiezione dei disturbi (veicolati dalla connessione a massa in ingresso) data dalla configurazione differenziale.
Al di la di ciò, il guadagno di quello stadio è stato da te correttamente formulato.

Se desideri utilizzare una sorgente con livello uscita nominale di 6V la sensibilità (fissa in questo caso) dovrà essere, appunto, di 6V (non di 3V, in quando andresti in clipping naturalmente, a meno di dimezzare il livello di uscita del dsp a 3V e quindi ti "mangeresti" 6dB di dinamica).

Il punto allora è che, per ottenere 6V di sensibilità, quello stadio differenziale dovrebbe lavorare in attenuazione.
Essendo il rapporto tra la sensibilità desiderata e quella originaria di: 6/1,2=5 il nuovo guadagno sarà di 2,12/5=0,42 (appunto, attenuazione).
La cosa è fattibile, ad esempio modificando il valore di R130 e R131 da 10k a 2k.
C'è però da valutare (visto che prevedi di sostituire gli opamp di questo stadio) eventuali problemi di stabilità (che sono legati al guadagno) ovvero nel caso di impiego di opamp con elevata banda e slewrate potrebbero insorgere oscillazioni (al di là della presenza delle capacità di compensazione C112,160,161).
Il mio consiglio, riguardo gli operazionali, senza andare verso componenti "esoterici" (e molto probabilmente incappare in problemi di oscillazioni), è sostituire i 4570 con gli NJM4580, estremamente stabili (non prevedo problemi in questa configurazione modificata) dalle ottime qualità soniche e bassissimo rumore/distorsione (sono impiegati anche in dac e preamp top di gamma da costruttori come Accuphase).

E' davvero un bell'ampli, ti darà certamente grandi soddisfazioni,
buon proseguimento.

[Spock]

Ciao,
premesso che sono attualmente "off-line" (beh... per almeno 2 settimane... dopo zero pause negli ultimi 20 mesi... ) tranne che per l'ordinaria gestione (ed eventuali, spero di no, "emergenze" del forum).
Provo comunque a dare una risposta "al volo" nel limite del possibile.

C'è qualche errore nella sezione dello schema che hai tracciato, se guardi con attenzione lo schema originario noterai che ci sono due distinti riferimenti di massa: "S GND" (massa segnale ingressi) e "GND" (massa driver/finali, quest'ultima è comunque a sua volata separata dalla massa alimentazione esterna/telaio).
Il capo in comune tra R127 e C112 oltre a R120 sono connessi alla massa segnale "S GND", mentre R130 e C160 sono connessi a "GND".
I due riferimenti di massa sono accoppiati tramite R117 e C110.
Diversamente, così come lo hai tracciato, viene meno la funzione di reiezione dei disturbi (veicolati dalla connessione a massa in ingresso) data dalla configurazione differenziale.
Al di la di ciò, il guadagno di quello stadio è stato da te correttamente formulato.

Se desideri utilizzare una sorgente con livello uscita nominale di 6V la sensibilità (fissa in questo caso) dovrà essere, appunto, di 6V (non di 3V, in quando andresti in clipping naturalmente, a meno di dimezzare il livello di uscita del dsp a 3V e quindi ti "mangeresti" 6dB di dinamica).

Il punto allora è che, per ottenere 6V di sensibilità, quello stadio differenziale dovrebbe lavorare in attenuazione.
Essendo il rapporto tra la sensibilità desiderata e quella originaria di: 6/1,2=5 il nuovo guadagno sarà di 2,12/5=0,42 (appunto, attenuazione).
La cosa è fattibile, ad esempio modificando il valore di R130 e R131 da 10k a 2k.
C'è però da valutare (visto che prevedi di sostituire gli opamp di questo stadio) eventuali problemi di stabilità (che sono legati al guadagno) ovvero nel caso di impiego di opamp con elevata banda e slewrate potrebbero insorgere oscillazioni (al di là della presenza delle capacità di compensazione C112,160,161).
Il mio consiglio, riguardo gli operazionali, senza andare verso componenti "esoterici" (e molto probabilmente incappare in problemi di oscillazioni), è sostituire i 4570 con gli NJM4580, estremamente stabili (non prevedo problemi in questa configurazione modificata) dalle ottime qualità soniche e bassissimo rumore/distorsione (sono impiegati anche in dac e preamp top di gamma da costruttori come Accuphase).

E' davvero un bell'ampli, ti darà certamente grandi soddisfazioni,
buon proseguimento.

