Pausa caffè: qualcuno mi fermi

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Pausa caffè: qualcuno mi fermi

Messaggio Da bandAlex il 1/1/2018, 12:55

Lo sapevo che sarebbe andata a finire così. Mi metto su un vecchio progetto, giuro di fare solo qualche piccola modifica, un ritocchino lì, uno là, e alla fine mi ritrovo a lavorare su un mostro.

Il vecchio progetto è il VHF-N, ovviamente. Avevo promesso un revamping (che brutto termine,  ma va tanto di moda) a breve termine, ma il mostro ha cominciato a crescere e a mutare le sue forme, e da una scheda di 160 x 100 siamo già arrivati ad una di 160 x 180. Vi domanderete perchè.

Tutto parte dalla decisione di eliminare gli stabilizzatori sui finali, con la conseguenza di un aumento del potenziale sugli stessi ad almeno 26 x 2 = 52 volt. E l'aumentata corrente di bias, ovviamente. A questo punto il fondo del cabinet come dissipatore poteva andare bene per il VHF-MOS, ma con le mutate condizioni il calore avrebbe fatto arroventare lo chassis, e con esso anche la manopola del volume in rigoroso alluminio pieno, e sarei stato costretto a fornire insieme alla pcb pure un paio di presine da forno.

Ho quindi deciso di dotare la scheda di due dissipatori dedicati, da scegliere tra quelli presenti nell'elenco di Distrelec, e dal momento che i calcoli mi consigliavano caldamente un dissipatore da almeno 2°K/W ho selezionato questo come più papabile:



Si tratta dell'SK92 del catalogo Fischer, una bestiolina da 100 x 75 x 40 mm, e quel 75 di altezza mi ha fatto sospettare di non poter utilizzare il classico Galaxy con disastrose conseguenze a livello mentale, dovute all'attesa di improbabili spedizioni cinesi provenienti da Plutone.

Poi ho trovato questo:



Fa parte del catalogo di un altro fabbricante, ed è da 1.6K/W. E' un po' più basso, 50 mm, ma è anche più profondo, 50 invece di 40, e quindi l'ingombro della scheda, inclusi i dissipatori, arriverà a 160 x 200.

La pcb da sola dovrei riuscire a contenerla in 160 x 120, e avrà anche due buchi per fissare ciascun dissipatore. Quest'ultimo però non prevede foratura, e quindi bisognerà armarsi di trapano sia per fissare i transistor sia per agganciare i dissipatori alla scheda (sempre che qualcuno non voglia usare del collante).

Quale miglior modo di iniziare l'anno nuovo, che non combattere contro un mostro?

Buon anno a tutti.  band
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Re: Pausa caffè: qualcuno mi fermi

Messaggio Da micio_mao il 1/1/2018, 13:21

Grande Alex,
seguo con interesse...

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Re: Pausa caffè: qualcuno mi fermi

Messaggio Da dankan73 il 1/1/2018, 15:58

Io sono ancora indeciso su cosa costruire e quindi seguo con interesse anche questo. popcorn
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Re: Pausa caffè: qualcuno mi fermi

Messaggio Da Farfons il 1/1/2018, 16:27

Grandee!! popcorn
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Re: Pausa caffè: qualcuno mi fermi

Messaggio Da micio_mao il 1/1/2018, 20:28

So già come andrà a finire, costruiremo entrambi  grande sorriso

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Re: Pausa caffè: qualcuno mi fermi

Messaggio Da b.veneri il 1/1/2018, 21:52

Non contare su di me per fermarti, a me piace quando ti metti in moto grande sorriso

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Re: Pausa caffè: qualcuno mi fermi

Messaggio Da supertrichi il 1/1/2018, 22:46

Ci provo io!
Torna sulla terra e ridona alla scheda la sua morfologia nativa. Ti prego  no

Pazienza; se c'è da stabilizzare i finali...stabilizzeremo.
Il pensiero di mettere mano al case mi preoccupa di più. Abbi pietà  smile
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Re: Pausa caffè: qualcuno mi fermi

Messaggio Da torna il 2/1/2018, 00:56

Per non tornare indietro e stabilizzare i finali...bisogna ragionarla bene. wacko

Come pensavi di montare i dissipatori, in verticale sulla scheda??
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Re: Pausa caffè: qualcuno mi fermi

Messaggio Da dankan73 il 2/1/2018, 10:13

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Re: Pausa caffè: qualcuno mi fermi

Messaggio Da Dirty Harry il 2/1/2018, 10:50

@bandAlex ha scritto:
Tutto parte dalla decisione di eliminare gli stabilizzatori sui finali...
Qual è lo scopo ? huh
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Re: Pausa caffè: qualcuno mi fermi

Messaggio Da bandAlex il 2/1/2018, 11:59

@Dirty Harry ha scritto:Qual è lo scopo ? huh

Per eliminare un'ulteriore fonte di calore, con i relativi dissipatori e spazio occupato sulla pcb.

