Ciao ragazzi, ho un ampli nakamichi pa-202 che vorrei provare sul mio impianto, solamente che ho come dsp un audison bitoneHD, quindi non si interfaccerebbe bene con il vecchietto.. c'è qualcuno che può darmi qualche dritta su cosa modificare per adattarlo ad un segnale di 4v?
Allego lo schema
Grazie
Ciao,
in questo caso la modifica della sensibilità è realizzabile in modo molto semplice (magari fosse sempre così semplice...) in quanto, come si vede dallo schema, tutto il guadagno della "parte attiva" è fisso e la regolazione del guadagno (ovvero della sensibilità) è attuata, passivamente, tramite i partitori in ingresso a monte (trimmer VR11L VR11R).
Lo stadio di ingresso è realizzato dall'opamp doppio U101 che è configurato in modalità non invertente sull'ingresso Left e, a seconda di come è settato il selettore Stereo/BTL (Ponte), rispettivamente in modalità non invertente / invertente per il canale Right.
I calcoli sono presto fatti:
Riguardo il canale Left (che è fisso in configurazione non invertente) il guadagno è quindi pari a 1+(R105L/R104L)=1+(9.09k/523)=18.38
Riguardo il canale Right se il selettore è su Stereo ovviamente vale tale e quale guadagno G=1+(R105R/R104R) pari valore che canale Left se invece il selettore è su BTL allora la configurazione diventa di tipo invertente (pin 5, ingresso non invertente va a massa) con G= -(R142/R105R)=-(9.09k/9.09k)= -1 ovvero guadagno unitario con inversione di fase, notare che il segnale in ingresso di questo stadio, tramite il selettore, sarà in questo caso quello in uscita dall'opamp del canale Left quindi in uscita dai due opamp avremo stesso livello di segnale con fase invertita per il segnale (ovvero il segnale che arriva dall'ingresso Left) che va verso lo stadio di amplificazione Right.
Va notato anche che lo stesso selettore Stereo/BTL (di tipo a doppio a due scambi) commuta tensione sulla base del transistor Q416 che modifica il feedback sull'integrato regolatore di tensione U404 (un classico 404) avendo come effetto l'abbassamento della tensione di alimentazione dello stadio di amplificazione, questa scelta è sicuramente dettata dal voler limitare la corrente di erogazione entro i limiti strutturali sia, soprattutto, dello stadio di alimentazione che dei finali ed infatti, leggendo le specifiche, la potenza dichiarata a ponte su 4Ω è 80Wrms (e non 160) rispetto a 40+40Wrms in configurazione stereo, ciò spiega anche la differente sensibilità dichiarata tra le due configurazioni: 0.8V in stereo (riferiti a 40Wrms per canale) e 0.55V per 80Wrms a ponte, ma il guadagno in tensione ovviamente è sempre lo stesso per i singoli rami di amplificazione, non potrebbe essere altrimenti vedendo lo schema. Quindi nel caso di utilizzo in configurazione a ponte va tenuto conto di ciò quando si effettua la taratura della sensibilità (che va ridotta nel caso di configurazione a ponte, onde evitare clipping).
Venendo quindi alla conclusione, dopo aver quindi chiarito come è determinato il guadagno dello stadio di ingresso, che naturalmente è la zona su cui agire in questo caso (non a monte, passivamente, o a valle di esso, nello stadio driver/finali, ma qui non mi dilungo sui motivi, se poi interessa potrà eventualmente essere oggetto di approfondimento), per determinare la modifica del guadagno occorre fare qualche semplice calcolo.
Il punto di partenza è la sensibilità originaria (minima) dell'amplificatore pari a 0.8V, il punto di arrivo è ottenere sensibilità almeno pari (meglio se un po' superiore) a 4V (livello di uscita nominale del bit One HD, che confermo, lo avevo misurato si attesta su tale valore), io però consiglierei di prendere come riferimento un valore più alto, 8V ovvero abbassare quanto più possibile (in modo sensato ovviamente) il guadagno degli opamp con l'ovvia conseguenza di migliorare il rapporto segnale/rumore (che è sempre inversamente proporzionale al guadagno) ottenendo al contempo la usabilità/compatibilità futura con eventuali altri, più recenti, dsp (che tendenzialmente hanno livelli di uscita appunto fino a 8V, vedasi gli Helix più recenti).
