Esempio di schema in classe AB, tirato giù quasi a caso dalla rete:
.
- BDP495_496 - Copia.jpg (109.44 KiB) Visto 20695 volte
Ingresso differenziale con pozzo di corrente e alimentazione duale ma VAS con bootstrap, non un secondo pozzo: vecchio ma non antico.
E' ovviamente lo schema elettrico, non descrive la realizzazione fisica. Vale in particolare per l'alimentatore, che se ne sta in disparte lasciando il centro della scena al complesso amplificatore. Se pensate che collegarlo all'ampli sia solo questione di attaccare degli spezzoni di cavo nelle piazzoline con segnata la tensione senza confonderle, siete fuori strada. E scommetto che se cablate la massa come è disegnata il ronzio diventa il vostro incubo notturno ricorrente. (c'è una svista nelle connessioni del ponte, pace.)
Se chiedete a un audiofilo che ha iniziato a interessarsi di tecnica qual'è il percorso del segnale, lui con tutta probabilità seguirà quello che ho (maldestramente) indicato qui:
.
- schema segnale.jpg (241.16 KiB) Visto 20695 volte
Non si può negare che il segnale in ingresso progredisca nell'ampli seguendo la linea gialla. Il vostro tecnofilo alle prime armi si divertirà a riconoscere i vari stadi: ingresso differenziale, vas, cascata di inseguitori di emettitore complementari come finali. Se è molto alle prime armi potrebbe persino provare a dimenticarsi
della linea arancione: la famigerata/benedetta rete di controreazione.Due osservazioni:
. il partitore della NFB finisce, con l'interposizione di un critico condensatore, a massa. Il che è banale sul disegno, spesso molto meno nei circuiti reali dove bisogna tenere a cuccia una quantità di disturbi, alcuni dei quali determinati a inquinare le connessioni verso massa;
. il differenziale di ingresso avrebbe dovuto essere colorato nella giunzione dei due emettitori. Non l'ho fatto per poter sottolineare che non è interno al loop di NFB, anche se ne beneficia indirettamente (e pure molto!).
Seguendo la linea gialla si possono fare interessanti considerazioni sulle tipologie adottate per i vari stadi, disquisire se si possa fare di meglio, ecc. Chi vorrà mettere un cascode qui, chi invece invoca un pozzo di corrente là, chi dice: meglio semplice com'è. Uno spasso.
Una cosa è certa: se non superate la linea gialla il diffusore non suona, perché energia per muoverlo non ne avete.
Se invece fate la medesima domanda a uno che si sia cimentato nell'effettiva costruzione di un finale, lui penserà a cosa alimenta l'altoparlante, il percorso del segnale per lui sarà:
.
- segnale potenza.jpg (312.11 KiB) Visto 20695 volte
Questi sono i percorsi dell'effettivo segnale in uscita; la corrente che muove l'altoparlante passa da quelle connessioni.
L'unica parte in comune con il percorso della linea gialla sono i finali. Fanno da spartiacque: alla loro DX la parte di potenza, quella che effettivamente fornisce la corrente per far suonare il diffusore; alla loro SN il circuito che li pilota e li mette in grado di modulare la corrente in uscita.
L'arrangista con un po' di pratica pensa immediatamente al percorso rosso perché è costoso, difficile da dimensionare, molto difficile da realizzare. Su quelle connessioni non scorre semplicemente la corrente erogata dall'ampli ma cose ben peggiori.
I finali erogano ciascuno corrente in uno solo dei due sensi, sulle alimentazioni non scorre l'intero segnale ma la sola semionda a corrente positiva o la semionda negativa; Il finale si comporta come un raddrizzatore a semionda e il contenuto armonico della corrente conseguente è estremamente più complicato ed esteso del segnale musicale.
I condensatori vengono caricati con brevi impulsi di corrente, l'intensità è molto maggiore di quella assorbita in media dall'ampli. I medesimi picchi e l'intensa corrente verso massa di ritorno dal diffusore fanno si che se organizzate male le masse vi ritrovate dei punti che sullo schema sono tutti a 0V e che in realtà sono a potenziali differenti.
Avete capito che la parte di potenza è il regno delle interferenze elettromagnetiche e delle tensioni parassite. La realizzazione pratica deve considerare fenomeni che lo schema non racconta. Lì una linea collega il condensatore dell'alimentatore a un finale, un'altra porta a massa il diffusore, semplice. Fatelo concretamente con due cavi messi casualmente lontani da loro e avrete aggiunto un bella induttanza non pevista e irradiato disturbi elettromagnetici carichi di alte frequenze. E ancora non avete sentito cosa può combinare la ricarica dei condensatori di filtro se cablati maldestramente!
La zona rossa è apparentemente semplice concettualmente, concretamente impegnativa e poco prevedibile se ci limitiamo a guardare uno schema sulla carta. E' quella dove gira il segnale che vi fa scoltare la musica.
La zona gialla è complessa concettualmente, risente anch'essa della concreta implementazione ma non implica correnti importanti e conseguenti seccatura; serve a spiegare alla zona rossa cosa deve fare, non a muovere gli altoparlanti.
Se abbandoniamo la classe AB per la classe D la zona rossa cambia concettualmente il suo modo di funzionare. Il problema di gestire notevoli correnti rimane inalterato ma si aggiungono seccature nuove: bus-pumping e "speaker-pushing"* non sono problemi conosciuti da un alimentatore di un classe AB.
Ovviamente anche la parte gialla cambia completamente ma non modifica il suo ruolo: continua ad essere la parte che deve pilotare chi fa davvero il lavoro importante.
Se avete seguito i post in cui riporto il racconto di Puteyzs sapete che la parte gialla per lui è stata un serio problema sino al 2000, quando ha presentato la serie UdC di Hypex, di li in poi si è dedicato sostanzialmente ad affinarla.
Stiamo parlando del modulatore PWM che nel 2026 a me non è parso la parte più interessante della classe D: basta guardare i numeri in una prova di un ampli decente e si capisce che ormai lo sanno fare bene. Esattamente come sono soddisfacenti i numeri di qualsiasi classe AB adeguatamente retroazionato e progettato con competenza.
Tutto vero sino a che non inizi a soffrire la parte rossa, quella di potenza. Ed è qui che classe AB e classe D sono due cose totalmente diverse. Tecnicamente mi sembra questa la parte più interessante e determiante per le effettive prestazioni.
Riassumendo:
se parliamo di bus-pumping e speaker-pushing parliamo di problemi specifici della classe D, a mio avviso con ancora molte zone d'ombra, se parliamo di potenza a lungo termine siamo nel campo sia della classe D che nella classe AB, con notevoli differenze pratiche. Stiamo comunque discutendo della gestione della potenza: zona rossa;
discutendo di tecniche di modulazione PWM siamo in zona gialla, tecnologia ormai definita seppur ancora in miglioramento. E' l'equivalente di disquisire sul vantaggio o meno di usare o non usare un cascode nel differenziale d'ingresso in un classe AB.
Per tornare al racconto di Putzeys, al momento non ho ancora trovato alcuna sua considerazione in merito alla gestione della potenza della classe D, eccetto il fatto che il suo personale interesse per questi ampli è stato motivato semplicemente dal maggior rendimento.
Luca
* "speaker-pushing" è il termine deliberatamente buffo con cui indico le difficoltà imposte da back-EMF e reattività del carico nello spcifico caso della classe D. Si accettano candidature alternative come anche pareri contrari all'uso di un termine simile.
