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Filtro a singolo stadio con bobina avvolta in aria

Lo scopo della prova è di indagare sulla bontà di un filtro a singolo stadio (in alternativa al filtro a doppio stadio usato di serie nel LYM 1.0T) il quale ricostruisce il segnale analogico di potenza per il pilotaggio delle casse acustiche. Per far questo abbiamo modificato il circuito originario usando un’induttanza avvolta in aria dal valore di 6uH. Non è stata usata una bobina da 10uH (consigliata da Tripath) perché troppo grossa per essere contenuta nello spazio per essa disponibile sul circuito del LYM 1.0T. Mediante simulazione software, infine, sono stati scelti dei condensatori, sempre facenti parte del filtro, in modo da ottenere le migliori prestazioni con il tipo di bobina usata.
 
Le tre prove che seguono intendono mostrare i difetti (per maggiori informazioni vi invitiamo a leggere i commenti finali) del filtro a stadio singolo (LC) in cui la bobina è avvolta in aria. La regolazione del volume del LYM è tale da portare il segnale d’uscita verso il carico di 8 ohm, formato da un resistore di potenza corazzata, ad un valore prossimo a quello della distorsione (visibile ad occhio sullo schermo dell’oscilloscopio).

Abbiamo eseguito tre prove distinte a frequenze diverse, a 1KHz, a 10KHz e a 20KHz.

Prima prova (a 1KHz)

img 0375•    Filtro a singolo stadio (modifica circuitale sul LYM1.0T)
•    Segnale d’ingresso: 1KHz,  1Vpp
•    Ampiezza del segnale di uscita: 16,4Vpp
•    Carico 8 ohm (fittizio)

A causa del ripple relativamente ampio, è un po’ difficile capire se c’è distorsione nella riproduzione del segnale. In realtà non c’è nessuna ragione per ritenere che vi sia distorsione solo perché il filtro è ad un solo stadio; per evidenziarla occorrerebbe eseguire prove con strumenti di tipo diverso da quelli usati in questo set-up. Il ripple visibile nella figura è prodotto dal segnale PWM (onda quadra a circa 760KHz).

Seconda prova (a 10 KHz)

img 0376•    Filtro a singolo stadio (modifica circuitale sul LYM1.0T)
•    Segnale d’ingresso: 10KHz, 1Vpp
•    Ampiezza del segnale di uscita: 18,6Vpp
•    Carico 8 ohm (fittizio)

Anche qui, a causa del ripple relativamente ampio, è un po’ difficile capire se c’è distorsione nella riproduzione del segnale. Il ripple sovrapposto al segnale, come detto prima, è prodotto dal segnale PWM la cui tipologia è un’onda quadra a circa 760KHz a duty cycle variabile. Come si può facilmente notare, il filtro a stadio singolo non riesce a rimuovere completamente la componente PWM la cui ampiezza, in corrispondenza del valore di cresta, è di ben 3Vpp. Anche in questo caso non si può parlare di distorsione evidente, non è questa la sede in cui si vuole analizzare questo aspetto...

Terza prova (a 20KHz)

img 0378•    Filtro a singolo stadio (modifica circuitale sul LYM1.0T)
•    Segnale d’ingresso: 20KHz, 1Vpp
•    Ampiezza del segnale di uscita: 16,6Vpp
•    Carico 8 ohm (fittizio)

Il problema rilevato in questa prova, è simile a quello del precedente caso. Si nota un ripple ancora maggiore (circa 4Vpp) in corrispondenza del valore di cresta del segnale a 20KHz.


Last modified on Tuesday, 27 August 2013 08:43