Ecco i calcoli: G originario U101 18.38 che rapportato alla sensibilità originaria di 0.8V porta a determinare un fattore di riduzione pari a 10, quindi G new desiderato di 1.838
Tenendo fisso R105 (e tenendo presente che, in ogni caso, R105R deve rimanere uguale a R142 (ovviamente, in quanto nella configurazione a ponte i due rami devono avere pari guadagno) si determina il valore di R104 (ovvero R104L e, identicamente, R104R), quindi sapendo che 1+(R105/R104) deve avere come risultato 1.838 e quindi 1+(9.09k/R104)=1.838 ne consegue che R104=9.09k/(1.838-1)=10.837Ω quindi si può optare il per valore commerciale di resistenza più prossimo: 11k (raccomando l'utilizzo di resistenze a film metallico 1% tolleranza, come le originali).
G new = 1+(9.09k/11k)=1.826 per cui:
Sens. min new= 0.8*18.38/1.826=8.05V
Sens. max new=0.3*18.38/1.826=3.01V
NOTA 1: naturalmente se si avesse necessità di ottenere un range di regolazione più ampio ovvero aumentare la sensibilità massima (pur conservando la sensibilità minima) è allora necessario aumentare il guadagno di U101 (al prezzo di uno scadimento, proporzionale all'aumento del guadagno, nel rapporto segnale/rumore) e abbassare il valore di R101 ovvero aumentare l'attenuazione massima (per contrastare l'aumento del guadagno) a monte dell'opamp.
NOTA 2: quanto suggerito vale per questo caso specifico, cioè non sempre è possibile applicare questo stesso identico approccio in altri casi apparentemente uguali, cioè ci sono altre considerazioni che è sempre necessario fare, e di cui ho tenuto conto, ora non voglio dilungarmi troppo (non ho pretese di creare qui un "tutorial" sarebbe impossibile analizzare ogni caso) ma un aspetto basilare è dover tener conto della dinamico ingresso/uscita dell'opamp ovvero evitare di applicare in ingresso o ottenere in uscita un segnale troppo ampio sia in senso assoluto sia relativamente alla tensione di alimentazione dell'opamp stesso (qui si dovrebbe entrare nel merito delle specifiche, datasheet alla mano, degli opamp). Non da meno assicurarsi che l'opamp sia stabile per questo valore di guadagno (quasi pari a 1, ma ciò non crea problemi per l'uPC4570 "is extremely stable under voltage-follower circuit", d'altronde per il canale Right, in BTL, è appunto usato in conf. a guadagno unitario).
Nel caso in questione comunque non vedo alcuna contro indicazione rispetto alla soluzione proposta.
Chiaramente se poi si prevede/desidera sostituire l'opamp vanno verificate le condizioni nel datasheet del medesimo (ovvero, non va scelto "alla cieca" o "a sentimento..").
NOTA 3: prima di procedere raccomando comunque di misurare la reale sensibilità minima dell'amplificatore in oggetto, non raramente i valori dichiarati sono pari a quelli effettivi (ovvero i valori di alcuni componenti sono differenti rispetto allo schema) ad esempio per via di modifiche progettuali apportate in diverse versioni piuttosto che errori o criteri sui quali si basa il valore dichiarato (per definizione il valore di sensibilità di ingresso di un amplificatore dovrebbe essere sempre riferito rispetto al limite di funzionamento in zona lineare, ma non sempre questo criterio viene rispettato).
Bene... penso di essere stato più che esaustivo (spero non troppo prolisso, ma è impossibile chiarire almeno i criteri di base in due righe), d'altronde avrebbe avuto poco senso (e non lo avrei fatto) su un forum (e meno che meno su questo forum) rispondere con due righe "metti questa resistenza lì e questa resistenza là...) spero invece che sia utile a chiarire il criterio di base che io adotterei in questo caso, il che ovviamente implica avere però già assimilato perlomeno la teoria di base, in questo caso la teoria di funzionamento degli amplificatori operazionali.
