Per Esperienza

Carico attivo AC

2009-11-02T12:15:00.006+01:00

Al secondo semestre dell'ultimo anno in Facoltà abbiamo avuto l'onore di sostenere l'esame di Progettazione di Elettronica Analogica. Si tratta di un esame davvero molto particolare, centrato sulla progettazione e la realizzazione di un prototipo elettronico.

Dico "abbiamo" non a caso. Ho avuto la fortuna di lavorare al progetto assieme ad un collega molto stimato; la sinergia e la comunità di intenti ci ha consentito di produrre un lavoro che reputiamo degno di interesse, pertanto abbiamo deciso di rendere pubblico l'intero contenuto del progetto.

Abbiamo scelto di realizzare un carico attivo elettronico, caratterizzato dalla struttura in antiserie visibile in figura:
Questa topologia circuitale permette di regolare l'assorbimento di correnti alternate, purché in fase con la tensione d'ingresso. E' dunque chiaro che la caratteristica del carico potrà essere unicamente resistiva; questa topologia impone ulteriori limiti di funzionamento, che sono approfonditamente studiati nel progetto.

La complessità del progetto è determinata in primo luogo dalla struttura atipica, che presenta sostanziali problemi di polarizzazione e di controllo, ed in secondo luogo dal dimensionamento di una catena di controllo efficace.

Di particolare rilievo nel progetto è lo studio dello stadio cosidetto limiter, che opera il passaggio dal regime di funzionamento a resistenza costante al regime a corrente costante; esso è stato implementato mediante un amplificatore operazionale con rete di retroazione non lineare. Tale stadio è stato studiato in modo decisamente esauriente, e a nostro giudizio vale la pena soffermarsi sulle considerazioni fatte.

Notevole è lo studio affrontato per la stima della risposta in frequenza dei vari stadi, con particolare attenzione allo stadio finale.
Non di minore importanza è la serie di considerazioni fatte sulle non idealità del secondo ordine; di particolare interesse è lo studio del comportamento di un potenziometro caricato su una resistenza.

Non ci resta che augurarvi buona lettura, sperando di raccogliere suggerimenti per apportare modifiche e migliorie al progetto!

Link al PDF: Carico_Attivo.pdf

Il progetto e' stato diffuso anche mediante il noto portale www.electroportal.net, che vi consiglio di visitare.

Ripariamo una saldatrice

2008-11-25T13:31:00.014+01:00

Recentemente ho avuto modo di operare, per la prima volta, su una saldatrice elettronica. Devo dire che e' stato molto interessante, soprattutto per la soddisfazione nell'aver visto "dal vivo" le cose che ho studiato all'Università. Non mi capita tutti i giorni di vedere un circuito in grado di erogare una cinquantina di volt con correnti di quasi duecento Ampere!
Ecco una foto della "paziente", prima della riparazione:

Dopo un periodo di funzionamento piuttosto intenso, la saldatrice ha semplicemente smesso di funzionare. Non si e' più accesa, ne' la luce sul pannello ha più' dato segni di vita; persino la ventola rimaneva ferma.

Apriamo la saldatrice.
Non occorre dire che ho aperto subitaneamente la povera saldatrice, a caccia del guasto!
La prima operazione nel momento in cui si esamina l'interno di un apparecchio elettronico e' l'identificazione i componenti fondamentali, immaginando un possibile schema a blocchi.
Spesso le prime supposizioni sono errate, ma un'osservazione attenta e' fondamentale per decidere come comportarsi.

L'interno dal lato della ventola:

Da questa prospettiva si puo' seguire il percorso del cavo di alimentazione che, passando per l'interruttore, porta la tensione di rete alla prima piccola scheda. con tutta probabilita' si tratta del filtro d'alimentazione, onnipresente nei circuiti a commutazione; osservando attentamente si puo' intuire la struttura del filtro, costituito dai condensatori al poliestere e dalla doppia induttanza ben visibile al centro. Lo schema di principio di un filtro di questo tipo e' questo:

I condensatori aiutano a filtrare i disturbi in alta frequenza, in particolar modo quelli erogati dalla saldatrice, mentre l'induttanza aiuta a filtrare la componente di corrente di modo comune, sempre in alta frequenza.
Uno degli svantaggi dei circuiti a commutazione consiste proprio nella generazione di molte armoniche di disturbo.
Un filtro, anche se rudimentale come quello in questione, si rende indispensabile per non stressare oltremodo i componenti della rete elettrica.

Sulla parte destra della scheda, montato posteriormente, e' intuibile il collocamento del grosso ponte raddrizzatore, dal quale partono i cavi rosso e nero verso la scheda principale.

Il sistema di protezione contro il surriscaldamento e' molto elementare. La resistenza a filo visibile accanto all'induttanza fornisce l'alimentazione ad un circuito secondario presente sulla scheda principale. Elaborando il segnale della termocoppia montata sul dissipatore, fa diseccitare il rele' in caso di sovratemperatura. Tipicamente si tratta di un amplificatore seguito da un comparatore a trigger di Schmitt.

I cavi per i segnali di alimentazione e comando sono contenuti nella guaina sterlingata nera, visibile meglio in questa foto assieme alla termocoppia (montata sulla piastra d'alluminio, in zona posteriore):

clic per ingrandire

Sempre osservando la medesima foto, si intravedono i condensatori di filtraggio (rossi).
Osserviamo ora la scheda principale:

Notiamo subito la disposizione piuttosto intuitiva dei componenti. La tensione di rete precedentemente raddrizzata viene livellata dai condensatori elettrolitici visibili nella foto precedente, e la tensione continua di circa 320V cosi' ottenuta viene inviata allo stadio finale (che qui e' montato dietro allo stampato, coperto dalle abbondanti alette di raffreddamento).
Il finale pare essere di tipo dual-forward, vista la presenza di un trasformatore d'isolamento ad avvolgimenti semplici (un solo avvolgimento primario ed uno secondario, diodi di ricircolo, nessuna presa centrale), ma non ho trovato ulteriori informazioni in merito. Poco importa, visto che il problema era da un'altra parte.
Infatti, dai 320V precedentemente ottenuti viene derivata immediatamente l'alimentazione per lo stadio di controllo. Osservando la parte alta della scheda si può' notare un regolatore in contenitore TO220 (nella fattispecie un LM7815), ed alcuni altri condensatori di livellamento, oltre che due grosse resistenze a filo, che hanno subito destato il mio sospetto.
La prima operazione che ho fatto dopo aver aperto, esaminato e ripulito la saldatrice e' stata la misura "a caldo" delle tensioni piu' importanti.

ATTENZIONE: La prova e' stata effettuata con saldatrice completamente aperta e funzionamento in tensione. Com'e' riportato sulla carcassa di ogni apparato elettronico, qualsiasi misura non andrebbe MAI eseguita in questo modo, ma rispettando le minime precauzioni ho deciso di arrischiarmi.
Va da se' che l'inesperienza, la fretta e la scarsa conoscenza dell'elettronica interna sono fattori che obbligano all'immediata richiusura dell'apparecchio e la consegna al riparatore più' fidato.

Ho iniziato la misura partendo dai condensatori di filtro, e verificando l'effettiva presenza dei 320V continui. Va detto che il ponte e i raddrizzatori sono sempre leggermente sovradimensionati, e raramente vanno incontro a guasti.
Ho quindi spostato l'attenzione sull'alimentazione del controllo, iniziando dal regolatore.
E' apparso subito evidente che il 7815 non erogava alcuna tensione fra il terminale centrale ed il terminale di uscita (identificabili facilmente dal datasheet). Nemmeno la tensione a monte del regolatore dava segni di vita. Evidentemente il problema era ancor prima, e difatti le due resistenze a filo hanno svelato l'arcano.
Ai capi della resistenza più' vicina al regolatore cadevano zero volt, mentre ai capi dell'altra ho misurato i famosi 320V!
A questo punto era abbastanza auspicabile che la resistenza fosse interrotta, e infatti la misurazione mi ha dato ragione.
Osservando attentamente la foto si notano i piedini già tagliati delle resistenze (il taglio e' necessario per ottenere una misura affidabile di una resistenza, non dimentichiamolo attenzione!). Una era ancora sana, l'altra, come previsto, interrotta.

La riparazione.
Ho subito cercato delle resistenze a filo identiche a quelle originali, ma oltre ad aver incontrato notevoli difficoltà a reperirle, non sono stato assolutamente soddisfatto dell'acquisto; basta dire che ho comprato quattro resistenze di ricambio presso un negoziante che ne era fortunatamente fornito, e una di esse (sicuramente non per colpa del povero negoziante!) era già' interrotta... Qualita' zero.
Ecco una foto della resistenza originaria, aperta per verificarne il guasto, e quella "nuova", interrotta:

La resistenza originale e' in alto, la sua completa compromissione non ha bisogno di parole.
La resistenza acquistata, in basso, presentava invece il filamento leggermente più lasco al centro, segno certo di una interruzione. Anche una misura chiarificatrice con il multimetro ha dato un risultato interessante: partendo da un'estremità e facendo scorrere uno dei due puntali verso l'altra, la resistenza misurata saliva linearmente, fino a circa 1,5 Kohm, per poi incontrare l'interruzione.

