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Amplificatore finale a mosfet alimentato a batteria
Filosofia di progetto
Questo progetto nasce in una ottica di ascolto della musica ottimale, in cui il suono subisce le minori manipolazioni possibili. Quindi gli stadi di ingresso, preamplificazione e amplificazione vengono ridotti al minimo, i circuiti vengono progettati per il minimo numero di componenti possibile, tutte le scelte vengono fatte in funzione della minor alterazione possibile del suono originale. Per semplificare il tutto ed avere il massimo abbiamo scelto di utilizzare un DAC con controllo del volume direttamente collegato sullo stadio finale. La scelta finale a livello di DAC, dettata dalle specifiche tecniche dello stesso è caduta su un ASUS Xonar Essence One, che è un hardware nato espressamente per l'alta fedeltà.
Specifiche di progetto
Innanzi tutto si tratterà di un amplificatore finale, che quindi non comprende il preamplificatore e gli stadi di ingresso e commutazione. Questo per due motivi: per primo ridurre al minimo tutti i componenti per evitare alterazioni del suono e rumori di fondo, come secondo motivo, visto che il tutto sarà alimentato a batteria non vi saranno disturbi di tipo elettromagnetico ad inquinare il suono anche se la potenza gestita sarà abbastanza alta e il segnale in ingresso basso.
Gli stadi di ingresso (parte opzionale che serve solo se non si usa solo il DAC)
Lo stadio di ingresso prevede un selettore a relè comandato da un commutatore. |
Scelte di progetto per amplificatore finale: scelta dei componenti
Tipologia di scelta | Scelta |
Componente attivo stadio finale | La scelta dei mosfet per lo stadio di uscita è nell'ottica di emulare a livello di timbrica il comportamento di un amplificatore valvolare, mantenendo nel contempo un buon fattore di smorzamento, secondo me necessario per pilotare convenientemente casse con un'alta dinamica, specie per quello che riguarda la gamma bassa delle frequenze. |
Alimentazione | Batteria al piombo offiancata da batteria di condensatori elettrolitici. Questa scelta è dettata dalla necessità di eliminare ogni possibile fonte di ronzio, abbattere la resistenza interna dello stadio di alimentazione e di conseguenza limitare fortemente la diafonia. Unico inconveniente, occorre approntare un sistema di carica delle batterie che le mantenga cariche quando l'amplificatore è spento ed intervenga in caso di eccessivo scaricamento delle stesse. Questo sistema sarà automatico e avrà una potenza adeguata. In condizioni normali sarà completamente disgiunto e sarà posto in un telaio a parte completamente svincolato dall'amplificatore finale. Le batterie avranno una capienza tale da garantire almeno 4 ore di funzionamento. Per contro le batterie hanno una durata di qualche anno (nel nostro tipo di impiego 5-7 anni) poi vanno cambiate, hanno un ingombro e un peso notevole, quindi l'amplificatore non sarà proprio "portatile". |
Protezione delle casse | In genere per proteggere le casse si utilizza un fusibile, soluzione poco soddisfacente perché il fusibile introduce due contatti striscianti (le linguette su cui è montato) e la sua stessa resistenza interna. La soluzione alternativa per proteggere le casse da un possibile cortocircuito di un mosfet è quella di utilizzare una alimentazione singola (non duale) per lo stadio di uscita e disaccoppiarlo con dei condensatori. Questa seconda soluzione mette il serie al segnale un condensatore in più ma ci è parsa la soluzione più praticabile anche perché così utilizziamo un solo ramo di alimentazione, quindi meno batterie al piombo. Avremo cura di mettere in parallelo più condensatori di disaccoppiamento in modo da aumentare la capacità (e di conseguenza abbassare la frequenza di taglio inferiore) e ridurre al minimo la resistenza serie. |
Stadio di ingresso | Stadio completamente soppresso vista l'uscita massima del DAC a 2Vpp, il controllo del volume direttamente cablato nel DAC e la resistenza di uscita dello stesso molto bassa. Praticamente il DAC ha anche preso il posto del preamplificatore. A patto di rinunciare ad altre fonti, come ad esempio il CD e il giradischi per dischi in vinile. |