Direi Magistrale Etabeta!
Interessante anche la spiegazione del motivo del non "raddoppio" della potenza a 2ohm rispetto alla configurazione normale, mi sono chiesto il perchè...
Devo verificare che lo schema rispecchi la realtà, perchè ti posso dire che già i condensatori di disaccoppiamento in uscita all'op non sono da 22uf ma da 10uf, ed è originale, quindi necessariamente va verificato se tutti i valori corrispondono.
Poi cambierò le resistenze e misurerò se rispecchia i calcoli
Per ora grazie mille Etabeta per la disponibilità e celerità della risposta!
Viao Etabeta, una curiosità..
Ho provato a fare il calcolo con un fattore di riduzione pari a 5, ma mi viene un numero negativo fra parentesi..
Dove ho sbagliato?
Non posso sapere dove hai sbagliato, dovresti scrivere i passaggi dei calcoli che hai effettuato.
In ogni caso, molto semplicemente:
se ad esempio si pone fattore di riduzione pari a 5 ovvero ridurre di 5 volte il guadagno ovvero si desidera ottenere guadagno pari a: 18.38/5=3.676
allora il calcolo del nuovo valore di R104 è R104=9.09k/(3.676-1)=3.396k
NOTA: k ovviamente sta per migliaia per cui R104=9090/(3.676-1)=3396
Però nel tuo caso, visto che è necessaria sensibilità minima di 4Volt raccomando di fissare come valore non meno di 6V, in ogni caso non porta nessun tipo di "vantaggio" ridurre il guadagno "il meno possibile", anzi, al contrario in quanto sempre, comunque, inevitabilmente, in tutti i casi, in tutte le configurazioni, in tutti gli amplificatori... più guadagno in tensione produce sempre più rumore inteso come rumore termico generato proprio dallo stadio stesso, in questo caso da quell'operazionale, per cui a meno di avere davvero un motivo per il quale si è davvero costretti (se ad esempio si utilizza una sorgente con uscita a livello più basso rispetto alla sensibilità massima impostabile, ma non è certo il tuo caso...) non c'è motivo di fare altrimenti.
Chiaro che questo Nakamichi (come tutti gli amplificatori di quel periodo) doveva per forza di cose prevedere un guadagno molto elevato, all'epoca cerano sorgenti che uscivano con livello nominali ben inferiori a 1V quindi "insensati" se rapportati al livello di uscita di qualsiasi sorgente attuale, direi "insensatissimi" rispetto poi ai livelli di uscita di un dsp, quindi il mio consiglio è tararsi sugli 8V in quanto qualsiasi dsp "attuale" di fascia medio/alta ad oggi non esce a meno di 6V (se non appunto 8).
Detto ancora in altro modo, non esiste nessun tipo di "vantaggio", davvero nessuno, dal punto di vista qualitativo (anzi, come ho appunto più volte descritto, anche in altre occasioni) di tenere un guadagno più alto rispetto a quello necessario, ma direi meglio, la soluzione qualitativamente migliore è, quando possibile (e in questo caso lo è), abbassare il guadagno al minor livello possible in rapporto alle condizioni di uso previste, in questo caso quindi, seguendo quanto ho scritto nel primo post ottenendo 8V di sensibilità minima e 3V di sensibilità massima quindi potendo avere pure margine verso il basso se fosse necessario, ovvio che il contesto è utilizzare questo ampli con una sorgente di livello di uscita non certo di soli 1-2V ma in quel caso allora non avrebbe senso porsi il problema e si lascerebbe tutto così com'è...
Questo d'altronde è lo stesso preciso identico motivo per il quale si effettuano (e andrebbero sempre effettuate, se possibile) le modifiche di guadagno (ovvero di sensibilità) sugli amplificatori "vintage" in quanto in quasi tutti i casi le configurazioni originarie (inevitabilmente con elevato o anche elevatissimo guadagno) portavano come risultato in PESSIMO rapporto segnale rumore, potrei citare le vecchie serie Linear Power o i Precision Power... specie se usati sulle medio/alte chiaramente, dove il "soffio" ovvero il rumore generato è ben udibile, tale per cui se si arrivava a 80dB di dinamica reale è già un miracolo, 80dB sono meno di 14bit di risoluzione equivalente, per rendere l'idea (intervallo dinamico=ciò che spazia tra il rumore di fondo generato dall'amplificatore stesso rispetto al massimo livello riproducibile indistorto), poi magari per assurdo, ci si preoccupa se la sorgente (e il dsp) è in grado di riprodurre 16 o 24bit.... come sempre occorre considerare ogni elemento della catena di riproduzione.
