Gli amplificatori audio

E' noto che gli amplificatori audio si dividono in classi, a seconda del regime di funzionamento. Nell'amplificatore in classe A fluisce sempre corrente nello stadio finale, con notevole consumo di potenza e conseguente basso rendimento. Nel caso della classe B, lo stadio finale lavora in push-pull, ed è composto da due transistor che amplificano ciascuno metà semionda; il rendimento energetico è molto migliore, a scapito di una leggera distorsione, detta di cross-over. Tale distorsione è tuttavia eliminabile, facendo scorrere nei finali una debole corrente di pre-polarizzazione, come avviene appunto nella classe AB.
In tempi piuttosto recenti hanno avuto notevole diffusione gli amplificatori digitali, detti appunto in classe D. Senza scendere in particolari, si tratta di amplificatori che hanno un rendimento elevatissimo, prossimo al 90%, e vengono quindi utilizzati soprattutto nelle apparecchiature portatili funzionanti con batterie. Con tali amplificatori è semplice ottenere potenze dell'ordine delle decine di watt, senza necessità di dissipatori, visto che il calore prodotto è quasi nullo.
Occorre tuttavia ammettere che, a meno di non trovarsi di fronte a progetti particolarmente elaborati e realizzati con componenti appositamente selezionati, l'amplificatore digitale presenta una qualità di suono inferiore rispetto alla classica classe AB.
Personalmente mi sono divertito a realizzare un piccolo altoparlante portatile per riprodurre gli mp3; ho fatto diverse prove e regolazioni, usando vari tipi di filtri audio per migliorare il segnale, ma notavo che il suono ottenuto aveva sempre qualcosa di povero, direi di distorto. Mi sono allora deciso ad usare un classe AB, che ho realizzato con due integrati TDA2002 funzionanti in BTL. Finalmente il suono era quello che desideravo: bassi puliti e profondi, acuti limpidi!
Forse gli amplificatori digitali che ho provato non erano di grande qualità (in effetti si trattava di moduli cinesi pagati pochi euro), oppure l'altoparlante da me usato non si adattava alle loro specifiche di uscita, considerando che spesso, con gli amplificatori digitali, lo stesso altoparlante contribuisce alla riconversione del segnale da digitale ad analogico.
Tutto quanto sopra ha lo scopo di giustificare la mia proposta di costruire un ottimo amplificatore in classe AB, usando l'integrato TDA1519C, facilmente reperibile, per esempio su ebay, a pochi euro. In questa pagina propongo la versione mono, che non richiede alcun componente esterno, ma anche la versione stereo è facilemnte realizzabile e fornisce ottime prestazioni.

Il circuito integrato TDA1519C

Il circuito integrato audio TDA1519C è prodotto dalla NXP (ex Philips) e si presenta in un involucro dotato di nove piedini (figura 1). Al suo interno sono presenti due amplificatori distinti, che possono essere usati per una configurazione stereo. Noi li useremo in parallelo, per realizzare un amplificatore del tipo bridge, anche detto BTL.
I collegamenti ai vari piedini sono indicati in figura 2, mentre in figura 3 c'è lo schema dell'amplificatore.
L'alimentazione viene applicata al pin 7 (positivo) e alla massa (pin 2 e pin 5). Il segnale entra sui pin 1 e 9, che in questo caso vanno uniti, trattandosi di versione mono. L'uscita per l'altoparlante viene prelevata ai pin 4 e 6.
L'impedenza d'ingresso, che per un amplificatore singolo è di 60 kohm, in questo caso risulta di 30 kohm, avendo collegato i due canali in parallelo.
Come si può notare, lo schema non richiede praticamente altri componenti oltre l'integrato. L'unica eccezione può essere il condensatore elettrolitico da 100µF sul pin 3, che serve a migliorare la ripple-rejection, ovvero a ridurre l'eventuale rumore dovuto a ondulazioni residue di alternata.




Per aiutare chi è meno pratico di montaggi elettronici, in figura 4 riporto un esempio pratico di come vanno collegati i vari pezzi (per rendere più agevole la rappresentazione complessiva, non si è rispettata la proporzione fra un pezzo e l'altro). Naturalmente l'integrato deve essere montato su un apposito dissipatore, in grado di smaltire il calore prodotto durante il funzionamento.
Nello schema non è stato previsto un potenziometro per la regolazione del volume, poiché si presume che il segnale in entrata sia regolato nell'apparecchiatura di origine, per esempio un computer o un lettore di mp3.

Concludo dicendo che l'amplificatore può essere alimentato con tensioni fra circa 12 e 16 Vcc; con tale tensione, la potenza di uscita su un carico di 4 ohm è di 22 W.