Il problema della sigla.
Osservando attentamente l'immagine, si nota una palese incongruenza fra le sigle delle resistenze. Osserviamole da vicino:

La resistenza originale riportava la sigla 3K3 J, vale a dire 3,3 Kohm 5%, potenza 9W.
Quella nuova riporta semplicemente la sigla 3R3 K. Ora, fino a prova contraria, 3R3 identifica una resistenza da 3,3 Ohm, e non 3,3 Kohm.
A detta del negoziante, la "K" identificherebbe la moltiplicazione per 1000, ma noi tutti sappiamo bene che la lettera dopo la sigla identifica la tolleranza. Come identificare altrimenti questo parametro?
Guardiamo anche il codice standard (preso a prestito da un altro sito):

Notiamo che la "K" identifica una tolleranza del 10%, mentre la "J", presente sulle resistenze originarie, indica il 5%.
Non solo le resistenze nuove hanno una sigla ambigua ed una su quattro e' difettosa, ma hanno anche una tolleranza più elevata!
A mio avviso si tratta di un grossolano difetto di produzione.
Rimane comunque aperta la questione sulla sigla, invito i lettori a fornirmi la loro opinione!

Ad ogni modo, considerata la ridotta criticità del componente in questa specifica applicazione, e considerata la difficoltà incontrata nel reperirlo, ho deciso di terminare ugualmente la riparazione.

Ho proceduto quindi con la pulizia della zona di saldatura, con flussante solido e treccia dissaldante. La saldatura delle nuove resistenze ha richiesto non poco tempo, vista la necessita' di riscaldare l'ampia pista di massa sulla quale insisteva uno dei reofori.
Il riscaldamento preventivo (effettuato semplicemente tenendo il saldatore da 50W per una ventina di secondi sullo stampato, spostandolo di tanto in tanto) si e' reso necessario per garantire una saldatura affidabile. In caso contrario avremmo ottenuto la più classica saldatura "fredda", e l'aderenza dello stagno sarebbe stata decisamente molto precaria.
Ne ho approfittato per dare una ripassata anche alle saldature dei condensatori.

Montaggio e collaudo.
Ecco una foto dettagliata della zona dopo la riparazione:

Ho ritenuto opportuno rimarchiare le resistenze, in caso di riparazioni future. Non avendo nulla di meglio, ho utilizzato un pennarello indelebile a punta fine, sperando che non scolorisca. Sarebbe piuttosto triste se, in un futuro lontano, un riparatore dovesse effettuare la mia stessa operazione, e sostituisse le resistenze bruciate con resistenze da 3,3 Ohm...

Vale la pena dare un'occhiata anche al lato "pesante" del circuito:

Affascinante, vero? Devo dire che la qualità generale dell'assemblaggio e' decisamente sopra la media, e la precisione delle forature e degli allineamenti e' molto elevata.
L'occhio attento nota parecchi accorgimenti importanti nel circuito stampato, come ad esempio il piano di massa e l'imbullonatura delle blindosbarre affiancata alla rivettatura, allo scopo di garantire un contatto elettrico ottimale.

Eccezionalmente, ho ritenuto opportuno non ripulire la saldatura con il solvente, in quanto il flussante solido che utilizzo abitualmente e' di ottima qualità, e lascia comunque un velo protettivo sulla saldatura stessa. Se lavoro con circuiti di segnale mi preoccupo sempre di eliminare ogni traccia di flussante, lavorando accuratamente con pennello e diluente, ma in questo caso ho desistito anche per via della vernice protettiva depositata sul circuito stampato.
Ho notato infatti che e' pratica abituale del produttori ricoprire il circuito stampato di vernice trasparente dopo aver ultimato le saldature. In tal modo e' garantita una protezione aggiuntiva, che per condizioni di lavoro critiche come quelle di una saldatrice e' molto importante.

Ed ecco infine una foto dell'elettronica ripristinata nel proprio mobile:

Tutte le immagini sono visibili a piena risoluzione su PICASA.

Utilizziamo un display grafico

2008-11-13T12:52:00.005+01:00

Molti di voi conosceranno sicuramente i display alfanumerici 2 x 16, noti anche come "due righe sedici caratteri", oppure semplicemente "HD44780", in nome del controller tipicamente adottato.

In rete esiste un'infinità di materiale riguardo al pilotaggio di questi display, che peraltro è piuttosto semplice.
In poche parole e' sufficiente inviare alla linea dati i codici corrispondenti ai caratteri da visualizzare; servendosi degli appositi segnali di controllo si specifica la posizione dei caratteri, il lampeggiare del cursore, un'eventuale scritta scorrevole etc.
Chiaramente un display di questo tipo è adatto alla visualizzazione esclusiva di lettere e numeri, e pur avendo a disposizione una discreta scelta di simboli (barre, caratteri speciali etc.) ogni tentativo di visualizzazione "grafica", come ad esempio una barra scorrevole o un diagramma, diventa un compromesso fra la resa visiva e la scelta del simbolo più intuitivo. E' di fatto impossibile visualizzare un'immagine.

A tal proposito, da qualche tempo hanno fatto la loro comparsa i display grafici, o a matrice di punti, nei quali l'area di visione è uniformemente ricoperta da pixel.
Le risoluzioni sono relativamente alte, si va dai display 64 x 64 dei telefoni cellulari, passando per i 128 x 64, 128 x 256 etc. fino a display VGA da 640 x 480 pixel e oltre.

Come è intuitivo, il pilotaggio di questi display è più complesso rispetto al protocollo testuale del 44780, ma fondamentalmente la struttura è la medesima: la stringa di caratteri alfanumerici del 44780 è semplicemente sostituita da un insieme di coordinate vettoriali, da gestire opportunamente mediante i segnali di controllo. Nella maggior parte dei casi basta inviare al display la sequenza di accensione e spegnimento dei singoli pixel, spazzando l'intera superficie. Un po' come se si dovesse riempire una matrice casella per casella, a gruppi di otto bit alla volta.

Se il display va collegato ad un computer, l'elaborazione preventiva dell'immagine deve essere gestita dal software di pilotaggio, ma la quantità di programmi già scritti per questa specifica funzione rende il compito abbastanza agevole.
Se si lavora con un microcontrollore, il lavoro è ulteriormente semplificato dall'abbondante presenza di librerie e pacchetti software ad hoc, da incollare direttamente nel proprio codice.

Il display in esame.
Ho avuto modo di interessarmi a questi display quando ho reperito un PG12864A, recuperandolo da un pc palmare industriale (recuperato al ferrovecchio, quindi a costo zero!); nel momento in cui l'ho visto è scattata una curiosità irrefrenabile, che mi ha portato ad un primo approccio basato sul pilotaggio mediante pc (di fatto è il modo più semplice e rapido per sfruttare i display grafici di una certa complessità come questo).

Tecnicamente il PG12864A e' solo uno dei tanti display da 128 x 64 pixel basati sul controller KS0108, molto diffuso e collaudato.

Ecco una foto del display, davanti:

e dietro:

Si nota subito la presenza di una fila di 20 contatti. Dal datasheet del display e' immediatamente intuibile la somiglianza con la piedinatura dei classici 44780; di fatto le uniche differenze hardware riguardano alcuni pin di controllo.

L'interfaccia con il computer.
Il modo piu' diretto e semplice per sfruttare questi display e' un'interfaccia parallela (unidirezionale, anche SPP va bene) verso un computer fisso; non solo per l'esiguo hardware necessario, quanto per la maggior semplicita' nella gestione e visualizzazione dei contenuti. Supponendo infatti un'implementazione su microcontrollore, bisogna necessariamente mettere in conto un sostanzioso quantitativo di memoria nel quale conservare tutti i frame e le immagini!
Il collegamento al pc permette inoltre la visualizzazione dei contenuti piu' vari, dalle note interfacce per winamp allo stato della rete, dalle temperature interne al pc all'utilizzo della memoria RAM, solo per fare alcuni esempi.

Sostanzialmente lo schema da realizzare ricalca questo esempio:

ATTENZIONE: Lo schema riporta una piedinatura assolutamente generica per il display; all'atto della realizzazione, è necessario controllare l'effettiva piedinatura del proprio display, e prevedere gli eventuali adattamenti.

Si nota l'assoluta semplicità di questa soluzione, che prevede un collegamento immediato e diretto fra i pin della porta parallela e i corrispondenti pin del display.
Ovviamente questa e' la soluzione piu' rudimentale; personalmente ho realizzato un'interfaccia utilizzando gli arcinoti 74LS245, buffer ottali bidirezionali, che per questa applicazione sono in effetti un po' sprecati.

Da notare anche la presenza di un pin indicato con "Vout". Ebbene, da tale pin esce una tensione negativa di circa -10V, generata internamente dall'elettronica del display, che è necessaria per l'alimentazione del pannello LCD.
Mediante un trimmer da 10Kohm fra questo pin e la massa, prima di rientrare nel pin "Vo", si ottiene la regolazione del contrasto.