Insomma, ritengo questo aspetto (intendo l'ottimizzazione del rapporto segnale/rumore e di conseguenza della dinamica riproducibile) fondamentale o quantomeno da non ignorare quando si mette mano (tipicamente per un recap) ad un amplificatore "vintage".
Chiaramente richiede un impegno aggiuntivo e non è sempre una passeggiata come fortunatamente é per questo Nakamichi (due, dicesi 2 resistenze da cambiare, zero ripercussioni da considerare) e quindi tipicamente.... viene ignorato mentre magari ci si fa 1001 "pippe mentali" sul cambiare le prese rca con altre "più belle" (tipicamente sventrando l'amplificatore).... o ci si fa rapinare per 50cm di cavo "di rame tibetano..." o "l'olio di squalo" di moda in quel momento...
Giusto
Semplicemente ho fatto una ca@ata ho diviso 1.838/2 invece di moltiplicarlo x 2...
Sarà il caldo, sarà l'età...
Comunque era per fare un esercizio, avevo intenzione di portarlo a 6V, ma se mi dici così, metto le res. Da 11k e poi vedo, se non dovesse bastare faccio a tempo a modificarle!
Grazie ancora
Picco ha scritto: ↑15 lug 2024, 18:53
Giusto
Semplicemente ho fatto una ca@ata ho diviso 1.838/2 invece di moltiplicarlo x 2...
Sarà il caldo, sarà l'età...
Comunque era per fare un esercizio, avevo intenzione di portarlo a 6V, ma se mi dici così, metto le res. Da 11k e poi vedo, se non dovesse bastare faccio a tempo a modificarle!
Grazie ancora
Prego,
infatti.
Poi comunque, come avevo scritto nel primo post, se davvero fosse necessario (ma non penso sia il tuo caso) ottenere un elevato livello di sensibilità massima (ad esempio 2V o anche meno) e al contempo anche una bassa sensibilità minima (ad esempio mantenere gli 8V) si può agire anche sul partitore di ingresso ovvero su R101 (abbassandone il valore), chiaro che significherebbe aumentare il guadagno dell'opamp e nel contempo anche l'attenuazione massima in ingresso il che degraderebbe, in proporzione, il rapporto segnale/rumore.
però io visto che si è ridotto molto il guadagno sarei tentato di togliere quei condensatori da 330pf verso massa in ingresso all'operazionale o al limite ridurre il valore
Il filtro passa basso in ingresso ha taglio, a seconda della regolazione del trimmer VR11, da un minimo di circa 120kHz (sens. min) a un massimo di 470kHz (sens. max).
In effetti, in generale, nella progettazione di un amplificatore destinato al car audio si tende ad essere prudenti riguardo la reiezione delle interferenze fuori banda audio, prima di tutto per scongiurare problemi di stabilità cioè evitare l'innesco di auto-oscillazioni.
Comunque si, nulla vieta di fare delle prove (misure), anche se comunque il successivo stadio driver è filtrato a frequenza inferiore.
Più in generale però sconsiglio di eliminare del tutto C102, specie nel caso in cui si intenda sostituire l'opamp con altro a banda molto estesa, occorrerebbe valutare la stabilità dell'opamp che si intende eventualmente utilizzare, generalmente un opamp ha margine di stabilità che si riduce all'aumentare della controreazione, ovvero in proporzione rispetto al guadagno (stesso motivo per il quale alcuni opamp non sono utilizzabili, oscillano, con guadagno inferiore ad un certo valore), con alcuni opamp quindi potrebbe essere necessario aggiungere una capacità di compensazione in parallelo a R105, tutto ciò per evitare l'innesco di oscillazioni dell'opamp anche stimolate da interferenza in ingresso.
