TEORIA: Calcolo della Potenza di un Finale PushPull

[robi]

con tutti i calcoli che ho fatto avevo trovato anche io la medesima analogia matematica 

eheh, veramente col mio post non mi riferivo alla formula in sè, ma al discorso del mio post precedente. Il calcolo della potenza massima rms con thd 5% è l'ultimo problema. L'interesse principale di un amplificatore è la transizione fra pulito e saturazione, la risposta delle varie finali alle diverse impedenze di uscita ed alle diverse tensioni, ed il suo comportamento nei transitori, più che a regime costante (che non si verificherà mai suonando).

[luix]

Per quello non credo ci siano formule, solo con l'esperienza lo puoi sapere.... ma io non ho abbastanza soldi per fare tre ampli uno con carico ottimo uno con carico più basso e uno con carico più alto e poi vedere le differenze...

[robi]

Ovviamente non ci sono formule, perchè è soggettivo.

Però ci sono i forum per condividere le impressioni
(hanno mantenuto lo stesso nome dal tempo dei romani!)

..e poi c'è la curiosità di sperimentare che porta a fare esperienza.
Io costruisco sempre due ampli per volta, sia perchè mi costa meno,
sia perchè così uno posso venderlo ad un amico e l'altro tenermelo,
sia perchè così posso sperimentare alcune varianti ed ottimizzarne l'effetto.

Impedenze più alte del normale solitamente suonano più da classe A,
più morbide e con un pelo meno potenza.. diciamo meno grezze..
con meno armoniche dispari, se mi passate il termine.
Ed hanno un passaggio in saturazione molto più morbido.

Impedenze inferiori al datasheet suonano più grezze, più aggressive,
all'apparenza più dinamiche, danno un pelo più potenza di uscita.
..possono aiutare valvole come le EL34 ad accentuare l'aspetto rock.

Inoltre per basse potenze solitamente uso impedenze leggermente superiori,
mentre per 100W preferisco impedenze leggermente inferiori,
a meno che non voglia suoni simil bogner, con tanto gain e più morbidi,
allora uso trafo da 6L6 per le EL34.

[Jaxx]

condivido ciò che avete detto, ma il mio cruccio era principalmente per sapere prima come dimensionare un finale e poi verificare, una volta fatto,
se i risultati attesi/calcolati rispecchiavano la teoria.

ora dato che per i pre si può fare, e direi che ''ci viene'' piuttosto bene il calcolo in teoria con quello in pratica non vedo perchè non si possa riuscire a farlo con precisione e accuratezza anche per un finale.

a mio avviso ''sbagliamo'' a fare i calcoli matematicamente piuttosto che farli graficamente disegnando le rette di carico.
del resto anche per le pre se non avessimo a disposizione il grafico non potremmo calcolare e riscontrare molti aspetti.

sicuramente la pot max del finale non è una costante, del resto un segnale in alternata non può dare una potenza dissipata su un carico in modo costante.

ma penso che per avere tutti i riscontri che hai giustamente citato robi, non si possa continuare a farlo (parlo per me) a spanne, ovvero se aumento un pò ho questo risultato e se diminuisco ho l'altro. è anche vero che con l'esperienza certe cose si apprendono anche indirettamente ma non penso sia il metodo corretto.

inoltre la formula Vb^2/Raa nasconde una grave lacuna, ovvero non tiene minimamente conto della natura intrinseca della coppia di tubi in questione.
ovvero se fosse corretta vuol dire che una coppia di el34 alimentate a 500V con un carico di 4k danno 62.5W, e una di kt88? dubito fortemente che dissipino come le el34.