Per il collegamento alla porta parallela ho usato un cavo flat da 20 poli, che si e' rivelato particolarmente versatile e riutilizzabile per i progetti futuri.

L'interno:

Per il collegamento al display ho utilizzato un'interfaccia IDE da 40 poli; ne utilizzo solamente la metà, ma la praticita' di questa soluzione non ha rivali.
Per completare l'opera ho aggiunto un regolatore 7805 e il trimmer per il contrasto sulla stessa scheda. I 40 poli dell'interfaccia IDE mi possono tornare utili per realizzare contemporaneamente un'interfaccia per display grafici e alfanumerici, sfruttando semplicemente le due righe di contatti una alla volta.
In futuro perfezionero' l'interfaccia per gli alfanumerici.

La scheda di interfaccia risulta quindi cosi' costituita:

Trattandosi di scheda millefori, la parte posteriore e' molto popolata; in effetti il lavoro piu' lungo e' stato il collegamento dei fili verso i vari connettori:

Il lavoro non sara' pulito ma e' molto robusto e versatile. Nasce da qui la naturale considerazione sulla scelta dei buffer. Qualcuno potrebbe chiedersi: come mai non usare dei 74LS244? Osservando il datasheet, in particolare l'effettiva disposizione dei buffer interni, la risposta e' evidente: nel '245 i buffer sono tutti allineati, e gli 8 pin adiacenti possono essere assegnati tutti ad ingresso o ad uscita, mentre nel '244 si ha l'alternanza di un ingresso con l'uscita del pin opposto.

Inizialmente avevo fatto un tentativo (funzionante peraltro) di utilizzo dei 244, con questo risultato:

La confusione regna sovrana. Confesso di non aver previsto un tale groviglio di collegamenti; l'utilizzo di un 74LS244 e' vantaggioso praticamente solo nel caso di PCB realizzati appositamente, o nel caso in cui lo si utilizzi in modo "trasversale", ossia con gli ingressi in testa e le uscite ai piedi del chip, in modo da evitare troppi accavallamenti.

Nel suo complesso l'interfaccia risulta cosi' composta:

Il software.
Per la gestione di questi display esistono numerosi software, piu' o meno "artigianali". Personalmente ho usato LCDHype (Home), che ho trovato piuttosto intuitivo e ricco di funzioni pre-compilate per chi (come me) non ha molta voglia di star li' a programmare!
Esistono altri programmi piu' specifici, indicati ad esempio per le interfacce Winamp.

I piu' noti:
LCDStudio, analogo a LCDHype: Home
Microchipc, per le librerie da scaricare nei microcontrollori serie PIC: Home
LCDSmartie, piu' adatto per display alfanumerici es. 4 x 40: Home

Un interessante articolo di Hardware Upgrade in merito al noto programma jaLCDs: Articolo.

Alcuni esempi di funzionamento.

L'interfaccia per Winamp:

L'interfaccia a barre, sempre per winamp:

Visualizzazione di un'immagine:

Un orologio analogico:

Tutte le immagini sono visibili in alta risoluzione su PICASA.

Ripariamo (ovviamente l'elettronica di) una lavatrice!

2008-10-26T12:18:00.006+01:00

Recentemente ho avuto l'occasione di "mettere le mani" (per l'ennesima volta, a dir la verità!) nella lavatrice di casa.
D'un tratto, la cara lavatrice non voleva più saperne di fare la centrifuga, complicando notevolmente le operazioni di asciugatura degli indumenti (con questo tempo poi!).

Inutile dire che nel tempo di cinque minuti la lavatrice è stata accuratamente smontata alla ricerca del guasto.
Dunque... Se la centrifuga non parte, o è il motore, o son le spazzole, o è la.. centralina elettronica!

Ragioniamo secondo logica.
Il motore pareva in buono stato, nessun segno di bruciatura, nessun odore strano, nessun rumore sospetto; forse solo le spazzole un po' consumate, ma poteva ancora fare molta "strada".
E' bastato estrarre la centralina dall'angusto alloggiamento (fonti certe mi confermano che ci sono team di persone dedite a studiare la collocazione più scomoda e inarrivabile per queste benedette centraline!) per rendersi conto del problema.

Diagnosi del guasto.
Una visione d'insieme del lato superiore solitamente permette di trovare componenti visibilmente bruciati, danneggiati o addirittura esplosi, ma non e' il nostro caso.
Girando la scheda appare piuttosto chiara l'origine del problema:

Non notate nulla? Nemmeno sulla destra?
Guardiamo piú da vicino:

Eh si, avete visto bene! In corrispondenza di uno dei due relé visibili nella prima foto, c'é quello che rimane di una saldatura. La piazzola é sparita, il pin del relé carbonizzato, e al posto dello stagno c'é uno sprazzo nero.

Il guasto di questa scheda é da ricondurre con tutta probabilita' alla combinazione di stress meccanici, umiditá e generale scarsa qualitá del circuito stampato. C'é da dire infatti che anche le altre saldature non hanno un bell'aspetto, e la rottura di questa specifica saldatura prelude a guasti futuri dello stesso tipo.
Capita che una saldatura si deteriori, in seguito a stress meccanici (quali vibrazioni o sbalzi termici), dando origine a fessurazioni della stessa, che ne pregiudicano la conduttivitá. La corrente (piuttosto elevata in questo caso, visto che si tratta del relé della centrifuga) fa il resto, scaldando e deteriorando ulteriormente la saldatura, fino a dare origine a scintille che la consumano in breve tempo.

Come procedere.
La riparazione di questo tipo di guasti consiste ovviamente nel ripristino della saldatura originaria, ma rende indispensabile una revisione dell'intero circuito stampato, per arginare la possibilitá che il guasto si ripeta (evento molto probabile, con circuiti scadenti come questo).

Innanzitutto bisogna ripulire la zona danneggiata da detriti, segni di bruciatura e polvere; a questo scopo va bene un po' di carta abrasiva a grana molto fine. Qui nascono i primi problemi dovuti al calore.
In questo specifico caso il calore ha alterato la vernice protettiva del PCB, che di fatto si é scrostata fino alla saldatura adiacente quella del relé. Il rame della pista e' quasi sempre compromesso, e si rende necessaria una 'stagnatura' della pista stessa, ossia il deposito di un sottile strato di stagno, che garantisce una migliore conducibilitá e resistenza meccanica.

Dopo una prima pulizia meccanica, é indispensabile procedere con un risciacquo a base di alcol, ed una accurata asciugatura. Particolare attenzione va posta nello scrostamento della pista fino alla saldatura successiva (che servirá come appoggio). Capita spesso infatti che rimanga un po' di vernice al confine fra saldatura e pista, creando di fatto una barriera alla futura saldatura 'a cordone'. conviene operare con un punteruolo o anche un cutter, per liberare ogni residuo dal rame.

Viste le condizioni compromesse della pista e del terminale del relé, é bene non lesinare con il flussante. Personalmente ho pre-stagnato il terminale del relé e la pista, depositanto tutto lo stagno che mi serviva, e poi ho agito con il flussante, che ha aiutato notevolmente la distribuzione dello stagno.
Lo stagno utilizzato é il 67/33 giá presentato in precedenza; ho scelto questo stagno per le sue doti di maggior elasticitá a freddo, e per la migliore qualitá del flussante interno, indispensabile per questa riparazione.
Dopo il primo velo di stagno, ho rafforzato il cordone con un'altra passata.
Ecco il risultato:

Si nota il cordone che ora unisce il terminale del relé alla piazzola piú vicina. La pista di rame sottostante serve di fatto solo come guida, giacché la sua resistenza meccanica é stata irrimediabilmente compromessa dal calore.

Considerazioni.
Dopo aver sistemato questa saldatura, ho rinfrescato buona parte delle altre, a volte aggiungendo un po' di stagno, a volte lavorando solo col flussante ed aggiungendo quantitativi molto modesti di stagno. Bisogna infatti evitare nel modo piú assoluto di 'appesantire' le saldature mescolando blandamente lo stagno vecchio a quello nuovo, in quanto l'amalgama disomogeneo e' praticamente una garanzia di guasto (e' sufficiente un cambio di temperatura per 'criccare' internamente la saldatura), e l'aggiunta di stagno provoca facilmente un rigonfiamento della saldatura stessa, che ne pregiudica direttamente la resistenza meccanica.

Le saldature da revisionare sono soprattutto quelle relative ai componenti Through-Hole (TH) con pin non ripiegati. Osservando attentamente le foto precedenti si notano infatti alcuni componenti con pin ripiegati sul PCB prima della saldatura.
Questo garantisce solitamente una miglior resistenza meccanica, anche quando la saldatura é realizzata in grande economicitá.
Alcuni pin, come appunto quelli dei relé, non possono essere ripiegati (sono troppo corti e la loro maggior sezione porterebbe ad uno spezzamento piuttosto che ad un piegamento), e sono quindi piú suscettibili a guasti come quello analizzato.

Dopo la pulizia del vano centralina (collcato in basso, per proteggere giustamente l'elettronica dal vapore) e il ri-montaggio della lavatrice, tutto ha ripreso a funzionare, meglio che pria!

