Mi trovo a dover costruire il migliore amplificatore audio del mondo, quello che farà felice mia figlia Elisa. Mia moglie insiste nel comprarlo già fatto, ma il mio orgoglio di elettronico me lo impedisce. Riuscirò in questa impresa avendo poco tempo a disposizione, mancano solo 16 giorni alla festa di Santa Lucia ?

Mia figlia sta chiedendo solo un microfono amplificato per sentire la sua voce quando canta. Non molto direte. Ma poi so già che chiederà un MP3 et similia per “far girare” la base su cui cantare. Poi vorrà che la voce “suoni più alta” della musica. E dopo essere stata esaudita ci “romperà” le orecchie con un amplificatore audio scarso, quello che quando suona non riconosci la musica. Sto cercando di evitare di “rompermi le orecchie”, da qui ai prossimi anni, progettando e costruendo con il fai da te l’amplificatore migliore del mondo: semplice e che costi poco.

Non è importante quanto volume produce il tuo ampli, ma quanto bene riesce a riprodurre la musica che “ci butti dentro”. Questo è il primo segreto che ho imparato, quando da giovane, facevo l’ingegnere del suono. Poi segue la qualità della registrazione musicale, e per ultimo come “suona” la stanza in cui senti la musica. Tanti pensano che le casse acustiche siano le più importanti, ma io ho sentito suonare benissimo musica ottima su casse da poco costo.

Tecnicamente posso dire che il migliore amplificatore è quello che non ha contro-reazione negativa. Il famoso feed-back del segnale che dall’uscita viene sottratto all’ingresso dell’amplificatore. Tutti gli elettronici studiano questo circuito, che sicuramente ha tantissimi pregi. Ma ha il difetto che distorce il suono musicale quando accoppiato ad una cassa acustica. Personalmente affronto la scelta di qual’è il migliore amplificatore audio facendo delle distinzioni di prezzo-costo che sei disposto a spendere.

Un amplificatore che si avvicina a quello non retroazionato è quello in classe D. In effetti i più recenti amplificatori utilizzano questa tecnica per riprodurre musica di ottima qualità. I classe D utilizzano le induttanze ed i mosfet pilotati con segnali PWM, cioè ricostruiscono digitalmente un segnale analogico. Hanno un efficienza elettrica molto elevata che si traduce in schede elettroniche molto piccole, che scaldano poco. Anche il prezzo di acquisto diventa basso. Questo circuito audio funziona bene perchè, a livello teorico, non ci sono ritorni di segnale negativi, tra l’ingresso del segnale audio e l’uscita verso le casse acustiche.

Un modo “più antico” di produrre un amplificatore di questo tipo è il circuito audio in classe A. Questi circuiti erano utilizzati prima dell’avvento del circuito in classe AB. Suonavano e suonano molto bene, si dice che siano i migliori. Hanno il difetto di avere una bassa efficienza elettrica, che si traduce nell’utilizzo di tanta energia elettrica che viene sprecata in calore. Questi amplificatori costano molto perchè devono avere alimentatori potenti e dissipatori di calore massicci, con tutto ciò che comporta a livello di scheda elettronica e contenitore.

Un signor elettronico, che di nome fa Roberto delle Curti, ha trovato il modo di costruire un amplificatore in classe A che ha un efficienza elevatissima. Nella immagine vedete un suo amplificatore messo in una cassetta di vino che usa con la sua chitarra Martin acustica.

Cosa mi serve per costruire un amplificatore audio con il fai da te ?

Sto studiando un circuito elettronico che promette di utilizzare solo 2 transistor di potenza da pochi Euro. Aggiornerò questa parte mano a mano che viene pronto il circuito funzionale che sto testando. Il circuito è frutto degli studi di Roberto delle Curti, un genio e visionario di altri tempi. Per chi non avesse tempo e voglia di aspettare cercate su google “amplificatore classe D” e troverete ogni sorta di scelta a basso costo pronta all’uso.

La migliore guida agli ampli audio fai da te

In internet ci sono un sacco di circuiti elettronici dedicati agli amplificatori audio, ma capire quello “buono” non è cosa facile. Per una trattazione teorica esauriente sull’elettronica che serve per costruirsi un amplificatore audio di qualità in classe A guarda guida agli amplificatori audio. Troverai tutto quello che ti serve da sapere per costruire il tuo impianto audio ideale.