Ti ringrazio per l'intervento, nonostante tu sia a riposo e buon ferragosto

Riguardo alle varie masse starò più attento la prossima volta, mi ero concentrato sulla configurazione degli operazionali, sono moolto arrugginito in elettronica e già a scuola ero una cippa , se non avevo il service non so se sarei riuscito a ricavare lo schema.
Bene, i tuoi post sulla modifica della sensibilità hanno dato i suoi frutti , avevo il dubbio se sostituendo le R130 e R131 con dei valori più bassi delle R127 e R124 si andassero in contro a problemi, ma non è il caso della configurazione differenziale.
Certo che è un pò bizzarro avere uno stadio pre di un ampli che invece di amplificare attenui, a questo punto sarebbe quasi più facile inserire un bel potenziometro a canale di buona qualità e rimuovere gli opa, se avessi le capacità mi verrebbe quasi voglia di farlo, ma ovviamente ci sarebbero altri problemi da risolvere(come disturbi ecc...). Mi viene in mente questa soluzione perchè nell'ampli che ho a casa, la sezione pre è completamente passiva, niente opa, solo un buon potenziometro e qualche resistenza, perchè per erogare la massima potenza ai finali bastano 1,2V.
L'ingegniere che l'ha progettato e costruito (made in italy) è convinto che gli stadi pre a operazionali siano inutili ,perchè il segnale attraversa più componenti attivi venendo immancabilmente deteriorato. Sicuramente anche lui avrà i suoi motivi per scegliere solo pre passivi per i suoi ampli...

Tornando al Clarion, avevo deciso una tensione max di 3V perchè non sono sicuro che l'uscita del dsp sia 6V come dichiarato dal costruttore, purtroppo ho trovato poche info in merito ma su questo sito sembra che l'abbiano misurato è arriva al max a 4V:
https://www.pasmag.com/technology/test- ... sor-review
Purtroppo l'ideale sarebbe misurarlo con un oscillo che non ho, ma se facessi la prova con un buon tester ricaverei una misura affidabile?
Per non sbagliare prendo entrambi i valori di resistenze, sia quelle da 2K per avere max 6V e quelle da 3K per un max di 4V.

Riguardo alla scelta degli operazionali volevo provare i burson V5 perchè li ho già in casa, effettivamente hanno uno slew rate da 36v/us e una banda di 50mhz, molto più alti rispetto ai 4570 e 4580. Se nel provarlo dove andare in osclillazione, come faccio ad accorgermene? immagino che senza oscilloscopio sia impossibile
Ordinerò comunque 2 4580 per stare tranquillo

a banco mi sembri suoni bene, trasparente, neutrale ma naturale, unico neo bassi un pò "asciuitti", a lavoro ultimato farò vari ascolti, anche perchè ho altri opa plastici da provare.

Appena mi arriva tutto mi metterò a lavoro

[Etabeta]

L'ingegniere che l'ha progettato e costruito (made in italy) è convinto che gli stadi pre a operazionali siano inutili ,perchè il segnale attraversa più componenti attivi venendo immancabilmente deteriorato. Sicuramente anche lui avrà i suoi motivi per scegliere solo pre passivi per i suoi ampli...

Ciao, certo, il vantaggio di avere uno stadio totalmente passivo presenta vantaggi in termini di distorsione e rumore ma va tenuto presente che il requisito per poter utilizzare un preamp passivo è che la sorgente disponga di impedenza di uscita piuttosto bassa (il che esclude la maggior parte delle sorgenti, specie in campo car audio) e, dall'altro lato, l'amplificatore abbia elevata impedenza e bassa capacità di ingresso.
Nel caso specifico, la realizzazione di un circuito differenziale, in passivo, richiederebbe l'impiego di un trasformatore di accoppiamento, componente piuttosto critico.

Tornando al Clarion, avevo deciso una tensione max di 3V perchè non sono sicuro che l'uscita del dsp sia 6V come dichiarato dal costruttore, purtroppo ho trovato poche info in merito ma su questo sito sembra che l'abbiano misurato è arriva al max a 4V:
https://www.pasmag.com/technology/test- ... sor-review
Purtroppo l'ideale sarebbe misurarlo con un oscillo che non ho, ma se facessi la prova con un buon tester ricaverei una misura affidabile?
Per non sbagliare prendo entrambi i valori di resistenze, sia quelle da 2K per avere max 6V e quelle da 3K per un max di 4V.

Riguardo il livello di uscita nominale dell'Helix DSP Pro mi pare strano che sia stato rilevato un livello di 4V rispetto ai 6V dichiarati, non ho mai effettuato misure su quel dsp ma su altri Helix (DSP 3 e P DSP) misurando sempre valori collimanti con quelli dichiarati.
Certo sarebbe il caso di misurare il valore di persona (applicando segnale 0dB sull'ingresso spdif, tutto flat e attenuazione a zero).
Comunque è più che raccomandato disporre di oscilloscopio (digitale, con funzionalità FFT).

Riguardo alla scelta degli operazionali volevo provare i burson V5 perchè li ho già in casa, effettivamente hanno uno slew rate da 36v/us e una banda di 50mhz, molto più alti rispetto ai 4570 e 4580. Se nel provarlo dove andare in osclillazione, come faccio ad accorgermene? immagino che senza oscilloscopio sia impossibile
Ordinerò comunque 2 4580 per stare tranquillo

Riguardo gli opamp Burson V5 sono piuttosto scettico che sia questo un contesto di applicabilità per i seguenti motivi:

