Recap e modifica sensibilità Audison VR 404

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cnc3018pro
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Recap e modifica sensibilità Audison VR 404

#1

Messaggio da cnc3018pro »

Ciao a tutti, come da titolo vorrei dare nuova vita al VR 404 di un amico. Si tratta della versione std (non evoluzione) ergo sensibilità min 1,5 V.

Era una versione XR, cioè con i crossover ma diventerà un 404 liscio. La differenza sta nelle schedine interne smontabili ma le board delle due versioni sono esattamente identiche (info confermata da elettromedia).

Ho trovato gli schemi originali ma sono delle versioni evoluzione che hanno già la sensibilità a 4 V a differenza di questo. Ci devo ragionare.
VR404_404XR_electrical diagrams (2).pdf
(8.6 MiB) Scaricato 27 volte
Nel frattempo ho provveduto al recap totale, seguirà anche regolazione del bias in quanto a vuoto l'amplificatore assorbiva molto (6 A a memoria) e sono stati toccati i trimmer per ridurne l'assorbimento.

Anche in questo caso i condensatori sono stati acquistati su RS, ho scelto componenti di marca, con bassa ESR, elevata corrente di ripple, buona durata, temperatura max 105 °C, valori di tensione uguali o superiori e pari capacità.

Vi lascio qualche foto sperando possa essere interessante per qualcuno.
Allegati
1 board in case.jpg
2 board rimossa.jpg
3 dettaglio cond alim.jpg
4 rimossi alimentazione.jpg
board 5.jpg
board 6.jpg
7 board senza cond.jpg
IMG_20250527_224237.jpg
IMG_20250527_224040.jpg
IMG20250527213410.jpg
IMG20250527213405.jpg
IMG20250527213327.jpg
IMG20250527213302.jpg
Ultima modifica di cnc3018pro il 29 mag 2025, 19:43, modificato 1 volta in totale.
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Re: Recap e modifica sensibilità Audison VR 404

#2

Messaggio da cnc3018pro »

Ciao a tutti, ho iniziato a studiare lo schema per la modifica della sensibilità ma non mi è chiaro come procedere.

Ho capito che gli operazionali sono montati sulle schedine estraibili ergo le resistenze che determinano il guadagno sono montate sugli stessi.

Lo schema è relativo al VR 404 evoluzione con sensibilità 0,3 - 4 V mentre io ho la versione precedente, diciamo OLD (sensibilità 0.15 - 1.5 V).

Ho iniziato analizzando il canale B. Nello specifico vedo che le resistenze di IC5 sono diverse tra lo schema del 404 evoluzione e quelle montate sulla mia scheda 404 old. Sono R45 e R49: da 10k Ohm indicati in schema risultano invece 3.16 kOhm. Per quanto riguarda IC6 mi sembrano coerenti, 10k.

Purtroppo nel file con gli schemi non è presente la planimetria delle schedine, ho dovuto rimuovere le resistenze per leggerne il nome sulla board.

Quello che non mi torna è la differenza di guadagno tra le due versioni, dovrebbe essere un rapporto di 2,66 circa

Se ho capito bene il guadagno del singolo canale della versione 404 evoluzione dovrebbe essere: G IC5 * G IC6 quindi 1+(10/10) * 1+(10/10) = 4

Mentre il guadagno della mia versione 404 old dovrebbe essere 1+(10/3.16)* 1+(10/10) = 8, 329

Sicuramente mi sto perdendo qualcosa ma non mi torna il rapporto tra le sensibilità delle due versioni

Etabeta, potresti darmi un consiglio?
Allegati
Dati sensibilità
Dati sensibilità
IMG20250529135322.jpg
IMG20250529170031.jpg
IMG20250529170210.jpg
IMG20250529170203.jpg
IMG20250529170206.jpg
IMG20250529170135.jpg
IMG_20250529_183011.jpg
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Re: Recap e modifica sensibilità Audison VR 404

#3

Messaggio da Etabeta »