secondo me dobbiamo sbatterci sui grafici. perchè da li ricaviamo in base al carico, alla alimentazione, alla taratura della corrente a riposo o bias tutti i dati che ci occorrono.
come per esempio, a che voltaggio ho il cut off sulla linea della Vg1=0V, e quest'ultimo dipende strettamente dall'alimentazione e dal carico, perchè sono quei dati che danno l'inclinazione negativa della retta. da quest'ultimo ricaviamo anche il max swing possibile della tensione del segnale e in seguito da esso dividendolo per il carico la Ibm(ovvero la max corrente del segnale, che non va confusa con la corrente in continua, come avevamo fatto in precedenza per calcolare la Po=0.5*Ibm(Ebb-Emin) usando la max corrente continua attraversata nel punto in cui ho il max segnale sul datasheet), inoltre dai grafici si evince il motivo per cui gli gli ampli p.p. che lavorano in classe A sono alimentati a tensioni inferiori e correnti maggiori.
allo stesso modo in un AB aumentanto la Ibias abbiamo una dissipazione statica maggiore, perchè è la retta della classe A che si sposta verso l'alto diminuendo lo ''spazio'' di lavoro della classe B e spostando verso sx l'intersezione delle due rette di carico.
inoltre allo stesso modo ogni valvola ha un grafico ed una dissipazione massima differente, e come tale anche se sarà sottoposta al medesimo Raa e Vb+, quindi la medesima retta con la medesima inclinazione sarà il grafico sottostante a cambiare, proprio per la diversa natura del tubo.


facciamo una cosa, e dato che voi ne sapete ben più di me, prendiamo un tipo di tubo e una polarizzazione data su un datasheet facciamo il grafico e ragioniamoci su fin che non ci si salta fuori. ovviamente consultando il radiotron. luix lo ha io pure se a te serve robi ti passo il link dove scaricarlo.
prima o poi capiremo il modo corretto.

[luix]

Secondo me il calcolo non riesce perchè le valvole continuano a funzionare anche con la Vgk positiva, alcuni data sheet riportano le caratteristiche anche con la Vgk positiva...

In questo caso la griglia assorbe corrente e quindi lo stadio che sta prima glie la deve dare, pena: altra distorsione (che sia musicale o meno non lo so)... bisognerebbe vedere a che corrente si arriva con la griglia positiva e quanta corrente può sopportare la griglia prima di friggersi dato che non è stata pensata per fare quel lavoro...

Sto ancora studiando, se arrivo a una soluzione la comunico...

[Jaxx]

ciao luix,



allora io sono arrivato a trovare la Pout data come da datsheet delle kt77, viene all'incirca come quella dichiarata, ma ciò solo con il grafico a pagina 6 del MOvalve kt77 che tiene conto della conf UL con Va=Vg2,

http://frank.pocnet.net/sheets/086/k/KT77.pdf

non penso sia un caso, ora bisogna capire perchè.

posto i calcoli, nei quali ho ragionato sul fatto delle due classi, e che vada suddiviso il calcolo di potenza prima per la classe A e poi per la B, infine sommando le due.

VB 500V
Pout=[0.5*(3.14*0.205)*(325-220)]+[0.5*(0.12*3.14)*(500-335)]=37.03+31.10=68.13W  il datasheet dichiara 67W

se si fa caso alla I a max segnale data dal datasheet ovvero 0.126A e alla Pa dissipata max 28W si calcola la V=28/.126=222V, che dovrebbe indicare il cutoff a max segnale ovvero a Vg1=0V, a me col grafico viene 220V. facendolo con la I a dissipazione statica, ovvero 57mA  si trova con Pa min 28W, V=28/0.057=491V, ovvero l'altro taglio che dovrebbe corrispondere al 493V dato sul d.sheet.



VB 400V
Pout=[0.5*(3.14*0.18)*(255-198)]+[0.5*(0.13*3.14)*(400-255)]=16.11+29.61=45.7W il datasheet dichiara 45W



ps: i calcoli vengono per due polarizzazioni date a pag 3 (fixed bias con Vb 500 e Vb 400V)



sul radiotron la Ibm=Ib*3.14

[luix]

Guarda sei un po prolisso nel parlare ed i calcoli non si capiscono bene, inoltre hai usato le curve della valvola messa a triodo non a ultralineare...

Io ho fatto questo calcoletto nel caso della KT88 con Va=560V e Zaa=4.5k:

Sotto trovi l'immagine in cui riporto Zaa/4 (per alte potenze il finale lavora in classe B) -......in totale con la formula del radiotron P=0.5*Iamax(Vb-Vbmin)=96W... forse il data sheet riporta una potenza misurata che in distorsione è maggiore di quella calcolata per il caso sinusoidale... quello che non mi torna è la corrente altina....

Però la potenza istantanea dissipata è Pi=Va*Ia=90V*0.41=37W che è al di sotto delle 42W dissipabili quindi direi che ci siamo...

[luix]

yess! ci siamo.... almeno spero......... leggiti con calma questo articolo http://www.audioxpress.com/resource/aud ... a400ac.pdf

[robi]

mmm.. ok... ora ne ho la certezza..