Tutte le foto sono visibili a piena risoluzione su PICASA.

Finale per cuffia LX1444... Modificato!

2008-09-20T12:40:00.004+02:00

Approfittando di una breve pausa di studio, ho ripreso un progetto che avevo iniziato almeno un anno fa.
Si tratta di un amplificatore finale per cuffia, che volevo collegare definitivamente al mio computer.
Ascoltando praticamente sempre l’audio in cuffia, ho percepito subito i limiti della mia scheda audio, sia in termini di potenza erogata che di banda. Le basse frequenze, in particolar modo, erano riprodotte con difficolta, e in effetti bisogna dire che lo stadio finale della mia "Creative Sound Blaster Live! OEM" non era stato pensato esattamente per pilotare delle cuffie da 40 ohm (quali sono le mie), ed era inevitabile che un’impedenza così bassa influenzasse pesantemente le doti dinamiche della scheda.
Non sono a conoscenza del valore dell’impedenza d’uscita della scheda, ma è presumibile che si tratti di un’uscita ad alta impedenza.

La scelta del finale.
Ho analizzato varie soluzioni, in quanto avrei potuto usare degli integrati finali tipo LM386 o TDA2822M in mio possesso, avrei potuto realizzare un semplice buffer a BJT, ed ho valutato persino un finalino valvolare presentato da Nuova Elettronica.

Visto il costo di quest’ultima alternativa (fuori dal mio “budget”), mi sono diretto verso un altro kit della medesima rivista, siglato LX1144 (reperibile nella rivista n. 167-168).

Si tratta di un finale da 1 + 1W RMS con ingresso a Fet e finale a Mosfet, una soluzione decisamente raffinata. Le caratteristiche “di targa” sono molto allettanti, e si può ottenere con facilità un guadagno di ben 30 dB.

La costruzione. Kit o millefori?
Dopo essermi informato, ed aver raccolto pareri uniformemente favorevoli per il kit in questione, ho deciso che l’avrei costruito.

Tuttavia, poiché avevo intenzione di modificarlo, non avrebbe avuto senso ordinare il kit completo; possedevo già tutti i componenti, e le mie modifiche avrebbero stravolto il circuito stampato, con esiti imprevedibili. Il circuito stampato fornito nel kit è infatti dotato di un piano di massa, che garantisce un’ottima immunità verso i disturbi irradiati, ma limita di fatto le possibilità di modifica.

Ho quindi raccolto tutti i componenti necessari, e, armato della proverbiale piastra millefori, ho replicato il circuito così come veniva proposto nella rivista.

Nonostante alcuni dettagli andassero modificati subito, l’ho ugualmente provato in questa configurazione “base”, e i risultato si sono dimostrati all’altezza delle aspettative.

Un suono palesemente diverso da quello “affaticato” che ero abituato ad ascoltare, le cuffie ora venivano pilotate con decisione anche nei bassi più profondi, conservando una banda più che ampia (i dati indicano una banda di 20-22.000 Hz, a +/- 1 dB!).

Pur non utilizzando uno stampato schermato dal piano di massa, non ho captato disturbi, eccetto forse il segnale del telefono cellulare nelle vicinanze; l’uso di una millefori ha pure i suoi limiti!

I limiti e le modifiche
Le mie uniche preplessità, a questo punto, riguardavano i punti deboli “noti” di questo kit.

Innanzitutto, i finali sono realizzati con una coppia complementare di Mosfet siglati IRFD.1Z3 e IRFD.9110, in package HD-1, molto simile ad un DIP a quattro pin. I progettisti di Nuova Elettronica avevano risolto brillantemente il problema della zoccolatura utilizzando uno zoccolo DIP da 8 pin, nel quale alloggiare il P-mos e l’N-mos di ciascun finale. Questa soluzione, seppur permetta di evitare la saldatura diretta dei FET, ha alcuni limiti.

Innanzitutto diventa difficile fissare qualsiati tipo di dissipatore, a meno di “incollarlo” direttamente ai finali, inoltre, vista la natura “ad incastro” dello zoccolo, c’è la possibilità che i transistor col tempo si stacchino dalla loro sede, con risultati ben immaginabili.

Poi, anche volendo utilizzare un dissipatore fissato esternamente allo stampato, ci si scontra con i condensatori di filtro, e col medesimo problema dell’”instabilità” dei Mosfet sullo zoccolo. Non è infatti il caso di applicare alcuna pressione all’insieme “Mosfet + Zoccolo”, per non piegare qualche pin. Insomma, si è costretti a lavorare con i Mosfet non dissipati, e, con le correnti in gioco, questi componenti tendono a scaldarsi considerevolmente.

Ho quindi disposto i Mosfet in modo leggermente diverso, saldandoli su un supporto rialzato, e prevedendo un dissipatore. Le immagini spiegano facilmente come ho fatto.

L'amplificatore è ancora allo stadio prototipale, i dissipatori sono ancora troppo vicini ai condensatori, ma con poche ulteriori modifche lo porterò all'assetto finale. Ecco il risultato, finora:

L'amplificatore privo dei transistor finali. Sono visibli gli zoccoli usati:

L'amplificatore con in finali al loro posto:

Il retro del finale. Si notano le grosse piste di massa (al centro), e le due piste per il 30V (che si estendono ai lati). Ho realizzato queste piste con rame più spesso, in modo da garantire la massima prontezza nei picchi di corrente.

Una visione d'insieme della tecnica utilizzata per montare i transistor su un supporto rimovibile e robusto. Ingrandendo l'immagine si nota facilmente il "trucco".

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DAP Audio P2000 Vintage

2008-08-25T14:17:00.006+02:00

Recentemente ho potuto completare la riparazione di un autentico "mostro". Due canali da 750W RMS l'uno. Roba da sagra, come si direbbe dalle mie parti.
Il paziente in questione è, come da titolo, un amplificatore della DAP Audio, modello Palladium 2000 "Vintage". Avevo già sentito nominare la DAP, in merito ad apparecchiature professionali di potenza, e difatti il modulo in questione è dotato di tutti i connotati del caso, ed è previsto il montaggio in rack.
Ma veniamo al dunque. Il proprietario dell'amplificatore, un mio conoscente che possiede un'attività di service audio-video, mi ha raccontato il dilemma: durante una serata, il canale destro era saltato improssivamente, e il pannello lo dava "in protezione". Ad amplificatore aperto, si notavano immediatamente i fusibili da 12A bruciati.
La sostituzione dei medesimi ha provocato nuovamente la fusione dei fusibili, segno abbastanza indicativo di un corto circuito secco.

L'amplificatore aperto:

Appena ho sentito la descrizione del guasto, mi sono fatto consegnare l'amplificatore per dare un'occhiata, pensando subito ad un corto secco nello stadio finale, un guasto piuttosto comune negli amplificatori in classe AB; di certo non mi aspettavo un finale così poderoso.
Quattro coppie (per canale!) di transistor complementari 2SC5200-2SA1943, coppia che ho scoperto essere molto utilizzata in ambito audio.

I transistor finali:

La scoperta del guasto
Ho quindi smontato il modulo relativo al canale danneggiato, segnando la disposizione dei cablaggi (ve ne sono parecchi, almeno una quindicina di fili di alimentazione con connettori Faston a guaina siliconica, una vera finezza).
Misurando blandamente con il tester la presenza di eventuali cortocircuiti, ho notato subito il corto secco a valle dei fusibili, imputabile quasi sicuramente a qualche transistor finale andato in cortocircuito pieno.
L'unico metodo per assicurarsi di ciò era dissaldare tutti i finali, e controllarli uno ad uno.

Il canale privato del dissipatore; da notare i transistor:

Infatti, dopo una semplice misurazione di continuità con il tester, ho trovato un 2SC5200 e un 2SA1943 in cortocircuito secco. Ho ritenuto che l'unica causa del malfunzionamento dell'amplificatore fossero questi due transistor, e a prova di ciò ho risaldato i rimanenti funzionanti, ho rimontato accuratamente il tutto, ed il finale ha ripreso a funzionare!
A mio avviso i transistor sono saltati per un surriscaldamento, ed è possibile che in un primo momento uno solo dei due sia andato in cortocircuito, vincolando l'uscita al potenziale di alimentazione (positiva o negativa), causando giocoforza la fusione di uno dei transistor del ramo opposto. Questa reazione a catena ha causato un cortocircuito pieno a livello alimentazione, che ha fatto fondere i fusibili ed arrestato l'imminente distruzione completa del finale.
Per i primi esperimenti ho usato cautamente dei fusibili da 3,15A.

Il problema dei transistor
Il problema, a questo punto, era trovare dei 2SC5200 e 2SA1943 nuovi.
Dei fornitori via internet è meglio non parlare, ho trovato siti molto "loschi" con spese di spedizione molto fumose, e siti che non spedivano fino al mio prossimo ordine (non faccio i nomi per ovvi motivi, ma a causa loro ho solamente perso molto tempo ed ottenuto per di più risposte sgarbate)!
Insomma, se uno ha bisogno di un 2SA1943 ed un 2SC5200 non può averli, a meno di pagarli in diamanti grezzi od oro massiccio. A parte le facezie, ero sinceramente sgomento per la difficoltà di reperire questi transistor.