Ciao,
non ho lo schema del VR404 "prima versione", ma presumo sia molto simile.
Prendendo come riferimento lo schema della versione "evoluzione" (che è appunto quello di cui anche tu disponi) riguardo la modifica della sensibilità ovvero dell'abbassamento del guadagno, la prima cosa che si nota, partendo dagli ingressi, è l'opamp doppio IC1 in configurazione non invertente, che ha guadagno pari a 2, è quindi possibile è quindi quello di eliminare R4 e R25 e sostituire R5 e R26 con ponticelli (io per mio vezzo estetico inserisco in questi casi resistenze "zeroΩ") così da porre gli operazionali in configurazione voltage follower ovvero buffer a guadagno unitario, ciò porta a dimezzare appunto il guadagno e quindi dimezzare la sensibilità. Nota che NON è invece consigliato eliminare "jumpare" IC1 in quanto la risposta dello stadio successivo sarebbe influenzata dall'impedenza di ingresso a monte.
Chiaramente però in questo caso occorre prima di tutto che verifichi, tracciando su carta (o meglio ancora su pc, io raccomando Kicad) lo schema dello stadio di ingresso evidenziando eventuali differenze che sussistano sia in termini di configurazione circuitale che di valori dei componenti (e quindi di guadagno dello stadio di ingresso).

Due ulteriori considerazioni, di carattere generale (che è bene tenere a mente in tutti i casi quando si va a "progettare" la modifica di un amplificatore):

Valutare sempre se il componente attivo su cui è basato lo stadio (così come anche per gli eventuali stadi a monte e a valle) può operare in regime lineare (ovvero senza che subentri distorsione) in conseguenza dell'aumentato livello di segnale applicato. Ad esempio (prendiamo come esempio ancora lo schema del VR404 allegato) se la sensibilità originaria fosse 4V e si va a dimezzare il guadagno dello stadio di ingresso ecco che la potenza nominale dell'ampli si raggiungerà (con sensibilità regolata al minimo, al netto del blando partitore a monte R1,R2 e R22,R23) a circa 8V sull'ingresso di IC1 e quindi va verificato se quell'opamp con alimentazione +/-15V (come appunto specificato anche in schema) non si trovi prossimo alla saturazione (né in ingresso né in uscita), per verificare ciò (a parte poi le misure reali) naturalmente si consulta il datasheet di quell'opamp dove tipicamente è riporta una tabella che indica il valore massimo ammesso di picco, positivo e negativo, rispetto alla tensione alimentazione e solitamente c'è anche in grafico che rappresenta la correlazione tra livello massimo di segnale rispetto al livello di tensione alimentazione. Se si nota che si "sfora" (o si è troppo vicini al confine) allora si deve individuare un altro operazionale che presenti un margine più largo, i cosiddetti opamp "rail-to-rail" definizione che sta proprio a indicare la possibilità di raggiungere (quasi!) i limiti dei rami di alimentazione, uno dei miei preferiti (non solo perché di tipo rail-to-rail) è l'eccellente OPA1692 tra quelli con ingresso bipolare e OPA1642 con ingressi fet, nota che sono tutti in formato smd, ma volenti o nolenti praticamente tutti gli opamp di recente concezione (tranne alcune eccezioni "esoteriche") non sono più prodotti in formato dip, per cui occorre utilizzare degli adattatori. Se non è comunque sufficiente ciò occorre valutare se è possibile (e qui il discorso si complica un po, ci sono altri aspetti che si intrecciano) alzare la tensione alimentazione (ma con 15V duali direi che non è il caso del VR404 a meno si cerchino livelli di ingresso davvero molto alti).

Altro aspetto del ragionamento: In genere, e lo si vede dai grafici di THD nei datasheet degli opamp, la distorsione introdotta si abbassa al salire del livello del senale in uscita, chiaramente ciò è vero se non si giunge al livello oltre il quale sale (e tipicamente in modo repentino) la distorsione stessa.
Ecco ad esempio il grafico relativo all'OPA164x nella condizione di +/-15V alimentazione, si noti come la THD varia di diversi ordini di grandezza (e il confine "orrorifico" all'estremo da cui guardarsi).
OPA164x THD.jpg
Insomma, ingegnarsi in questo tipo di modifiche è come per un cuoco dosare gli ingredienti quando crea un nuovo piatto, deve scegliere gli ingredienti giusti e dosarli anche nel modo giusto.. l'obiettivo, possibilmente, non è solamente quello di rendere "compatibile" l'ampli con una sorgente con alto livello di uscita ma anche di migliorarne le performante (distorsione e rapporto segnale/rumore, quindi margine dinamico). Anche a parità di ingredienti ma dosati in modo diverso si ottengono risultati diversi. Ciò per dire che per migliorare le performance di un amplificatore non è detto che basti sostituire uno opamp, più di ciò dipende da come lo si fa lavorare e del contesto che ci sta intorno in quanto ogni stadio è legato agli altri, per cui se ad esempio attenuo di un fattore "x" passivamente a monte del primo stadio di ingresso oppure, invece, abbasso dello stesso fattore "x" il guadagno attivo del sudetto stadio, sotto il profilo della sensibilità ottenuta il risultato è lo stesso, ma non lo è il risultato qualitativo (detto in termini generali, poi occorre naturalmente valurare caso per caso ciò che è fattibile e come).

