Lawrence, dopo averti stressato con le mie domande, dopo avere stressato pure un costruttore di impianti “esoterici” (esoterico ma competente, non temere), rotto le scatole ad altre persone, aver imparato ad utilizzare Micro-cap per fare non so quante simulazioni con valvole e mosfet e aver letto di tutto e di piu’ su forum siti e riviste... inizio a intravedere la luce in fondo al tunnel.
Mancano le prove pratiche, lo so, spero di aver presto l’opportunita’ di farne. Dovro’ fidarmi delle simulazioni e di chi le prove le ha fatte seriamente di persona.
Ho trovato inoltre un ottimo articolo sull’argomento valvole-transistor su Radiokitelettronica n.6/2008 di un certo Franco Perugini. Ottimo perche’ e’ l’unico articolo fra i tanti che ho letto in grado di far combaciare tutto cio’ che finora ho incontrato sull’argomento. Diverse cose erano comunque gia’ state scritte da te.
Riassumendo...
Per valutare le differenze tra 2 diversi tipi di amplificatori i parametri principali da osservare sono:
-distorsione armonica (una sinusoide in ingresso, si osservano le armoniche in uscita)
- intermodulazione (2 sinusoidi in ingresso, si osservano le nuove frequenze non volute in uscita)
Distorsione armonica - fenomeni che la causano:
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insufficiente velocita’ di risposta (basso slew-rate)
Tende a trasformare la sinusoide in onda triangolare, con relativa generazione di armoniche dispari. E’ un parametro molto critico soprattutto quando si e’ in presenza di molta retroazione (cosa molto frequente nei circuiti a stato solido).
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clipping Si ha quando si lavora in prossimita’ della saturazione dei dispositivi attivi, la sinusoide viene “tosata” e tende a diventare trapezoidale. Anche qui si ha generazione di armoniche dispari ed e’ un problema meno grave nelle valvole, in cui lo stacco tra zona lineare e saturazione e’ molto meno netto che nei semiconduttori
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distorsione di incrocio, o crossover Problema tipico degli amplificatori di classe B push-pull, in cui un ramo amplifica la semisinusoide positiva, l’altro ramo quella negativa. Come nei 2 fenomeni precedenti, la sinusoide viene distorta in modo simmetrico rispetto all’asse orizzontale e si ha generazione di armoniche dispari. Anche qui le valvole, sono superiori, dato che passano dalla conduzione allo spegnimento in maniera molto piu’ graduale che i semiconduttori.
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amplificazione in regime di non-linearita’ Questo e’ gia’ stato abbondantemente spiegato nei post precedenti e dipende dal dispositivo attivo usato, in particolare dalle curve caratteristiche. Abbiam gia’ chiarito che e’ il triodo ad avere le caratteristiche ideali per amplificare (distorsione bassa e prevalentemente di seconda armonica) e che non esiste nessun dispositivo a stato solido capace di replicare curve simili. . Dando un occhio a questo articolo sul fenomenale triodo EC8020 e in particolare alle curve caratteristiche perfettamente equidistanti si puo’ capire qual e’ la linearita’ raggiungibile scegliendo opportunamente il punto di lavoro:
http://ansaht.altervista.org/EC8020_art.htmForse solo i transistor SIT-FET hanno curve caratteristiche vicine a quelle dei triodi, ma sono componenti introvabili, talvolta costosissimi e delicati.
IntermodulazioneE’ la generazione di frequenze che non sono in relazione armonica con cio’ che arriva in ingresso ed e’ sempre dovuto alla non linearita’ dei dispositivi attivi. E’ minore negli amplificatore a valvole perche’ questi in genere dispongono di stadi intermedi con guadagno piu’ basso degli stessi realizzati a stato solido (in cui ci sono stadi ad alto guadagno con retroazione globale).
Conclusioni
E’ chiaro che in tutti gli aspetti esaminati i tubi termoionici presentano una certa superiorita’. Con questi e’ possibile realizzare ottimi amplificatori anche senza retroazione. Se ho ben capito, a differenza dello stato solido, in cui spesso l’eccessiva retroazione appiattisce le differenze tra i vari amplificatori, con le valvole abbiamo amplificatori che “colorano” la riproduzione sonora con le proprie ed originali armoniche. Ogni amplificatore e’ così diverso dall’altro. Che sia per questo che esistono tante discussioni sulle valvole?
Da notare che con i tubi e’ piu’ semplice ottenere alta dinamica.
Ed e’ anche vero che curando in modo particolare la progettazione di un amplificatore a stato solido, evitando retroazioni spinte e , cosa non facile, tenendo ogni stadio lontano da zone di lavoro non lineari, e’ possibile ottenere buoni risultati.
Altra nota da sottolineare: a seconda della circuitazione scelta si puo’ favorire la produzione di armoniche di un tipo o di un altro. Un push-pull ad esempio tendera’ a distorcere di piu’ le armoniche dispari rispetto ad un single-ended, che distorcera’ soprattutto quelle pari.
Rimane da chiarire in che modo la resistenza di uscita dell'amplificatore (grandezza sostituita elegantemente chiamandola fattore di smorzamento...) influisce sul risultato finale (sul Radiotron c'e' un bel grafico che riporta l'aumento della distorsione al diminuire del fattore di smorzamento).