La soluzione
Per fortuna mi è tornato alla mente colui che mi ha fornito gli introvabili TDA1514 per il Linn Majik (vedi post precedenti).
Dopo un breve scambio di mail (nel quale inoltre mi si spiegava l'accorgimento di leggere la sigla del "rank" per identificare la fascia di guadagno hfe del transistor), il mio "fornitore" ha avuto modo di recarsi Pechino (sic!) e trovare una coppia di transistor esattamente uguali ai miei.
In effetti, le alternative erano la ricerca di transistor di rank "o", o la sostituzione di tutti i transistor per garantire il corretto bilanciamento dei guadagni, ma la cifra da spendere sarebbe stata decisamente superiore. E poi era un peccato dissaldare 6 transistor perfettamente funzionanti ed originali per colpa di due bruciati.

Ricostruzione...
Ho quindi ricevuto i due transistor nuovi, ma prima di montarli ho dovuto smontare e pulire il dissipatore e tutti i transistor fissati al suo corpo, giacché la pasta termica si era facilmente essiccata durante le operazioni di smontaggio, e un eventuale riutilizzo della stessa avrebbe potuto mettere seriamente in pericolo l'integrità dell'amplificatore.
Infatti, la comune "pasta bianca" non è riutilizzabile in quanto da secca (basta che prenda aria una volta) produce l'effetto esattamente opposto a quello dovuto, ossia isola termicamente i transistor dal dissipatore, provocandone, cone è facile immaginare, la rottura per surriscaldamento.

La probabile causa del guasto
Dopo aver pulito con alcool il dissipatore, ho notato dei dettagli che mi hanno fatto seriamente dubitare della qualità costruttiva di questo amplificatore.
L'alluminio del dissipatore era particolarmente grezzo, si notavano alcuni fori rifatti e svasati male, un vistoso segno di una macchina utensile che aveva rigato l'alluminio proprio in corrispondenza dei transistor finali; evidentemente nessuno aveva pensato di carteggiare quella zona così sensibile, e di fatto le miche dei transistor insistevano su una superficie piena di avvallamenti e bave!
Ho quindi provveduto a lucidare le zone sensibili con carta vetrata fine, eliminando ogni asperità e garantendo una superficie più degna per un finale da 750W. Mi risulta molto strano che non siano state osservate delle norme qualitative così elementari.
Il dubbio si è fatto ancor più feroce quando ho osservato l'accoppiamento termico di una coppia di diodi e di un termistore. I diodi sono semplicemente appoggiati all'alluminio, e tenuti insieme da un abbondante strato di pasta bianca, e il termistore è letteralmente "annegato" in un avvallamento riempito della stessa pasta.
Inutile dire che con il tempo la pasta si seccherà, e i componenti sensibili alle variazioni di temperatura come i diodi e il termistore lavoreranno male.
Ad ogni modo, ho rimontato tutto esattamente "com'era prima", senza apportare modifica alcuna.

L'amplificatore sta suonando egregiamente sulla mia scrivania, ma sta pilotando delle casse da 15W, quindi sta praticamente "riposando". Al più presto sarà consegnato al legittimo proprietario, e mi auguro di poterlo sentire durante il collaudo alla massima potenza!
A breve ulteriori fotografie del lavoro svolto.

Come sempre, le foto sono visibili in alta risoluzione su PICASA

Ancora una volta, GRAZIE Maurizio!

AMP6 e le saldature

2008-05-27T09:58:00.002+02:00

Mi e' capitato per le mani un amplificatore ordinato all'ormai noto sito www.41hz.com, nella fattispecie un modello AMP6. Un mio amico aveva iniziato a montarlo, ma in fase di pre-test alcuni dettagli non lo convincevano, e quindi ho pensato di "darci un occhio". Preciso che il mio amico sta iniziando ora a sperimentare qualcosa, a fare qualche saldatura non banale ed assemblare un progettino niente male.
Dopo una prima revisione, nella quale ho sostituito una resistenza che era stata tolta a scopo di misura, ho notato alcune imprecisioni che ora vi espongo.
Innanzitutto le saldature. Non mi metto a scrivere la miriade di link che vi possono portare ai piu' svariati tutorial sulla saldatura (pardon, brasatura) a stagno, sul tipo di stagno da usare, la potenza del saldatore, la pasta o il flussante piu' opportuni e via dicendo. Mi limito a dire che ci vuole "una buona mano, un buon occhio e un buon naso", come per tutti gli esperimenti in campo elettronico (confesso che questa massima mi e' stata riferita da un mio conoscente riparatore, intendendo la buona mano per saper governare il saldatore, il buon occhio per non commettere errori grossolani, e il buon naso inteso sia come "inutito", sia nel senso letterale, un naso che sente subito l'eventuale puzza di bruciato!).
La maggior parte delle saldature erano state fatte correttamente, eccezion fatta per quelle sul piano di massa. Probabilmente il saldatore non era rimasto per un tempo sufficiente sul punto da riscaldare, e il risultato era una saldatura superficiale, irregolare, di forma semisferica, che, pur provvedendo alla continuita' elettrica, sicuramente non avrebbe retto il piu' modesto degli sforzi meccanici. Questo accade perche' il piano di massa disperde velocemente il calore del saldatore, e quindi necessita di piu' tempo per effettuare una saldatura corretta.
Direi che si puo' classificare senza dubbio nella categoria delle "saldature fredde", cioe' quelle nelle quali la temperatura e' stata insufficiente alla completa fusione ed amalgama dello stagno e del flussante.
Poco male, spesso basta riscaldare nuovamente la saldatura per veder risucchiare lo stagno nel foro metallizzato, e magari non guasta aggiungerne ancora un po'.

Diversa la situazione per altre saldature su piste convenzionali. Qui il problema era l'eccessiva quantita' di stagno rilevata su alcuni punti di saldatura, che ha reso necessario l'utilizzo della trecciola dissaldante.

A giudicare dal colore, lo stagno utilizzato e' il classico 60/40 da 1 mm di diametro, che ben si presta alla maggioranza delle saldature. Personalmente ho avuto i risultati migliori usando dello stagno 67/33, da 0.5 mm di diametro. soprattutto per i componenti SMD. Ho notato che quest'ultimo tipo di stagno impiega piu' tempo a raffreddarsi, forse a causa della temperatura di fusione sensibilmente piu' bassa rispetto al 60/40; un raffreddamento piu' lento e graduale e' proficuo per evitare l'insorgere di criccature nel materiale, che a lungo andare portano ad una degradazione meccanica della saldatura, da evitare assolutamente soprattutto con i componenti piu' voluminosi.
Le saldature con lo stagno 67/33 sono anche visibilmente piu' lucenti, forse per la piccola quantita' di argento presente nella miscela, ma di questo non sono completamente sicuro. Ho intenzione di provare delle altre leghe, e di cimentarmi nella saldatura lead-free.
A breve le mie impressioni!

Linn Majik - La riparazione è completa!

2008-05-13T17:42:00.006+02:00

Posso finalmente scrivere questa frase: ho aggiustato il Linn.

Oggi ho finalmente acquistato le quattro resistenze da 0,47 ohm che mi servivano per completare l'opera.
Dopo la sostituzione delle resistenze, un primo test ha confermato la piena funzionalità del Linn; ho quindi provveduto a pulire bene lo stampato dalle ultime tracce di pasta salda, ed ho alloggiato l'elettronica nel suo mobile. Le foto raccontano più di mille parole.

Foto dei finali e stadio d'alimentazione:

Foto complessiva dell'elettronica prima della messa nel mobile:

Foto del display (perdonate la scarsa qualità):

Il retro della scheda. Da notare le piste rifatte:

Foto del mobile:

Trasformatore ed interfaccia verso la rete:

L'elettronica adagiata nel mobile:

Il pannello posteriore, con l'abbondante dotazione di ingressi ed uscite:

Ed ecco tutti i componenti bruciati dal fulmine!

Un sincero GRAZIE a Maurizio per i TDA1514 e i transistor!

Linn Majik - La riparazione prosegue

2008-05-11T12:22:00.010+02:00

Dall'ultima volta in cui vi ho parlato di questa riparazione è passato un po' di tempo, ma d'altronde mi sono imposto di andare più cauto che mai, vista la fragilità del "paziente" e, non ultimo, il denaro investito.
Oggi posso dire finalmente che buona parte dei circuiti "sospetti'' funzionano.
Tutto si è svolto in questo fine settimana, dopo che Giovedì ho ricevuto la raccomandata contenente i quattro TDA1514 e i due transistor di potenza!