Al di là di questo primo esempio, riguardo IC1 occorrerà quindi valutare bene cosa fare una volta chiarite le differenze tra le versioni VR404 "prima" e "evoluzione", essendo chiaro che la prima versione ha certamente un guadagno complessivamente più alto bisogna vedere (e lo si può verificare con delle misure, prima ancora di tracciare lo schema e vedere i valori dei componenti) dove è stato distribuito, tra i vari stadi, potrebbe anche essere differente il guadagno (e quindi il tasso di feedback) dello stadio driver/finali (se lo sapessi te lo direi, ma finora ho messo mano a dei 404XR e non 404 "prima serie", quindi io stesso dovrei verificarlo avendo l'ampli sotto mano), confido comunque di aver portato qualche spunto utile.

Poi naturalmente ogni cuoco ha le sue ricette e il suo modo di cucinare :)
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Re: Recap e modifica sensibilità Audison VR 404

#4

Messaggio da cnc3018pro »

Ciao Etabeta, grazie per il supporto e per la pazienza. Purtroppo come avrai già compreso le mie conoscenze in elettronica sono limitate.

Da quanto ho compreso esistono 4 versioni di VR404: ossia VR404 e VR404XR (prima serie che si vogliano chiamare) e VR404 - VR404XR Evoluzione.

Dalle ricerche che ho fatto entrambi i prima serie, sia VR404 sia VR404XR avevano la sensibilità più elevata con range 0.15-1.5V (a dire il vero li ho entrambi e su entrambi i case compare lo stesso range).

I VR404 e VR404XR Evoluzione hanno una targhetta blu sulla stecca di legno e la sensibilità nel range 0,3-4V come da schema (visti solo in foto, non ne possiedo).

Come dicevo ho scritto ad elettromedia e mi hanno confermato che le differenze tra VR404 e VR404XR si trovano solo nelle schedine rimuovibili, infatti le board hanno lo stesso identico codice e da indicazione di elettromedia è possibile montare le schedine di un VR404 su un VR404XR e viceversa. Potrei provare a contattarli per avere info sulla compatibilità delle stesse tra prima serie ed evoluzione.

Ho provato ad analizzare le resistenze di un canale del VR404 confrontandolo con lo schema del VR404 EVOLUZIONE, ho preso in analisi il canale 1 e mi risulta cambi solo R91 da 17,8 k nello schema a 3,66 k nella realtà. Onestamente non so capire cosa possa generare tale differenza. Posso proseguire nel confronto degli atri componenti tra schema evoluzione e stato di fatto su 404 prima serie.

In relazione al guadagno devo quindi considerare solo IC1 per il canale A e solo IC5 per il canale B?

Perchè se così fosse potrebbe andare già bene, ossia:

R5 VR404mio = 10k
R4 VR404mio = 3,16k

G IC1 VR404mio = 1+(10/3,16) = 4,16

Ponticellando R4 come suggerisci tu otterrei G =1 ergo la sensibilità di ingresso minima diventerebbe 1,5 V * 4,16 = 6,24 V. Corretto?

Poi se ho capito bene i 6,24 moltiplicati per il guadagno unitario sarebbero inferiori ai 15V di alimentazione

le resistenze in ingresso R1, R2, R3, R22, R23, R24, hanno gli stessi valori nello schema.
i condensatori C1, C2, C3, C4, C13, C14, hanno gli stessi valori nello schema.