Mentre se sei intenzionato ad acquistare, o costruire con il fai da te un amplificatore in classe D allora ti consiglio:

• una application note della IRF (teoria): class D audio amplifier basics
• una tesi di laurea ben fatta (teoria): “High Frequency Current Mode Class-D Amplifiers With High Output Power and Efficiency“
• un kit da saldare con il fai da te (pratica): kit amplificatore classe D
• un video tutorial (teoria e pratica): class D amplifier tutorial
• una introduzione agli amplificatori in classe T
• un forum per gli amanti dell’audio fai da te

Lo schema elettrico di un amplificatore audio di potenza

Ma quale schema elettrico scegliere tra i tanti in circolazione? bisogna partire con dei punti fermi e delle certezze. Allora ti propongo alcuni schemi elettrici con cui fare esperimenti:

• schema elettrico amplificatore classe A a valvole termoioniche
• schema elettrico amplificatore classe A a transistor
• schema elettrico amplificatore in classe D a circuito integrato

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Per ogni effetto “speciale” è presente una descrizione del risultato finale e del principio di funzionamento.

Il libro è suddiviso in quattro aree di interesse: luci, suoni, acqua e meccanismi. In aggiunta una guida ai siti internet dove acquistare i materiali elettrici specializzati per il presepio.

All’interno del libro troverete schemi elettrici perfettamente funzionanti con i disegni del circuito stampato per costruire, con il fai da te, un alimentatore stabilizzato a tensione variabile per accendere, regolando l’intesità, luci, led e motorini elettrici. Progetti con Arduino, con schemi elettrici e circuito stampato, per il controllo di led con tecnica PWM, motori in corrente continua con ponte ad H, e per la registrazione e riproduzione di effetti sonori.

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Nel libro troverete termini semplici e spiegazioni dettagliate, esperimenti facilmente eseguibili da chiunque senza utilizzare costosi strumenti di laboratorio, mantenendo alto il gradi di precisione dei risultati.
La cella ed il pannello fotovoltaico diventeranno pane quotidiano per il tecnico e per lo sperimentatore. Nel libro vengono affrontati i temi legati alle misure da effettuare sulle celle ed i pannelli fotovoltaici.
Verranno analizzati dettagliatamente un regolatore di carica ed un lampioncino solare.

Seguiremo la progettazione di un regolatore di carica, in ogni minimo dettaglio, passo passo con l’autore; un’analisi dettagliata del dimensionamento di un impianto fotovoltaico ad isola autonomo dalla rete elettrica.
Il libro è strutturato in brevi ed efficaci capitoli dedicati a tutto il settore fotovoltaico, dalle curve di carica delle batterie.
Contiene un estratto sulle normative di riferimento del settore.

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CircuitLab 

è un software di simulazione interamente web, cioè il programma è online e non dovete scaricare ne installare file sul vostro PC. E’ utilizzato dal MIT nelle loro lezioni e-learning. All’inizio era gratuito, ora dovete creare un account e avete a disposizione un certo numero di simulazioni gratuite mensili. E’ facile ed intuitivo, ma è in inglese.

Solve Elec

Con Solve Elec, software gratuito potete: disegnare, simulare ed analizzare circuiti elettronici in corrente continua ed alternata, avere le formule letterali utilizzate nel circuito,  verificare le equazioni del circuito, disegnare i grafici, calcolare il circuito equivalente di quello disegnato, sfogliare la documentazione, creare e salvare report completi, un oscilloscopio virtuale, l’analisi dei filtri, formula e valore della funzione di trasferimento del circuito elettronico analizzato, ed infine il grafico della risposta in frequenza. Può essere installato con sistemi operativi Windows e Mac OsX. E’ un programma consigliato per docenti e studenti, per la sua facilità di utilizzo e la possibilità di creare relazioni e verifiche. Una descrizione più completa e video corso li trovate su CONTINUA.

LTspice  

è un software gratuito messo a disposizione da Linear Technology, produttore di componenti elettronici di potenza e regolazione. L’interfaccia è semplice ed intuitiva. Si trovano guide e tutorial ed anche modelli di componenti elettronici. Si installa su sistemi operativi Windows e Mac OSx.

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Qucs 

è un software di simulazione elettronica totalmente gratuito che funziona in ogni tipo di sistema operativo. Nativo per sistemi operativi Linux. Ha grandi potenzialità e capacità di analisi e simulazione.

CircuitMaker  

è un software di disegno e simulazione un pò datato e funziona con sistema operativo Windows. E’ gratuito e rilasciato in versione studenti.

EDwinxp 

è un software che può eseguire la simulazione elettronica, visualizzare la curva termica della scheda elettronica PCB, analizzare le emissioni elettromagnetiche. E’ in grado di simulare i microcontrollori. Ha una versione demo gratuita.

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