Un semplice preamplificatore completo di contolli di tono etc...

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Categoria principale: Audio Categoria: Amplificatori
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Un semplice preamplificatore completo di contolli di tono etc..

Come realizzare un pre-audio con pochi componenti, ovvero come sviluppare qualche application note di National Semiconductor.

Premessa.

In questi giorni di riposo dalle normali attività mi sono dedicato alla rivisitazione delle circuitazioni di un ampli stereo che già da diversi anni utilizzo sia per ascoltare cd o quanto altro quale sistema di amplificazione per la tv. Poichè da qualche tempo il controllo di volume e bilanciamento mi stavano facendo impazzire ho preso la decisione di ovviare alla situazione dando una controllata a tutto l'ambaradan.

Schema elettrico

 

Lo schema potremmo dire che parla da se, ma per coloro che non conoscono a fondo il funzionamento dei dispositivi elettronici spiegherò come funzione il tutto.

Il segnale in ingresso (io ho ipotizzato ± 100mV valore nominale di molte sorgenti) viene applicato all'ingresso invertente di U2B ,che è configurato come amplificatore a guadagno unitario, quindi il segnale viene dato in pasto alla rete di dei controlli di tono, composta da R2, R7, R1, C3 , R3, R6, R4, C1, R5, R13 + U1, anche questo operazionale funziona in modalità invertente. Il segnale in uscita di U1 via C4 viene applicato al potenziometro R11 da 10k lin (bilanciamento) il cui cursore è collegato direttamente al potenziometro R12 da 100k log (volume). Il segnale presente sul cursore di R12 tramite C12 è inviato all'ingresso non invertente di U3A che nel mio caso ha un'amplificazione di ca. 10 volte ossia un guadagno di 20db questo mi consente di avere in uscita un segnale di ca. 2Vpp.

Ho anche aggiunto un quarto operazionale U3B che accoppiato in continua all'uscita di U3A e configurato come voltage follower (accoppiatore di segnale tanto per capirci) ha l'uscita sommata al suo omologo del canale B tramite R14 e R21, per evitare che la somma dei segnali in uscita da R14 e R21 rimanga nell'ambito dei 2Vpp ho inserito R22 verso massa così il valore di ogni vanale viene dimezzato. (attenzione la resistenza R10 non esiste è un refuso)

Veniamo ora alla rete dei controlli di tono.  Non volendo fare una infinità di tentativi per trovare quali dovessero essere i valori per un corretto funzionamento della rete mi sono messo a ricercare in rete qualche notizia e meraviglia delle meraviglie al primo colpo ho trovato un articolo che spiega come si calcola correttamente la rete RC per un controllo di tono attivo (di seguito l'immagine con le formule)

Ora vediamo di chiarire alcuni termini riportati nello schema di esempio:

Boost -> incremento

Cut -> decremento

Il guadagno di ogni singolo ramo della rete dei bassi è dato dal rapporto tra il valore del potenziometro e R1 secondo la formula  Vout=1/ (R1/(R1+R2) * Vin) . Facendo i calcoli con i valori riportati nello schema e supponendo che Vin sia pari ad 1V si ha : 1/(11000/(11000+100000)) che da come risultato 10.09 periodico (assunto a 10) il che in termimi di decibel corrisponde a 20db.

Il calcolo del guadagno di tensione per la rete degli alti è un poco più complesso ma possiamo semplificarlo utilizzando la stessa formula dei bassi.

Va chiarito che FL è frequenza di taglio in basso a -3db dal valore max del ramo bassi.

FLB è la frequenza di tagli in alto a +3db per i bassi.

FH è la frequenza di taglio in alto a -3db dal valore max del ramo alti.

FLH è la frequenza di tagli in alto a +3db per gli alti.

Spero sia sufficiente.

La lista della spesa.

Qtà     Valore  Riferimento allo schema

 1         470pF     C1
 7           22uF     C2,C4,C5,C6,C7,C8,C9
 1         100nF     C3
 2            15k      R1,R2
 2            5.6k     R3,R4
 1            3.9k     R5
 2             50k     Pot Lineare   R6,R7
 1             10k     Pot Lineare (bilanciamento) 
 2             47k     R8,R9
 5             10k     R10,R14,R17,R21,R22
1            100k  Log  R12 (volume)
1              22k     R13
2                1k     R16,R18
1            470k     R19
1            100k     R20
4       LF353/NS DIP8   U1,U2,U3,U4

Le quantità vanno raddoppiate per quanto concerne le resistenze ed i condensatori, è ovvio che i potenziometri devono essere tutti doppi coassiali di buona qualità e per quanto riguarda gli operazionali va bene qualsiasi doppio/singolo (in tal caso vanno doppiati) operazionale con ingressi jfet input che uno slew rate di almeno 13v/uS ed un guadagno di banda di 4MHz.

L'alimentazione del circuito è  riportata con valore di ±15V che ovviamente devono essere disaccopiati localmente con una coppia di elettrolitici da 220uF 16V, ma va anche bene una tensione di alimentazione di ±12V.  

Tutti i condensatori di accoppiamento (22uF) sono elettrolitici da 16V

Forza con il saldatore e buon divertimento.

PS. volovo inserire un'immagine della realizzazione ma, come sempre capita, non ho disponibile attualmente una fotocamera. Appena possibile la aggiungerò.

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