Il mio ragionamento è corretto? Io avrei bisogno di interfacciarlo ad un PXA800 quindi di fatto non avrei bisogno degli 8V. Capisco la logica del miglioramento del rapporto segnale rumore ma al momento non ho le competenze teoriche per sostituire gli opamp. Potrei valutare questa modifica su qualche altro amplificatore mio personale da fare con calma(es ho uno Z600C2 massacrato che vorrei restaurare ma è un'altra storia). Insomma non sono un gran chef in questo ambito :D
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Re: Recap e modifica sensibilità Audison VR 404

#5

Messaggio da Etabeta »

cnc3018pro ha scritto: 30 mag 2025, 0:23 Ho provato ad analizzare le resistenze di un canale del VR404 confrontandolo con lo schema del VR404 EVOLUZIONE, ho preso in analisi il canale 1 e mi risulta cambi solo R91 da 17,8 k nello schema a 3,66 k nella realtà.
R91 da 17,8k nello schema a 3,66k si tratta del circuito di protezione che interviene in vaso di tensione continua in uscita (quindi in caso di rottura dei finali o clipping ripetuto), il valore di R91 più basso abbassa la soglia di intervento, direi di lasciare 3,66k
cnc3018pro ha scritto: 30 mag 2025, 0:23 In relazione al guadagno devo quindi considerare solo IC1 per il canale A e solo IC5 per il canale B?
Quello è uno dei tasselli di questo contesto, cioè se l'obiettivo finale è arrivare a 8V di sensibilità minima allora va tenuto conto che IC1,IC5 può avere come guadagno minimo 1, però ciò non è sufficiente per arrivare al valore di sensibilità minima di 8V, occorre agire anche altrove.
cnc3018pro ha scritto: 30 mag 2025, 0:23 Ponticellando R4 come suggerisci tu otterrei G =1 ergo la sensibilità di ingresso minima diventerebbe 1,5 V * 4,16 = 6,24 V. Corretto?
Si, corretto
cnc3018pro ha scritto: 30 mag 2025, 0:23 Poi se ho capito bene i 6,24 moltiplicati per il guadagno unitario sarebbero inferiori ai 15V di alimentazione
Non esattamente, cioè nella realtà nessun opamp può raggiungere livello di uscita (o accetta livello di ingresso) pari alla tensione di alimentazione senza che ciò causi distorsione, occorre tenersi al di sotto di un certo margine, nel caso di opamp "rail-to rail" (questa definizione è riportata nei datasheet, come nel caso dell'OPA1692 che ho citato prima) questo margine è di qualche centinaio di millivolt, mentre nel caso di altri opamp è più ampio (e ciò quindi impone di doversi limitare un po di più nei livelli). Nel caso dell'NE5532 (che vedo dalle foto essere utilizzati in questo esemplare) il datasheet riporta come "Maximum peak-to-peak output-voltage swing" con +/-15V alimentazione (che è questo caso) 26Vpp (quindi NON 30Vpp come si potrebbe erroneamente ipotizzare applicando +/-15V alimentazione) ovvero 9,19Vrms quindi ci stiamo dentro con buon margine e non è necessario preoccuparsi di questo aspetto (anche considerando la configurazione degli altri opamp in questo ampli, che non vanno oltre il guadagno unitario).
cnc3018pro ha scritto: 30 mag 2025, 0:23 le resistenze in ingresso R1, R2, R3, R22, R23, R24, hanno gli stessi valori nello schema.
i condensatori C1, C2, C3, C4, C13, C14, hanno gli stessi valori nello schema.
Ok, per completare il ragionamento e poi decidere come "ritoccare" ulteriormente di un fattore 8/6,24=1.28 il guadagno (direi 1.3) al fine di arrivare appunto a sensibilità minima di 8V, dovresti controllare, rispetto ai valori in schema (per essere certi che siano quelli, a prescindere da quanto comunicato) guardando il canale 1 (ma tanto sono tutti e 4 uguali), POT2,R13,16,17,18,66,67 e anche, importante (è l'anello di feedback) R138,148

PS: non c'entra con il discorso della modifica della sensibilità, ma si nota la "particolarità" (non ho memoria di averlo visto su altri ampli car) del circuito "Ambient EQ" è in effetti un espansore dell'effetto stereo ottenuto sommando (IC4) invertito in fase (IC3) il segnale (in proporzione alla regolazione di POT1) del canale dx sul sx e viceversa quindi attenuando la componente monofonica. Il selettore SW1 bypassa completamente tale funzione/sezione (che dubito verrà utilizzata nel tuo caso, tantopiù che hai un dsp esterno).
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Re: Recap e modifica sensibilità Audison VR 404

#6

Messaggio da cnc3018pro »

Ti ringrazio per il supporto, ho fatto i controlli da te suggeriti.