Eccoli:

Vi confesso che prima di accendere il saldatore e fare qualsiasi cosa ho pregato a lungo di non vedere sparire in fumo il risultato di parecchie ore di lavoro.. Ma l'unica era provare.
Ho iniziato con la sostituzione dei transistor di potenza "posticci" (il BD249C e il TIP145) con quelli "ufficiali". Il 2SC3519 e il 2SA1386 al loro posto. Ho sagomato opportunamente i pin per adattarli alla particolare forma dello stampato, oltre ché per ricostruire un paio di piste sollevate. Posso dire oggi con buona approssimazione il percorso del fulmine: dal cavo di messa a terra si e' propagato attraverso le piste di massa degli stadi d'ingresso, fino a raggiungere il finale del canale sinistro, che si e' bruciato subito. Il canale destro ha subito la stessa sorte durante le prime accensioni dell'amplificatore, visti i danni alla sezione di alimentazione. Anche il piu' robusto dei chip sarebbe saltato, con un' alimentazione in quello stato; i transistor di potenza andati (Il 3519 originale in cortocircuito, l'altro aperto), i regolatori che non regolavano, e chissa' quali cortocircuiti, che non ho neppure avuto la briga di verificare, giacche' ero preso dalla foga di dissaldare tutto cio' che sembrava ''andato''.
Ma ora, con i componenti nuovi alla mano, e le prove fatte, ero piu' speranzoso.
La sostituzione dei transistor di potenza non mi dava particolari preoccupazioni, in quanto la situazione poteva solamente migliorare, visto che i transistor erano proprio quelli per i quali l'alimentatore era stato disegnato.
Infatti, a saldature ultimate, le tensioni rispecchiavano fedelmente quelle desiderate: 26 volt sul ramo positivo e -25 sul negativo. Tutto a posto. Ora bisognava stare attenti a non bruciare i transistor appena piazzati, magari con qualche manovra sbadata!

Mille scrupoli prima di saldare i preziosi TDA: lo schema
Prima di saldare i TDA1514 era doveroso controllare, datasheet alla mano, tutte le reti attorno ai chip stessi, dagli ingressi alle uscite. Il circuito è abbastanza semplice e replicato identicamente per i quattro chip, esso si comporta come il classico "grosso operazionale", quindi con i componenti relativi all'impedenza d'ingresso, la rete di retroazione, i condensatori sull'alimentazione, e la rete di protezione SOAR. Proprio quest'ultima rete si è rivelata più complessa del previsto, visto che l'amplificatore prevede una funzione di "muting" automatico, oltre che' un muting forzato ottenibile dai jumper menzionati nei post precedenti.
Osservando il circuito, ho notato che da un lato la rete della SOAR ricalca fedelmente quella del datasheet, con una resistenza da 470K verso massa e un condensatore verso il ramo negativo dell'alimentazione (nel datasheet da 3,3 uF, nel Linn da ben 22 uF!). La costante di tempo di questa rete RC determina il tempo di "standby" dell'amplificatore prima dell'accensione completa.
Dei comparatori interni al 1514 fanno sì che a condensatore scarico (0 ~ 0,9V rispetto al ramo negativo dell'alimentazione) il chip sia spento, poi con una tensione fra i 2 e i 4,5 volt
si posizioni in standby, e poi infine con tensioni fra i 6 e i 7,25 volt sia in funzionamento pieno.
La rete che asserviva la SOAR del canale destro era sana, misurando con il tester la tensione sulla piazzola del pin 3, all'accensione si poteva seguire l'andamento che da 0V (sempre rispetto ai -25V) saliva lentamente fino a raggiungere la massa. I circuiti interni del TDA1514 limitano la salita di questa tensione arrestandola al valore massimo di circa 7 volt visto prima, quindi se in sede di misura potevo raggiungere la tensione di massa (ossia i 25 volt rispetto al ramo negativo), alla fine a chip montato non salivo mai sopra i 6,5 ~ 7V.

Un guasto inaspettato
Il ramo che asserviva il canale sinistro era invece fisso a zero volt. Osservando con attenzione le piste che costituivano il ramo, si poteva vedere che erano quelle più danneggiate, segno che il fulmine ha colpito con più forza in quella zona. Qualcos'altro si era bruciato sicuramente.
E' bastata una misura con il tester per capire che il cortocircuito verso i -25V era secco. Infatti il condensatore da 22 uF, una volta dissaldato, era in pieno cortocircuito.
Sostituire il condensatore è un gioco da ragazzi direte, ma dove lo trovo io un condensatore allo stato solido in SMD da 22uF 25V? Nella mia scorta di componenti non ne avevo, e nemmeno nelle schede ricche di SMD che tengo come miniera di componenti.
Ho notato che di condensatori come questo ce n'era un altro che livellava banalmente la tensione di 5 volt, piazzato nella zona degli stadi d'ingresso. Ho quindi prelevato il condensatore "buono", l'ho saldato al posto di quello in corto, ed al suo posto ho messo un elettrolitico da 22uF 25V che avevo in casa; per il compito che deve svolgere va più che bene!

Risolto!
Infatti all'accensione tutto rispondeva correttamente, con i display che reagivano prontamente , e le tensioni ai capi del condensatori che salivano come previsto. Attivando il mute dai jumper, le tensioni scendevano bruscamente a zero, riattivando il sistema salivano lentamente come era lecito aspettarsi. Un altro problema risolto!

La prudenza non è mai troppa: un controllo a tutti i componenti
Le resistenze di retroazione dei chip erano tutte sane, a parte una da 150 ohm che appariva sana, ma era fissata con delle saldature fredde (in effetti erano un po' opache), ed appariva come un cortocircuito!
E' bastato rifare le saldature e tutto si è messo a posto.
Per sicurezza ho rinfrescato anche le saldature delle altre resistenze, assicurandomi poi del loro corretto funzionamento. A conti fatti, se la resistenza da 150 ohm incriminata si fosse comportata come un aperto, il TDA1514 relativo si sarebbe comportato come un buffer, e la tensione in uscita sarebbe stata a livello di linea, quindi ben piu' bassa di quella erogata dal ''gemello''; questo avrebbe portato ad un drastico abbassamento della potenza in uscita, che si sarebbe dissipata sulle resistenze di adattamento (ed ecco perche' ho scelto di non mettere subito quelle da 0,47 ohm!).

Regolazione dell'offset
Ho scoperto anche la funzione precisa dei due trimmer nella rete di retroazione di un chip del canale destro ed uno del canale sinistro.
Come sospettavo, essi servono a fissare l'esatto valore delle resistenze di retroazione (si tratta di trimmer da 500 ohm in serie alla resistenza da 3,9K di retroazione), in modo da garantire il matching perfetto del guadagno fra gli stadi che finiranno in parallelo.
Ad una misura col tester, la serie della resistenza e del trimmer misura esattamente come la resistenza dello stadio speculare: 3910 ohm in uno stadio e 3915 nell'altro. Precisi tanto da farmi seriamente prendere in considerazione di lasciarli lì, senza tarare neppure nuovamente il sistema!

Uno schema sempre più complesso: operazionali per la compensazione in temperatura
Rimaneva abbastanza fumoso il ruolo di due integrati doppi operazionali di tipo TL072C, che agivano sulla retroazione di entrambi gli stadi. Pare che siano collegati all'NTC fissato al dissipatore, qunidi presumibilmente ad una rete di compensazione della temperatura.
Il loro funzionamento pareva regolare, non c'erano cortoocircuiti, e non mi sono addentrato in ulteriori indagini. Curiosamente questi due integrati sono alimentati alla tensione duale di + e - 14V, ottenuta dai 317-337 che generano i 15V duali, ai quali sono affiancati due BJT di media potenza SMD che causano la caduta di 1V, che genera così i 14 volt duali. Condensatori a iosa.
Forse si voleva migliorare il disaccoppiamento fra l'alimentazione dello stadio l'ingresso (l'unico in effetti ad essere alimentato a + e - 15V) e lo stadio di compensazione della temperatura.

L'accorgimento per il parallelo dei finali
Insomma, tutto sembrava pronto per ospitare i TDA1514, eccetto le resistenze di bilanciamento delle uscite. Le resistenze da 0,47 ohm 5W le avevo già tolte, in quanto una di essere era "aperta" (fatalità sempre quella facente capo al TDA più "danneggiato"), e le altre avevo comunque intenzione di cambiarle.
Decisi, come detto, che per le prime prove, potevo usare le quattro resistenze di potenza da 18 ohm 11W che avevo nel cassetto.
In caso di problemi, avrei subito avvertito il calore delle resistenze, piuttosto dell'odore di bruciato dei chip!

Fu così che iniziai a saldare il primo TDA1514.
Decisi di saldarli uno alla volta e dare tensione ogni volta, confidando sul fatto che di fatto i quattro chip sono gestiti da quattro circuiti indipendenti, e che comunque anche con un solo chip l'amplificatore avrebbe dovuto funzionare; al massimo, in caso di guasto catastrofico, avrei sacrificato uno solo dei quattro preziosi integrati.
Dopo l'accurata saldatura dei pin, ho controllato la continuita' di tutte le piste e la corretta corrispondenza di ogni pin con la funzione che avrebbe dovuto svolgere.
Sembra tutto a posto.

