Circuito: Amplificatore Compatto da 60W

Cosa succederebbe se un amplificatore grande come un palmo di mano potesse superare moduli più grandi e costosi, offrendo al contempo una qualità sonora di alto livello? Questo amplificatore discreto da 60 W compatto e a basso costo del 2015 dimostra che le prestazioni audio impressionanti non devono necessariamente avere dimensioni elevate o essere costose.

E se un amplificatore grande quanto il palmo di una mano potesse superare moduli più grandi e costosi, offrendo al tempo stesso una qualità sonora di alto livello? Questo amplificatore discreto compatto da 60 W, economico e presentato nel 2015, dimostra che prestazioni audio eccellenti non richiedono necessariamente dimensioni o costi elevati.

Il circuito

Con dimensioni di soli 38 × 56 mm, l’amplificatore compatto da 60 W progettato dal Dr. Robert M. Carter era più piccolo ed economico di molti moduli comparabili basati su IC, pur garantendo un’ottima qualità audio. Presentato per la prima volta su Elektor novembre/dicembre 2015, grazie al layout efficiente e alle solide prestazioni si è rivelato una soluzione versatile per numerose applicazioni, dagli impianti audio per auto e subwoofer domestici fino agli altoparlanti per smartphone o tablet e ai sistemi AV multicanale.

60-w amplifer circuit — L’amplificatore audio compatto da 60 W.

Il circuito segue una topologia convenzionale e adotta una configurazione completamente simmetrica con compensazione in frequenza a polo singolo, pur includendo alcune scelte meno comuni per ridurre il numero complessivo di componenti. Invece della classica configurazione non invertente, l’amplificatore opera in modalità invertente. Ciò richiede l’inversione della polarità dell’altoparlante, ma gli amplificatori invertenti richiedono generalmente un minore intervento di compensazione per le variazioni di fase ad anello aperto rispetto alle soluzioni non invertenti — un vantaggio in un progetto semplificato. Inoltre, il condensatore d’ingresso svolge più funzioni: realizza l’accoppiamento in AC e riduce il guadagno in DC a unità. Tutta la modellazione dipendente dalla frequenza è implementata al di fuori dell’anello di retroazione; il segnale viene completamente precondizionato dalla rete passiva d’ingresso, riducendo ulteriormente il numero di componenti necessari.

60-w amp projecct — Con soli 38 × 56 mm, il progetto discreto è più economico rispetto a moduli IC di potenza simile.

“L’amplificatore di base opera quindi con elevato guadagno fino a frequenze superiori alla banda audio e si noterà che, a parte i condensatori di compensazione da 39 pF e alcuni elementi essenziali di disaccoppiamento, il progetto non è costellato di misteriose reti RC ‘per la stabilità’,” ha scritto il Dr. Carter. “Nonostante ciò, l’amplificatore presenta un margine di fase teorico di 40° e il layout compatto del PCB mantiene al minimo gli effetti parassiti — si può considerare come un amplificatore operazionale di potenza discreto.”

Si noti che 60 W (65 W con 10% di THD) ottenuti con transistor di uscita in contenitore TO-220 sollecitano fortemente tali dispositivi. È quindi fondamentale prevedere un adeguato dissipatore di calore.

“In termini circuitali, questo significa che la protezione da sovraccarico non è affatto un lusso,” ha osservato il Dr. Carter, aggiungendo che sono stati utilizzati circuiti convenzionali a pendenza singola.