Amplificatore ad operazionali

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Questo è un amplificatore con operazionali in classe AB costruito con 2 normali amplificatori operazionali, il 90% degli amplificatori è fatto con operazionali, a volte di una certa potenza (per esempio nelle auto o negli stereo).

Il circuito si basa sulla configurazione detta a ponte, immaginatevi di far amplificare di -2volte un segnale dal primo operazionale, in uscita ci sarà -2 ora questa tensione viene mandata al secondo operazionale che amplifica di -1 quindi in uscita dal secondo operazionale ci saranno (-2)(-1)= +2, ora se collegate un carico tra le uscite avrete una tensione amplificata di 4.

Gli operazionali di solito funzionano con un’alimentazione duale con tanto di massa, ma avendo solo una batteria 12V per creare la massa ho usato semplicemente due resistenze da 0,5k tra + e -, per stabilizzare la massa ho aggiunto un condensatore da 1mF (1000uF), una soluzione migliore è quella di aggiungere un terzo operazionale “buffer” che faccia uscire una massa bufferizzata con la corrente dell’operazionale se richiesto dal carico, anche se in questo caso la parte di potenza non usa la massa.

Gli operazionali vanno alimentati con gli estremi della tensione cioè +6 e -6V, il segnale audio da amplificare si manda tra massa e uno degli ingressi dell’operazionale come da schema, l’uscita, almeno in questo caso, non ha bisogno di massa e quindi si collega l’altoparlante direttamente tra le uscite degli operazionali.

La corrente di uscita di solito non basta in quanto è solo di 10 20mA e la si può aumentare con dei transistor usati come buffer, ovviamente il suono dipenderà dal transistor usato, meglio usare transistor in formato TO-92 che sono molto veloci e presentano elevati hfe per esempio bc368 e bc369, D882 e B772 ma una qualsiasi coppia come bd139 e bd 140 oppure bd237 e bd238 (ecc…) funziona lo stesso, da evitare i darlington tradizionali, al massimo usate un darlington Sziklai fatto da npn e pnp (VBE+VCE sat), in quanto dagli operazionali in uscita già si perdono da 1 a 3V, con il transistor altri 0,7V, con il darlington altri 0,7V, ricordatevi che la retroazione va presa all’uscita dei transistor (emettitore) altrimenti vi ritroverete la distorsione di cross over tipica degli ampificatori in classe B.

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Il guadagno di amplificazione è regolabile cambiando una resistenza (quella da 20k), meglio non oltre i 500k mentre è consigliabile stare attorno ai 10k per le resistenze di ingresso, la qualità dell’amplificatore dipende dal modello e da diversi parametri come slew rate, tensione di alimentazione, banda passante, offset, corrente, alcuni interessanti modelli sono tl072, ad827, opa2134, lm4562, ad746, ad823.

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Per avere anche una buona potenza dalla cassa e quindi evitare un cortocircuito acustico, bisognerà isolare pneumaticamente una delle due metà della cassa, rinchiudendone una in un contenitore che deve essere più grande e rigido possibile, ci sono poi due tipi di trattamento del suono per la parte rinchiusa: la sospensione pneumatica e il bass reflex, sostanzialmente nella prima si smorza l’onda e nella seconda si cerca di recuperarla (riportandola in fase) tramite un condotto accordato, un saluto e alla prossima.

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