Praticamente è la soluzione adottata dal 99,9% degli amplificatori in commercio: il finale è alimentato direttamente dai condensatori di livellamento, solo la parte preamplificatrice è sotto stabilizzatore (dove è praticamente obbligatorio).

@torna ha scritto:Come pensavi di montare i dissipatori, in verticale sulla scheda??

@Dankan ha risposto prima di me con una foto esplicativa. La differenza è che nella nostra pcb i due dissipatori non stanno sullo stesso lato, ma uno a sinistra e uno a destra.



(il disegno non è definitivo)
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Re: Pausa caffè: qualcuno mi fermi

Messaggio Da dankan73 il 2/1/2018, 12:28

Anche perché stabilizzare il finale comporta avere del calore vicino a molti componenti (cap e resistori ) che a lungo andare non gli fa bene.
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Re: Pausa caffè: qualcuno mi fermi

Messaggio Da b.veneri il 2/1/2018, 12:37

Ma i dissipatori poggiano direttamente sulla pcb?
Non converrebbe spostare i finali a bordo scheda così da far poggiare i dissipatori sul fondo del cabinet e soprattutto per tutta la profondità?

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Re: Pausa caffè: qualcuno mi fermi

Messaggio Da bandAlex il 2/1/2018, 12:51

@b.veneri ha scritto:Ma i dissipatori poggiano direttamente sulla pcb? Non converrebbe spostare i finali a bordo scheda così da far poggiare i dissipatori sul fondo del cabinet e soprattutto per tutta la profondità?

Ancorare i dissipatori al fondo del cabinet è una possibilità, ma vincola in maniera più stretta la scheda con il cabinet, e la posizione dei fori di fissaggio dovrebbe essere presa con una certa precisione, complicando l'assemblaggio. Se invece si ancorano i dissipatori alla pcb, il foro è già predeterminato, basta segnarlo con un pennarello poggiando il dissipatore sulla pcb, e poi forare quest'ultimo (con una punta da 2 mm) per una profondità di circa 15 mm. La vite sarà autofilettante e il fissaggio pratico e veloce.

Fissato il dissipatore, si inseriscono i transistor sulla pcb (senza saldarli), si prendono le posizioni dei due fori con un pennarello sul dissipatore, si smonta quest'ultimo, si fanno i fori (questa volta con una punta da 3.2 mm), si rimonta il dissipatore, si fissano i transistor con vite + rondella + dado e si saldano questi ultimi alla pcb.


Ultima modifica di bandAlex il 2/1/2018, 15:28, modificato 1 volta
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Re: Pausa caffè: qualcuno mi fermi

Messaggio Da dankan73 il 2/1/2018, 13:09

Quindi se ho capito bene sono fissati con vite passante da sotto che va ad inserirsi sullo spessore del dissipatore?
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Re: Pausa caffè: qualcuno mi fermi

Messaggio Da bandAlex il 2/1/2018, 13:35

@dankan73 ha scritto:Quindi se ho capito bene sono fissati con vite passante da sotto che va ad inserirsi sullo spessore del dissipatore?

Esattamente.

Se invece si fissa il dissipatore al cabinet, si deve usare un distanziatore apposito, la cui lunghezza dipende dall'altezza dei fori dei transistor sul dissipatore + la lunghezza dei distanziatori tra la scheda e il fondo. Se a questo aggiungiamo che il fondo deve essere forato con la dovuta precisione, si capisce quanto sia più complicata questa soluzione. Non solo, ma sarebbe più complicato spostare la scheda nell'eventualità diventi necessario, oppure semplicemente usarla senza cabinet.

Con i dissipatori fissati alla pcb il tutto può facilmente essere posizionato o semplicemente poggiato su un tavolo per i test o interventi di riparazione, senza preoccuparsi del peso dei dissipatori che altrimenti graverebbe sui terminali dei transistor.
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Re: Pausa caffè: qualcuno mi fermi

Messaggio Da bandAlex il 2/1/2018, 13:43

Ed ora, aiutatemi a trovare un nuovo nome perchè vorrei eliminare - una volta per tutte - la sigla VHF dai miei amplificatori. grande sorriso
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Messaggio Da dankan73 il 2/1/2018, 14:16

Il fatto che il finale non sia stabilizzato potrebbe contribuire a migliorare la dinamica dell'amp nei passaggi piú complessi?
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Re: Pausa caffè: qualcuno mi fermi

Messaggio Da dankan73 il 2/1/2018, 14:18

Per il nome avevo subito pensato....
Ma giá esiste  bye
http://www.flower-amps.nl/
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Messaggio Da b.veneri il 2/1/2018, 14:21

beh direi AF-N :D

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Messaggio Da bandAlex il 2/1/2018, 14:28

@b.veneri ha scritto:beh direi AF-N :D

wow

Aggiudicato. Semplice e coerente.