Ho visto la presenza dell'ambiente equalizer, come giustamente ipotizzavi non andrò ad utilizzarlo avendo il processore.

Tornando ai rilievi ho trovato:

R138 = 1 k come da schema

R148 = 31,6 k come da schema

R16 = R17 = R66 = 10 k come da schema

R67 = R18 = 4,64 k come da schema

R13 = R34 = 2,61 k diversa da schema, (nel quale è 1,78 k)

Pot2 risulta marcato B20k diverso da schema (nel quale è 22k)

Però io faccio fatica a capire lo step successivo per ottenere gli 8V
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Re: Recap e modifica sensibilità Audison VR 404

#7

Messaggio da Etabeta »

cnc3018pro ha scritto: 30 mag 2025, 22:27 R13 = R34 = 2,61 k diversa da schema, (nel quale è 1,78 k)
Pot2 risulta marcato B20k diverso da schema (nel quale è 22k)
Bene, ciò chiarisce l'ultimo aspetto riguardo la differente sensibilità delle due seri di VR404
Nella seconda serie di VR404, al fine di abbassare la sensibilità e quindi di estendere verso l'alto il valore di sensibilità minima oltre ad abbassare il guadagno di IC1 e IC5 (come già chiarito) si è agito sull'attenuazione relativa al potenziometro di regolazione.
Facendo qualche calcolo risulta che:
Nel caso del VR404 seconda serie (quello relativo alla schema) il guadagno minimo (ovvero l'attenuazione con potenziometro regolato su sensibilità minima) attuato da quella sezione a è pari a 0.06
mentre nel caso del VR404 seconda serie (tenendo conto dei valori di R13,R34 e POT2 che hai rilevato essere installati) è pari a 0.086

Applicando al VR404 prima serie valore di R13,R34 (e anche R47 e R61 per l'altra coppia di canali) pari a 1.78kΩ (ma lasciando POT2 e POT3 20kΩ) e tenendo conto del guadagno di IC1,IC5 (eliminando R4,R25,R45,R59 e con R5,R26,R46,R60=zero) si ottiene da calcolo che la sensibilità minima ottenuta sarà di 8,94V il che può andar bene come risultato (rispetto agli 8V desiderati) tenendo conto che, considerata la tolleranza dei potenziometri (la sensibilità minima è qui ottenuta in corrispondenza del massimo valore resistivo dei potenziometri), è bene tenersi circa il 10% di margine in eccesso.

Naturalmente ti raccomando di effettuare poi la verifica tramite misura dei risultati effettivi.
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Re: Recap e modifica sensibilità Audison VR 404

#8

Messaggio da cnc3018pro »

Ciao Etabeta, grazie per le preziose info e per la tua infinita pazienza. Sto procedendo al riassemblaggio dell'amplificatore, a breve pubblicherò foto.

Potresti spiegarmi come hai calcolato il guadagno in funzione della resistenza del potenziometro?

In relazione alla test della reale sensibilità ho diversi dubbi.. se ho capito bene mi serve un generatore di funzioni che possa emettere un segnale di 8 vrms e di conseguenza un oscilloscopio per misurare la bontà della sinusoide amplificata in uscita giusto?