Proviamo il primo TDA...
Collego il trasformatore e il display, e con il cuore a mille infilo la spina. Il trasformatore reagisce sempre con un avvertibile impulso, per caricare i grossi condensatori da 10.000 uF. Tutto silenzioso. Dopo tre secondi stacco la spina, tasto transistor e chip, tutti freddi. Bene, almeno posso sentirmi di escludere la possibilita' di cortocircuiti o errati collegamenti.
Collego un segnale all'ingresso RCA corrispondente all'ingresso CD, piazzo una cassa acustica "da laboratorio", e accendo nuovamente. Tutto tranquillo, aspetto un buon mezzo minuto con le dita sulla scheda in cerca di possibili punti suscettibili a surriscaldarsi, e mi decido a far partire la musica.
Fu cosi' che ''Radio Ga Ga'' dei Queen battezzo' la rinascita dalle ceneri del povero Linn Majik, che a questo punto poteva dirsi sulla buona strada per il completo recupero.
La musica che usciva dalla cassa, la risposta corretta del controllo di volume e del cambio d'ingresso confermano il pieno funzionamento di tutto il circuito. Buona parte dei dubbi sono stati dissipati.

La strada è spianata
Procedo con la stessa operazione con un solo chip all'altro canale.
Con il cuore sempre a mille accendo, e finalmente posso assaporare il suono in stereo!
Tutto tranquillo anche con le temperature, al tatto tutto si scalda ma uniformemente e ''nella norma''.
Preso dalla gioia nel vedere che tutto funziona a dovere saldo il terzo chip, e poi il quarto.
Dopo aver controllato a livello maniacale ogni dettaglio do' tensione, e finalmente tutto funziona come deve. Tutti e 4 i chip funzionano insieme, Radio Ga Ga esce pulita dalle casse (per quanto possano essere da laboratorio, suonano benone! O magari è la qualità del Linn a farmi sentire una musica così bella? O forse la mia soddisfazione?).
Giunto a questo punto, una bella pausa e un buon caffe' sono d'obbligo.

A parte gli scherzi, ecco una foto didascalica del lavoro allo stato attuale delle cose:
Visibile più dettagliatamente su Picasa: LINK

Un curioso sistema di raffreddamento
Da notare le ridotte dimensioni dell'aletta di raffreddamento, in alluminio anodizzato. L'anodizzazione rende elettricamente isolante l'alluminio, e infatti durante lo smontaggio dell'amplificatore non ho notato alcuna mica isolante, e nemmeno un po' di pasta bianca. Per fare un lavoro più accurato ho quindi provveduto a fissare chip e transistor con delle buone miche isolanti siliconiche e un giusto quantitativo di pasta termoconduttiva.
Durante le prove l'aletta (se così si può chiamare) ha raggiunto temperature abbastanza elevate, al tatto.
Evidentemente la dissipazione del calore sarà più efficiente con l'amplificatore nel suo mobile metallico (è d'alluminio, e piuttosto spesso), al quale l'aletta trasmetterà il calore. Però, una scelta davvero ingegnosa!

L'alimentatore da banco

2008-05-07T09:34:00.010+02:00

Ecco finalmente la descrizione del progetto forse piu' controverso fra gli appassionati di elettronica: l' alimentatore da banco per il proprio laboratorio.
La mia idea e'nata discutendo un po' (animatamente) con i colleghi all'universita', in merito alle caratteristiche dello strumento ''ideale'', che avrebbe risolto tutte le esigenze possibili per l'alimentazione da laboratorio. Ad un certo punto si crearono due linee di pensiero: chi diceva che l'alimentatore doveva essere minimalista, con un'unica uscita regolabile e ''perfetta'', e chi diceva che sul pannello dovevano trovare spazio tutte le uscite in alternata, tutte le tensioni fisse da 1.5, 3, 6, 9, 12, 15V, e almeno due uscite variabili, oltre ovviamente agli strumenti rigorosamente analogici.

Fu a quel punto che pensai: Perche' non realizzare una struttura modulare, da comporre in base alle esigenze? In fin dei conti un alimentatore super-accessoriato quando potra' essere sfruttato appieno? Praticamente mai!
Decisi quindi di dividere il concetto di ''alimentatore'' in quattro sezioni fondamentali: la sezione di potenza bruta (trasformatore, ponte e condensatore), il regolatore, gli strumenti e la sezione di protezione.
Decisi allora che sarebbe stata una buona idea realizzare le singole unita' in scatole separate, da collegare in base alle esigenze, in modo da rendere la struttura massimamente flessibile, oltreche' meno ingombrante possibile, visto che ogni volta si sarebbero collegate solamente le unita' desiderate.
Confesso che l'idea mi venne osservando la quantita' industriale di boccole e spinotti a banana che avevo acquistato l'anno precedente alla Fiera di Pordenone, e che erano rimasti inutilizzati per molto, molto tempo.. Sarebbe stato un peccato non utilizzarli, no?

Fu cosi' che iniziai a realizzare il banco strumenti, racchiudendolo in una scatola GEWISS modello 207.
Queste scatole sono davvero ideali per le realizzazioni prototipali ed hobbistiche, la plastica e' favolosa, si lascia lavorare bene ed e' molto resistente, ed inoltre il fondo delle scatole e' ricco di nervature, ottime per fissare torrette metalliche, trasformatori e quant'altro.
Nella ''207'' trovano spazio un voltmetro in CC da 30V f.s. ed un amperometro CC da 3A f.s., rigorosamente analogici, gestibili grazie ad un sistema di interruttori che permette di escludere gli strumenti (per i test piu' a rischio per la loro incolumita'!), di riferire le misure ad una massa diversa, etc.. Lo strumento e' decisamente versatile, e lo uso praticamente sempre.

La seconda unita' che ho realizzato comprende tutta la sezione "bruta'' dell'alimentazione, ossia i trasformatori, i ponti e i condensatori. Essendo questi componenti decisamente piu' ingombranti, ho utilizzato una scatola GEWISS modello 209.

Inizialmente volevo includere solamente i componenti sopra menzionati, ma poi, vista l'abbondanza di spazio, ho aggiunto anche un po' di ''optional'', che ora elenco:
-La tensione di rete a 220 volt viene inviata ai trasformatori mediante dei relé', azionati dagli interruttori sul pannello funzionanti a 12 volt. Non mi piaceva l'idea di avere i 220 volt sul pannello, e poi posso sempre prevedere l'attivazione dei rele' in via remota, o automatica, anche se non ho ancora implementato questa funzione, e i rele' asservono esclusivamente agli interruttori sul pannello.
-Un trasformatore da 12V 10W fornisce la tensione per l'elettronica di bordo precedentemente menzionata, e per i LED che ho intenzione di mettere sul pannello (tutt'ora rimane un'intenzione, visto il poco tempo a disposizione).
-Il trasformatore di potenza principale e' stato recuperato da un plotter, e' dotato di un primario con selezione 110-200-220-240V, e tre secondari, che con 220V al primario forniscono rispettivamente le tensioni alternate di 9, 18 e 27V.
-Inizialmente avevo pensato di portare la 220 solamente all'avvolgimento primario dedicato, ma poi ho pensato di mettere un interruttore a 3 posizioni, in modo da scegliere se tenere il trasformatore spento, se inviare la 220V all'avvolgimento ''220'' o all'avvolgimento ''240'', in modo da disporre di tensioni sensibilmente piu' basse di quelle nominali. Questo mi e' utile per testare il comportamento del carico ad esempio in caso di abbassamenti della tensione di rete, o per verificare l'autosuscettibilita' di un convertitore. Insomma, la differenza fra le tensioni ottenibili al secondario non e' elevatissima, ma puo' tornare utile.
I terminali dei tre avvolgimenti secondari di questo trasformatore sono portati direttamente al pannello frontale.
-Ho montato poi un secondo trasformatore, un toroidale da 50W con uscita 20 + 20V a zero centrale. L'uscita in alternata e' portata al pannello frontale con 3 terminali, sia mai che debba provare un alimentatore duale.
-Questo secondo trasformatore, oltre a fornire le suddette tensioni al pannello frontale, alimenta internamente un almentatore CC duale completo, realizzato con una coppia di regolatori LM317-LM337. Le tensioni in uscita vanno da 1.25 a circa 25 volt per il ramo positivo, e da -1.25 a -25V per il ramo negativo, e sono regolate separatamente da due ottimi potenziometri da pannello. La corrente massima di 1.25A per ramo e' piu' che sufficiente per alimentare la maggioranza dei progetti che richiedano alimentazione singola o duale. Prelevando poi la tensione fra il ramo negativo e positivo, si possono ottenere anche tensioni elevate, fino a 50V, una tensione normalmente fuori dal range dei comuni alimentatori da banco, che arrivano quasi sempre fino a 30 volt.
I regolatori sono fissati ad un dissipatore sul fianco destro della ''209''.
-Al fianco sinistro un altro dissipatore monta due ponti raddrizzatori da 50A, accompagnati da condensatori elettrolitici da 10.000 uF 50V, di buona qualita'. Gli ingressi dei ponti e le uscite ai capi dei condensatori sono disponibili sul pannello, pronti ad essere collegati a qualsivoglia avvolgimento secondario e qualsivoglia carico. Essendo tutti i sistemi galvanicamente isolati, e' possibile realizzare sistemi a masse separate, o paralleli per ottenere correnti piu' elevate (magari giocando con gli avvolgimenti secondari, che fatalita' forniscono tensioni facilmente combinabili).
-Sul pannello trova posto anche un voltmetro analogico AC da 30V f.s., molto utile per controllare l'effettivo valore della tensione alternata ai secondari dei trasformatori, soprattutto sotto sforzo.
-Nessuna ventola attiva, solo dissipatori esterni e abbondantemente sovradimensionati, a garanzia di silenzio ed affidabilita'.