..ma dopo che ho calcolato le condizioni ideali per ottenere una tot potenza a thd 5%,
che provvederò a verificare con un segnale sinusoidale in ingresso..
constatando che in condizioni statiche l'amplificatore eroga la potenza indicata..
certo a meno della tolleranza del 20% dei vari componenti..

..cosa ho controllato del mio amplificatore?
(scusate l'approccio user friendly)

[luix]

mmm.. ok... ora ne ho la certezza..

..ma dopo che ho calcolato le condizioni ideali per ottenere una tot potenza a thd 5%,
che provvederò a verificare con un segnale sinusoidale in ingresso..
constatando che in condizioni statiche l'amplificatore eroga la potenza indicata..
certo a meno della tolleranza del 20% dei vari componenti..

..cosa ho controllato del mio amplificatore?
(scusate l'approccio user friendly)

Assolutamente niente!

cordiali saluti
luix

[robi]

Distinti Origami anche a te, Luix 
Dato che l'hai presa così potrei farti notare che non si quota
per intero un messaggio, soprattutto se è quello messaggio precedente.

Ma il mio intento non è romperti le palle.
Anzi, in questo thread mi ha stupito la tua voglia di collaborare attivamente,
e la tua umiltà nel dire "devo rimettermi a studiare".
Solitamente sei come nel post precedente:
un vecchio burbero scontroso.


Il mio post, così come quelli prima, era più volto a Jaxx.
Il tempo dedicato a trovare qual'è la potenza esatta al terzo decimale
di un amplificatore ideale, che non tiene conto di tolleranze enormi,
lo dedicherei a leggere a tappeto i post di gente come (ne cito due):
- Larry (novosibir)
- Joey

Otterremmo indizi, suggerimenti e pulci nelle orecchie molto più fruttifere.
E molto più soddisfacenti.

[Jaxx]

Guarda sei un po prolisso nel parlare ed i calcoli non si capiscono bene, inoltre hai usato le curve della valvola messa a triodo non a ultralineare...

Io ho fatto questo calcoletto nel caso della KT88 con Va=560V e Zaa=4.5k:

Sotto trovi l'immagine in cui riporto Zaa/4 (per alte potenze il finale lavora in classe B) -......in totale con la formula del radiotron P=0.5*Iamax(Vb-Vbmin)=96W... forse il data sheet riporta una potenza misurata che in distorsione è maggiore di quella calcolata per il caso sinusoidale... quello che non mi torna è la corrente altina....

Però la potenza istantanea dissipata è Pi=Va*Ia=90V*0.41=37W che è al di sotto delle 42W dissipabili quindi direi che ci siamo...

rispondo solo ora perchè non sono a casa in questo periodo.
dai calcoli che hai fatto su quel caso si poteva anche ritenere di essere arrivati.
ma invece se rifai il procedimento sul altri tubi o altre polarizzazzioni.... nada.

mi sono accorto di aver sbagliato il grafico, ma anche usando quello che hai usato tu non si è precisi cmq.
le curve della Vg1 cambiano e non di poco al variare della Vg2, per quel motivo, ora che ricordo, avevo usato l'altro grafico..

yess! ci siamo.... almeno spero......... leggiti con calma questo articolo http://www.audioxpress.com/resource/aud ... a400ac.pdf

non appena ritorno a casa me lo leggo per bene.
sono più che ansioso 

mmm.. ok... ora ne ho la certezza..

..ma dopo che ho calcolato le condizioni ideali per ottenere una tot potenza a thd 5%,
che provvederò a verificare con un segnale sinusoidale in ingresso..
constatando che in condizioni statiche l'amplificatore eroga la potenza indicata..
certo a meno della tolleranza del 20% dei vari componenti..

..cosa ho controllato del mio amplificatore?
(scusate l'approccio user friendly)

robi ha perfettamente ragione in questo ma...
se si dovesse tener conto di tutte le tolleranze che ci sono in gioco e non solo nel finale.. beh direi che dovremmo fare degli ampli con dei trimmer al posto delle resistenze..dei cap variabili ecc ecc.
la cosa imposrtante è sapere bene ciò che sta dietro al tutto in modo da poterci disegnare i finali senza fare copia incolla da altri ecc ecc.
poi se ciò che andremo a misurare su un ampli calcolato per 50W saranno 45 o 55W effettivi poco importa, l'importante è aver capito come e perchè siano 55 o 45, e saperne attribuire la causa. o ad ogni modo sapere che il risultato atteso è prossimo alla realtà.