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Messaggio Da bandAlex il 2/1/2018, 14:49

@dankan73 ha scritto:Il fatto che il finale non sia stabilizzato potrebbe contribuire a migliorare la dinamica dell'amp nei passaggi piú complessi?

No, perchè è un classe A.  

Se fosse un classe B (volgarmente detto A/B) potrebbe contribuire, sempre che la parte pre ci arrivi però. E non è il nostro caso (18 volt duali che evidentemente non arrivano ad uno swing di 26 volt di picco).

Una tensione superiore sul finale può essere utile a far lavorare "meglio" i transistor, in una zona più consona alle loro caratteristiche, ma nel caso dell'AF-N (wow) il dispositivo di uscita è "blindato": lavora a corrente costante e pure a tensione costante (grazie al cascode dinamico). La tensione a cui lavora il nostro finale è di circa 3 volt.

La vera grande differenza rispetto a prima è che la corrente che scorre nel carico e ritorna all'ampli non passa attraverso uno stabilizzatore. Questo significa che il finale vede un'alimentazione con un'impedenza dinamica superiore (alimentazione meno robusta) ma che non è dovuta ad un feedback negativo (tutti gli stabilizzatori lavorano grazie al feedback, che in questo caso non c'è).

Da una parte è meglio, dall'altra può essere peggio. E quindi solo l'ascolto potrà determinare come sono andate le cose (che poi è quello che vuole sentirsi dire un audiofilo che si rispetti).

Considerando il carico minimo di una cuffia, che è di circa 30 ohm, la mia previsione è che le differenze dovute alla diversa alimentazione saranno ben poche e del tutto inudibili. L'unica cosa che davvero potrebbe preoccuparmi è l'eventuale residuo di ronzio sul ramo positivo (il ramo negativo se ne frega perchè è un single-ended con carico attivo e su quel ramo c'è un CCS di impedenza piuttosto alta!) ma per tale motivo i condensatori di livellamento saranno ben sovra-dimensionati (altra cosa che piace agli audiofili).
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Messaggio Da Dirty Harry il 2/1/2018, 14:57

@bandAlex ha scritto:Per eliminare un'ulteriore fonte di calore, con i relativi dissipatori e spazio occupato sulla pcb.
Capisco... a causa, ritengo, delle nuove richieste - per quanto modeste - di potenza...
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Re: Pausa caffè: qualcuno mi fermi

Messaggio Da Dirty Harry il 2/1/2018, 15:13

Io innoverei sul nome, dando sempre un acronimo - VHF, ormai non vuol dire più niente - ma spiegandone il senso: GHF-N
G sta per garden ma anche per gym; HF sta per Hi-Fi e N non esprime solo una novità - new - ma anche una qualità - neutral - alla quale dovrebbe tendere la ricerca di un ideale sonoro.
Un qualche cosa che potrebbe incuriosire ed allo stesso tempo attirare l'attenzione sul(i) suo(i) predecessore(i), e sul percorso fatto da chi ha dato vita a queste iniziative.
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Re: Pausa caffè: qualcuno mi fermi

Messaggio Da bandAlex il 2/1/2018, 15:19

@Dirty Harry ha scritto:Capisco... a causa, ritengo, delle nuove richieste - per quanto modeste - di potenza...

Bravo. E' sempre una faccenda di equilibrio: se voglio dissipare più potenza mantenendo più o meno lo stesso rapporto peso/potenza, devo togliere da qualche altra parte.

Ma la faccenda dell'alimentazione è più complessa di quanto traspare da queste poche righe.

Pur trattandosi di un classe A, che quindi assorbe sempre la stessa corrente a prescindere da quanta ne venga erogata sul carico, si elimina dalle faccende audio un componente - lo stabilizzatore - che potrebbe in qualche modo influenzare il risultato sonoro.

Nel caso del vecchio VHF-N lo stabilizzatore era composto da un semplice emitter-follower, e questo contribuiva a mantenere alta la sua "trasparenza". Nel VHF-MOS gli stabilizzatori diventarono degli LM317, e le cose cambiarono un po' (ma cambiarono anche per altri motivi, compreso il fatto che c'era pure un mosfet all'uscita, ad esempio).

Nell'AF-6 gli LM317 adeguatamente alettati sono già al limite termico: se si volesse aumentare la corrente di bias, bisognerebbe eliminarli o comunque prevedere un dissipatore più grande, cosa che avrebbe delle conseguenze su tutta la pcb.

In generale, più aumenta la corrente e la potenza di uscita, e più ingombranti e fastidiosi diventano gli stabilizzatori. Fino al punto che, o si rendono centrali all'intero progetto (perchè li tieni? ci sono motivi sonici?) oppure si eliminano del tutto.

Per un ampli cuffie i finali con alimentazione stabilizzata hanno la loro motivazione perchè il rapporto S/N è considerato più vincolante.

Con le dovute precauzioni ci togliamo di mezzo un'ulteriore variabile, e questo avrà sicuramente un impatto positivo.
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