• In questo Clarion gli opamp sono smd (SOP8) mentre il Burson V5 è disponibile unicamente (a quanto vedo) su zoccolo DIP e quindi, a meno di improbabili "accrocchiamenti", non è applicabile
• il Burson V5, vedo dallo, scarno, datasheet, ha massima tensione di alimentazione ammessa (absolute maximum ratings) di +/-15V quindi qui lavorerebbe davvero al limite, non è cosa buona (nel datasheet i valori nominali sono infatti riferiti a condizione di alimentazione +/-12V).
• Temperatura di lavoro massima: 50°C, quindi direi non adatti per impiego automotive.
• L'altissimo slew/rate rendono improbabile che in questa configurazione possa funzionare in modo stabile (purtroppo nel datasheet manca qualsiasi grafico, sarebbe utile poter vedere quello con il margine di fase che permette di dedurne la stabilità in funzione del guadagno/feedback), non è nemmeno indicato se è "unity gain stable" (ovvero se è stabile in condizione di guadagno unitario) per avere almeno una idea di massima.

Li vedrei decisamente meglio ad esempio.. nello stadio di preamplificazione riia, quindi ad elevato guadagno, di un ingresso phono, in ambito hi-fi domestico.

[Spock]

Ciao, giusto dopo qualchè mese trovo un pò di tempo per risponderti, allora:

Riguardo il livello di uscita nominale dell'Helix DSP Pro mi pare strano che sia stato rilevato un livello di 4V rispetto ai 6V dichiarati, non ho mai effettuato misure su quel dsp ma su altri Helix (DSP 3 e P DSP) misurando sempre valori collimanti con quelli dichiarati.
Certo sarebbe il caso di misurare il valore di persona (applicando segnale 0dB sull'ingresso spdif, tutto flat e attenuazione a zero).
Comunque è più che raccomandato disporre di oscilloscopio (digitale, con funzionalità FFT).

Alla fine ho deciso di usare le resistenze per avere una sesnibilità max di 6V, all'inizio mi sembrava troppo alta ma dopo varie prove col dsp sono riuscito a trovare la regolazione giusta, anche se i wf per esempio sono a +3db e i tw a -3db circa.
Forse si potrebbero avere problemi se si usasse una sorgente con pre a 5V (tipo una P99), ma attualmente lascio così, ad ogni modo ho ordinato anche resistenze di altri valori.
Ciò che non avevo capito e che così facendo è variata solo la sensibilità dell'ingresso direct, quella "standard" con gain ecc è rimasta uguale a prima.

Riguardo gli opamp Burson V5 sono piuttosto scettico che sia questo un contesto di applicabilità per i seguenti motivi:

• In questo Clarion gli opamp sono smd (SOP8) mentre il Burson V5 è disponibile unicamente (a quanto vedo) su zoccolo DIP e quindi, a meno di improbabili "accrocchiamenti", non è applicabile
• il Burson V5, vedo dallo, scarno, datasheet, ha massima tensione di alimentazione ammessa (absolute maximum ratings) di +/-15V quindi qui lavorerebbe davvero al limite, non è cosa buona (nel datasheet i valori nominali sono infatti riferiti a condizione di alimentazione +/-12V).
• Temperatura di lavoro massima: 50°C, quindi direi non adatti per impiego automotive.
• L'altissimo slew/rate rendono improbabile che in questa configurazione possa funzionare in modo stabile (purtroppo nel datasheet manca qualsiasi grafico, sarebbe utile poter vedere quello con il margine di fase che permette di dedurne la stabilità in funzione del guadagno/feedback), non è nemmeno indicato se è "unity gain stable" (ovvero se è stabile in condizione di guadagno unitario) per avere almeno una idea di massima.

Mah ti dirò, li ho montati sul dsp da almeno 2 annetti così come sull'ampli che avevo prima e non mi hanno mai dato problemi, la differenza in gamma bassa e media è tanta, in alto forse si perdono un pò.
Comunque ho fatto delle prove a banco con degli zoccoletti, in questo caso non ho trovato praticamente nessuna differenza con altri opa che ho provato, probabilmente perchè il circuito invece che amplificare il segnale lo attenua, infatti ho decito di togliere gli zoccoletti e saldargli direttamente i 4580 soic come mi avevi consigliato. (li ho cambiati tutti e 4 già che c'ero).

Questa è l'ultima foto che ho scatato perchè poi ero talmente curioso di ascoltarlo che appena l'ho ultimato l'ho rimontato in auto
Ci sono ancora gli zoccoli che avevo usato, che poi ho tolto e mancano i 4 condensatori vicino che poi ho messo, per il resto già qui li avevo cambiati tutti gli elettrolitici.
Prima di montarlo ho rimesso la pasta termica, controllato il bias e cambiato la ventolina con una MNB 1608KL-04W-B30.

Appena capita che lo rismonto farò qualche foto, comunque dopo qualche mese di ascolto posso dire di essere soddisfatto, dopo il cambio dei condensatori già a banco è migliorato soprattutto in gamma bassa, prima era molto asciutto ora ha una bassa più "rotonda" e dinamica. Certo poi sempre 75w rms sono..
Posso ritenermi soddisfatto, è un bel ampli su tutta la gamma, timbrica naturale e il dettagliato non manca, adatto a pilotare un 2 vie come nel mio caso (ma con un wf che non sia troppo assetato di w) o anche tw e mid.