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Mini Amp BF
Mini Amp BF

 

Mini Amp BF

Questo mini amplificatore multiuso per bassa frequenza può essere costruito con materiale di recupero e non mancherà di essere utile nel laboratorio dell'hobbista. Il circuito anche se molto elementare, essendo basato su tre soli transistor, garantisce un buon funzionamento ed offre l'occasione di conoscere le problematiche che sono alla base di qualunque stadio amplificatore di potenza. Lo schema, come riportato nella figura seguente, è adatto a ricevere in ingresso un segnale di livello line, cioè un segnale di media intensità e che non richiede equalizzazione, come quelli forniti da uno dei due canali di walkman, lettori CD, MP3, o anche dalle schede audio del PC.


All'uscita occorre collegare un buon altoparlante, montato in una adeguata cassa, della potenza di alcuni watt e con un'impedenza di 4 o 8 ohm. Per l'alimentazione è opportuno mantenersi tra i 6 ed i 12 volt, infatti per non complicare troppo lo schema, non sono state previste protezioni in grado di prevenire un eccessivo assorbimento di corrente, e con esso il surriscaldamento dei 2 transistor finali, per i quali volendo proprio forzare sarebbe previsto anche un piccolo radiatore, indicato dall'asterisco nello schema. Come transistor finali (TR2 e TR3), al posto di quelli indicati, è possibile usare una qualsiasi coppia complementare (NPN e PNP) di media potenza; mentre come transistor pilota (TR1), può andar bene un qualsiasi transistor NPN per piccoli segnali, come se ne trovano nelle cassettiere di ogni laboratorio.


Per comodità vengono riportate le piedinature di alcuni dei transistor NPN suggeriti, il PNP BD136 ha la stessa piedinatura del suo complementare NPN BD135. Dovendo utilizzare altri transistor è opportuno ricercare su internet le corrispondenze dei pin.


Un po' di teoria
Come si vede nello schema, i due transistor finali sono montati in serie rispetto alla tensione di alimentazione: la corrente scorre dal polo positivo dell'alimentazione, attraversa prima TR2 (entrando dal collettore ed uscendo dall'emettitore), poi le 2 resistenze R5 ed R6, ed infine TR2 (entrando dall'emettitore ed uscendo dal collettore). Questo può accadere perchè i due transistor, essendo di polarità opposta, lavorano con tensioni invertite uno rispetto all'altro. Si tenga presente che, quando il circuito lavora correttamente, la tensione di riposo nel punto centrale fra i due emettitori (punto X), deve essere esattamente la metà della tensione di alimentazione. Dal punto X viene regolata, tramite il trimmer R2, la corrente di base che arriva a TR1. La giusta polarizzazione dei due finali, ovvero la loro tensione di base, viene determinata dalla corrente di collettore di TR1, tramite la resistenza R4: se la corrente è maggiore, la tensione sul collettore di TR1 scende, e scende quindi la tensione di base dei finali (perchè le basi, tramite D1 e D2, sono pilotate dal collettore di TR1).


Compensazione della distorsione da cross-over
Affinchè un transistor al silicio cominci a condurre corrente tra collettore ed emettitore è necessario che la tensione tra la sua base e l'emettitore superi il valore di 0,6 volt circa. Se le basi dei finali TR2 e TR3 avessero, in assenza di segnale, ciascuna lo stesso potenziale del proprio emettitore (come nel caso in cui fossero collegate direttamente fra di loro) quando il segnale in ingresso comincia a variare, tale variazione verrebbe riprodotta fedelmente in uscita solo al superamento della soglia di 0,6 V. In pratica, senza la presenza dei due diodi D1 e D2, parte del segnale verrebbe tagliato, dando origine ad una distorsione avvertibile principalmente ai bassi livelli sonori.


La funzione dei due diodi consiste nel mantenere ciascuna base dei due transistor finali in prossimità dello stato di conduzione. Questo risultato viene ottenuto perchè i due diodi al silicio vengono attraversati direttamente dalla corrente di collettore di TR1, di conseguenza si produce ai loro capi una differenza di potenziale sommata di circa 1,2 Volt, esattamente quanto serve per polarizzare le due basi in prossimità del punto di conduzione dei rispettivi collettori. L'effetto indesiderato che si determina, però, è l'afflusso di una corrente detta di riposo, che fluisce costantemente nei due finali, indipendentemente dalla presenza del segnale. Se tale corrente risulta eccessiva, senza le opportune precauzioni, i transistor finali possono andare incontro al fenomeno della deriva termica.


Riduzione della deriva termica
Il fenomeno della deriva termica è caratterizzato da un ciclo con reazione positiva, infatti la corrente di riposo che fluisce costantemente nei transistor, ne causa un certo riscaldamento, ma i transistor, a loro volta, più si riscaldano e più tendono a far passare corrente. L'aumento della corrente provoca un maggior riscaldamento, e così via, fino all'autodistruzione dei transistor. Per contrastare questo fenomeno si devono adottare degli accorgimenti circuitali che, all'aumentare della temperatura, determinano una riduzione della corrente di base. Nel nostro caso, per non complicare troppo il circuito, sono state inserite sugli emettitori di TR2 e TR3 due resistenze da 1,8 ohm; la loro presenza produce un moderato effetto di controreazione: quando la corrente aumenta, aumenta pure la tensione ai capi di dette resistenze e, di conseguenza, diminuisce la Vbe (differenza di tensione tra base ed emettitore) che contrasta un ulteriore aumento di corrente. Il valore di queste 2 resistenze non è molto usuale, i 3 colori che li identificano sono marrone-grigio-oro, la quarta fascia generalmente è di colore oro; si faccia attenzione alla potenza dissipabile che deve essere di 0,5 Watt, quindi le loro dimensioni risultano essere un po' più grandi delle altre resistenze utilizzate nel circuito.


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