[robi]

..un ampli pieno di trimmer suonerebbe da schifo 
ho capito la tua provocazione, solo che non ha senso.

..tu progetti un ampli perchè abbia un dato wattaggio,
o perchè abbia quelle determinate caratteristiche sonore?

Il wattaggio, in queste caratteristiche, che influenza ha?

Non ho mai copiato un ampli, ma mi sono fatto un'idea
del perchè sono fatti in un determinato modo, e cerco
di sfruttarlo a mio favore e di condividerlo.

Paradossalmente si usa un metodo scientificissimo
per cercare di calcolare un parametro che so già
avere una tolleranza molto elevata, e che alla fine
non mi da nessuna indicazione sulla bontà del
progetto finale.

(sono tre post che aspetto che liux scriva
"se non ti interessa hai solo da non intervenire"
ma si è ancora tenuto..  )

[Hades]

Finora son rimasto a leggere perche' effettivamente l'argomento incuriosiva anche me (da autodidatta di elettronica "seria"), e dopo aver avvallato due ipotesi che a me sembravano sensate, ho deciso di tacere.
Robi, il quesito di jaxx (jaxx non avertene a male, ma non sei il massimo della chiarezza quando cerchi di spiegarti  ) era fondamentalmente:

Perche' un costruttore dichiara 50W quando in realta' sono 60W o 40W, e non 50W?

Questa domanda, secondo me, nasce proprio dal fatto che, come hai ripetuto tu e anche luix non mi sembra abbia negato, il wattaggio in ambito chitarristico non serve ad un'emerita mazza se non a dare un'idea o addirittura mettere un numero a caso.
La curiosita' porta anche a domande teoriche su qualcosa che difficilmente puo' portarti a risultati concreti, ma che ti da' un'idea generale di come poter ottenere un dato "numero" in elettronica, anche se non serve a nulla di pratico, "pour parler".

[OT Mode ON]

@Luix, @Robi:

Quel che pero' leggermente viene da pensare e' che, un'utente qualsiasi vede due "fonti" autorevoli di pensiero e opinioni (nonche' di fatti) punzecchiarsi a vicenda di continuo. Cosa puo' dedurne? Che e' libero di fare altrettanto.
Cazzarola, non siete affatto due stupidi: punzecchiatevi ma non cosi', fatelo in maniera meno polemica e piu' scherzosa. Devo essere sincero, non mi piace come interagite, anche se sono ultracerto che non varcherete (almeno in pubblico) la soglia dell'offesa personale diretta e del flame. Pero' sembra sempre che basti poco a far scattare la scintilla.
Non sono nessuno per dirvi quello che dovete o non dovete fare, non sono nemmeno Mod, esprimo la mia semplice opinione di affezionato utente del forum.

[OT Mode OFF]

@ Jaxx:

Scusa se ti ho incasinato il post!!!  

[robi]

Hades,
tutto quello che ho da dire è sempre pubblico.
Anzi, in privato son molto pià gentile e disponibile.
..ragiono un sempre al contrario della norma (ho richiesto beatificazione per la morosa).

Gioco spesso con l'essere burbero di luix perchè spesso mi vedo in lui,
anche se reagisco in maniera opposta, buttandola sull'ironia.

Ma da parte mia non c'è mai cattiveria, neppure col buon Gian..qualcosa
che se l'è presa. ..mi piace spronare la permalosità per sorpassarla.


Tornando in argomento..
le potenze dichiarate sono sostanzialmente sempre quelle..
50/60W per la singola coppia, 100/120W per le due coppie di finali (6L6/EL34/KT66/KT77)

Sostanzialmente perchè la si può dichiarare al thd che si vuole.. e poi chissenefrega!

..mi piacerebbe leggere più condivisione di esperienze, più persone che come me
si sono messe a leggere ore di thread di persone cazzute,
e poi saldatore alla mano hanno usato quegli appunti come base di partenza.

..sbagliando, cazzeggiando, prendendosi l'anodica.. ma con la voglia di provare..
e lo spirito del bambino che affronta tutto con la bocc (ed il cervello) aperti.