Ciao, mi scuso per l'attesa ma non avevo ne le resistenze ne i cap per il recap, quindi ho dovuto ordinare il tutto.
Premesso che non ho trovato le 11k 1% dove ordino di solito (tme), essendo 1/8w non hanno un grandissimo assortimento, ho preso il valore più vicino, 10k 1%.
Montato il tutto, ho ritarato le correnti di riposo (non centra nulla con il thread ma visto il recap ho ritarato), e ho provato. Con l'oscilloscopio in uscita, segnale sinusoidale a 1khz, ho notato una discrepanza con i calcoli fatti. Ossia con i trimmer al minimo, sono dovuto arrivare a 19vpp in ingresso, per vedere una parvenza di clipping, mentre con i trimmer a 3/4 ho il clipping verso gli 8Vpp. Ho misurato anche l'ingresso, ed è congruo con quello scritto nel display.
Come mai? I volts in ingresso non sono considerati vpp? O sbaglio qualcosa io? Comunque si è notevolmente abbassata la sensibilità
C'è un po' di confusione, provo a chiarire gli "equivoci" principali:
1) La misura di sensibilità di un amplificatore NON va effettuata relativamente al clipping (per di più verificato "ad occhio" con l'oscilloscopio), ciò è fondamentalmente errato, tanto più, pure, se la misura è effettuata in assenza di carico. La misura per determinare la sensibilità nominale va effettuata rispetto al livello di potenza nominale dichiarata nelle specifiche dell'amplificatore, è un aspetto di cui è si è trattato molte volte qui sul forum, rimando al "solito" thread (viewtopic.php?t=13215) relativo alla procedura di regolazione della sensibilità, i concetti sono sempre quelli.
Oltretutto questo ampli ha un circuito denominato "soft clipping" che taglia progressivamente il pilotaggio in prossimità del clipping, quindi davvero non ha davvero senso (in questo come in nessuna altro caso dove l'obiettivo è la qualità di riproduzione, ovvero l'assenza di distorsione, e non cercare di "spremere" a tutti i costi qualche watts in più...).
2) Ovviamente Vpp e Vrms sono unità di misura tra loro correlate ma non coincidenti. Basta una googlata e in 5 secondi si chiarisce tutto, per i più pigri: Vrms=0.353∗Vpp
Naturalmente se si utilizza R104 pari a 10k rispetto a 11k va ricalcolato il guadagno:
G new = 1+(9.09k/10k)=1.909
per cui la sensibilità attesa (ovviamente, ripeto di nuovo, RELATIVAMENTE ALLA POTENZA NOMINALE, ESATTAMENTE COME è STATA DETERMINATA APPUNTO LA SENSIBILITA' DICHIARATA NELLE SPECIFICHE, PER QUESTO AMPLIFICATORE COME DI NORMA PER TUTTI IN GENERALE) sarà intorno a (se i valori di sensibilità originale di 0.8V min e 0.3V max sono reali, chiaramente sarebbe buona cosa prima di fare la modifica misurare appunto la sensibilità originaria):
Sens. min new= 0.8*18.38/1.909=7.70V (si intende Vrms)
Sens. max new=0.3*18.38/1.909=2.88V (si intende Vrms)
Per cui, molto molto banalmente e semplicemente se la potenza nominale di questo Nakamichi PA-202 è di 40Wrms @4Ω allora (solito calcolo, solita procedura, per ogni dubbio in merito rimando al "solito" thread...) la tensione di riferimento in uscita sarà 12.64Vrms, quindi la misura di sensibilità va fatta rispetto a quel valore.
Tutto ciò lo davo per scontato, cioè se ci si accinge a modificare la sensibilità di un amplificatore do per scontato che siano già assimilati e chiari i concetti relativi alle procedure di misura (e ovviamente alle unità di misura).
Ah ok grazie, quindi non ci avevo capito niente..
In effetti provando vari amplificatori avevo notato che la sensibilità sembrava sempre più "bassa" di quella dichiarata, appunto perchè non conoscevo questi fondamenti, grazie, me li andrò a leggere. Grazie ancora per le chiare spiegazioni e aiuti che dai