Nel frattempo devo eseguire la regolazione del bias, elettromedia mi dice di misurare la caduta di tensione sulle 4 resistenze in uscita. Il want è 0.6 - 0.8 mV. Da schema credo si riferiscano alle 4 induttanze in uscita che sono effettivamente una persona canale. Provo e poi eventualmente se torna il ragionamento pubblico.
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Re: Recap e modifica sensibilità Audison VR 404

#9

Messaggio da Etabeta »

cnc3018pro ha scritto: 4 giu 2025, 22:06 Potresti spiegarmi come hai calcolato il guadagno in funzione della resistenza del potenziometro?
Ponendo la condizione di POT2 regolato per sensibilità al minimo (20k in un caso e 22k nell'altro) si calcola l'attenuazione del partitore di tensione costituito dal suddetto potenziometro rispetto al parallelo di R13//R14//R16 (oppure per l'altro canale il parallelo tra R34//R35//R36 che realizza lo stesso valore). Nota che l'opamp invertente realizza sul pin2 (ingresso invertente) massa virtuale e che R15 viene trascurata considerando idealmente nulla la corrente relativa all'ingresso non invertente e anche nulla la differenza di potenziale tra gli ingressi (la scopo di R15 e R37 è compensare l'eventuale, seppur trascurabile, offset).
PS: forse questa risposta può confondere ancora di più l'interpretazione dello schema, ma presuppone la sconoscenza della teoria di funzionamento degli amplificatori operazionali.
cnc3018pro ha scritto: 4 giu 2025, 22:06 In relazione alla test della reale sensibilità ho diversi dubbi.. se ho capito bene mi serve un generatore di funzioni che possa emettere un segnale di 8 vrms e di conseguenza un oscilloscopio per misurare la bontà della sinusoide amplificata in uscita giusto?
Per misurare la sensibilità minima si regola naturalmente il potenziometro relativo al canale sotto esame al mimino e si effettua la misura ovvero si applica segnale in ingresso (segnale sinusoidale) di ampiezza tale da raggiungere, misurando in uscita, livello corrispondente alla potenza nominale, in questo caso la potenza nominale del VR404 è 45Wrms @4Ω ovvero 13.41Vrms (37.9Vpp), il livello misurato in ingresso al raggiungimento di tale valore in uscita è appunto la sensibilità minima verificata (ovvero la sensibilità minima nominale riferita appunto alla potenza nominale).
Nota che se non disponi di un generatore di funzioni in grado di arrivare a 8Vrms (o meglio, almeno 9Vrms) puoi adattarti prendendo come riferimento ad esempio la metà, ovvero 4Vrms (valore raggiungibile anche da un generatore molto basico), naturalmente va dimezzato anche il riferimento in uscita dall'amplificatore ovvero 13.41/2=6.7Vrms (essendo l'amplificatore lineare dimezzando il livello in ingresso si dimezza il livello anche in uscita). Chiaramente però sarebbe bene fare la misura applicando gli 8Vrms effettivi così da poter anche verificare che in tale condizione non si verifichino distorsione/clipping, per questa verifica sarebbe bene usare un analizzatore FFT (funzione presente in molti oscilloscopi digitale) o un distorsimetro.
cnc3018pro ha scritto: 4 giu 2025, 22:06 Nel frattempo devo eseguire la regolazione del bias, elettromedia mi dice di misurare la caduta di tensione sulle 4 resistenze in uscita. Il want è 0.6 - 0.8 mV. Da schema credo si riferiscano alle 4 induttanze in uscita che sono effettivamente una persona canale. Provo e poi eventualmente se torna il ragionamento pubblico.
Per effettuare la regolazione del bias, la tensione di riferimento (0.6~0.8mV in questo caso secondo quanto specificato) è riferita alla caduta misurata ai capi delle resistenze di emettitore dei transistor finali (vedi ad esempio R86,R87 sul finale 1, la tensione su una resistenza sarà analoga a quella sul ramo opposto), la misura va fatta sempre senza alcun segnale in ingresso e senza nessun carico in uscita. Quella "tensione di bias" è appunto direttamente proporzionale alla corrente di bias che deve essere regolata affinché si riduca pressoché a zero la distorsione di crossover causata dai transistor finali che è un aspetto da considerate in tutti gli amplificatori in classe AB.

Qui naturalmente ho dato risposte un po stringate ma ovviamente sarebbe impossibile, sia per limiti di tempo che di spazio, approfondire e chiarire in modo "enciclopedico" tutti gli aspetti teorici che stanno dietro, più che altro sono degli spunti che, se sei interessato, troverai facilmente modo di approfondire tu stesso, come dico sempre: senza aver la pretesa di capire la trama di un romanzo partendo a leggere dall'ultima pagina 🙂
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