L'abbondante presenza di boccole a banana sul pannello frontale garantisce la massima flessibilita' di questo ''box di potenza'', e i collegamenti permanenti (ad esempio i collegamenti fra gli avvolgimenti dei trasformatori) possono essere realizzati con del comune filo, semplicemente avvitando i morsetti delle boccole a banana. Semplice e flessibile.
Ogni trasformatore e' asservito da un interruttore controllato da un rele', sul fianco c'e' un interruttore generale bipolare, e dulcis in fundo ho trovato spazio anche per un filtro EMI per la linea a 220V, che non fa mai male.

La terza ''scatola'' che ho realizzato (precisamente in una GEWISS modello ''208'') non fa parte dell'alimentatore, ma e' un carico attivo, che descrivero' dettagliatamente in un altro articolo.

Foto dettagliate:
Scorcio all'interno dello stadio di potenza (cablaggi)
Retro pannello stadio di potenza
Interno della stazione di misura
Interno dello stadio di potenza

Link a tutte le foto dell'alimentatore su Picasa (consigliato): LINK

SCHEMI IN ARRIVO

T-AMP - e AMP32 fu.

2008-05-02T13:15:00.004+02:00

Come già introdotto nell'articolo precedente, vi spiego come è andata a finire l'esperienza con il T-AMP.
Il sito www.41hz.com è sembrato subito molto attraente, vista la varietà di kit disponibili e la cura con la quale il sito stesso è realizzato.

La tentazione di fare subito un ordine era fermata solo dall'imbarazzo nella scelta di quali kit provare, sembravano tutti molto validi.
La mia scelta ricadde su due kit: l'AMP32, basato sul chip TA2021 (2 x 15W RMS), e l'AMP4 (basato su un chipset completo, in grado di fornire una potenza di 2 x 30W RMS).
L'AMP32 mi ha particolarmente attirato per via della componentistica, tutta in SMD, anche molto spinto. E' stata l'occasione per impratichirmi nella saldatura SMD ed apprezzare al contempo una potenza più sostanziosa da questa famosa classe T (diciamo la verità, con 8 + 8W non si sentiva granché..!).

L'assemblaggio dell'AMP32 non è stato proprio immediato. Una volta imparata la saldatura dei componenti SMD a due terminali poi tutti si somigliano, e si può affinare la tecnica usando sempre meno stagno, ottenendo così una saldatura buona e soddisfacente.
Più difficoltosa è la saldatura del chip TA2021. Il package è in SMD molto spinto, i pin sono molto sottili e molto vicini fra loro. Dopo un insoddisfacente tentativo di saldatura "ad onda", mi sono adattato a saldare i pin uno ad uno, togliendo alla fine ogni residuo di stagno fra pin e pin.

Alla prima accensione non ho ottenuto risultati soddisfacenti: l'amplificatore emetteva un suono frusciante e si spegneva dopo pochi secondi di crepitìo e fruscìo.
Per prima cosa ho ripassato tutte le saldature ai componenti, lasciando per ultima ogni considerazione sul chip. Avendo poi appurato che la situazione non cambiava, ho deciso i rifare le saldature del chip, operazione decisamente più difficoltosa vista la popolazione della scheda.
Dopo due "passate" di saldatore, ecco che tutto si è messo a funzionare a dovere, e l'AMP32 suona tuttora sulla mia scrivania di tanto in tanto. Eh si, perché il povero ampli ha ancora bisogno di una "casetta". Ma questa è un'altra storia.
L'AMP4 rimane in attesa che il suo padrone abbia il tempo di mettersi ad assemblarlo..

T-AMP - ogni saga ha sempre un inizio

2008-05-02T13:07:00.003+02:00

Scrivo finalmente le mie impressioni in merito ai famosi amplificatori in classe T, divenuti famosi grazie alla temporanea moda del T-AMP, l'amplificatore da 8 + 8 watt definito "l'ammazza-giganti", "Davide contro Golia" ed altri pittoreschi appellattivi. Si tratta in poche parole di un perfezionamento dell'arcinota classe D nel mondo dell'amplificazione; nei classe T la portante è a frequenze più elevate, dell'ordine del megahertz, e le non idealità dell'amplificatore vengono corrette con un potente DSP interno. Il chip con il quale la moda è stata lanciata è stato il TA2024, che erogava, come detto, una potenza di 8 watt RMS per canale.

La prima esperienza con il T-AMP è avvenuta all'interno dell'MT-lab (www.mt-lab.org, fate un giro!), grazie ad un nostro amico che ha portato il leggendario "Sonic Impact" per qualche prova.
Le prime prove d'ascolto furono abbastanza positive, ma volevamo osare di più. Subito abbiamo smontato l'amplificatore in questione, per sistemarlo in un mobile più pratico ed apportare qualche miglioria tecnica (alimentazione più potente, sostituzione di qualche componente, etc..). I risultati ci furono, ma durante una delle prove il T-AMP decise di lasciare questo mondo.. Ogni commento in merito a tale esperienza si può trovare su www.mt-lab.org.

Dopo vari mesi dalla deludente, seppur interessante, esperienza con il TA2024, decisi di cercare in rete un sostituto del defunto amplificatore, ed approdai al sito www.41hz.com...

RE: RMA

2008-04-30T13:18:00.000+02:00

Ecco la risposta del centro assistenza dopo la mail che ho inviato, nella quale li informavo dell'increscioso fatto:

"Salve,
purtroppo quando il centro assistenza ci restituisce gli hard-disk inviati loro non sappiamo cosa contengano, pertanto il ns. tecnico le ha consigliato di effettuare la formattazione che le rinnoviamo di fare.
Se avesse difficoltà a fare tale operazione può riportarci il disco che provvederemo a formattare nel nostro laboratorio.
Cordiali saluti."

DNC: Da Non Credere.

Assistenza RMA

2008-04-29T18:08:00.000+02:00

Oggi mi è capitato un fatto decisamente curioso.
Sono stato chiamato (al cellulare!) da un tecnico del servizio di assistenza di una nota marca distributrice di materiale informatico et similia, il quale mi avvisava che il disco Hitachi DeskStar da 160 GB che avevo portato in RMA, OTTO MESI prima, era stato sostituito ed era disponibile presso il loro centro di assistenza a Padova.
Mi sono precipitato rapidamente a recuperare il disco, visto che va montato su un computer non di mia proprietà. All'atto della consegna, il commesso mi informa che sbadatamente non ha provveduto alla formattazione del disco, quindi dentro avrei potuto trovare alcuni file, del materiale "ignoto", magari dei file copiati per verificare le prestazioni e l'effettiva funzionalità del disco. Nessun problema, anzi, apprezzo l'onestà nell'avermi comunicato questo dettaglio!
Appena arrivato a casa, ho deciso di controllare subito il contenuto del disco, per decidere se procedere alla formattazione.

Innanzitutto nel disco era installata una copia di Windows XP (mah, chissà se più o meno di provenienza "losca"), registrata a nome di un noto avvocato o medico padovano... di cui non rivelerò il nome. Dei 160 GB del disco, un centinaio erano occupati. Cosa ci sarà mai stato?
Ho osato esplorare la cartella "Documenti", ed ho trovato una miniera di cose: fatture, bonifici compilati, documenti personali, foto di vacanze, foto molto sgradite "di altro genere", e dati personali a go-go. Eh si, perché il sistema operativo era utilizzato da vari utenti, almeno da quattro persone diverse.
Lasciamo stare poi l'elevato quantitativo di musica in formato MP3, che non credo arrivasse da CD copiati sul disco fisso a titolo di backup.
Insomma, chi più ne ha più ne metta. 100 GB di dati sensibili.
Neanche un film di fantascienza oserebbe tanto.

Che dire? Più attenzione mia cara assistenza, dei dati così sensibili potrebbero finire in mani sbagliate..

Il disco rimane in attesa di decisione.

Majik e i fulmini parte seconda

2008-04-15T09:55:00.000+02:00

Eravamo rimasti a parlare di una scheda che sta rinascendo dalle proprie ceneri, alla quale manca praticamente il solo stadio finale.

TDA1514A. Un chip molto comune, rinomato in campo audio. Sara' un gioco da ragazzi trovarlo, mi son detto!
Detto fatto: il chip e' obsoleto da qualche tempo. Prezzo presso i fornitori della zona: 28 EURO CADAUNO. follia pura. E se fossero saltati alla prima sostituzione?

Quattro chip. Due in parallelo per canale. Due resistenze da 0,47 ohm 5W per bilanciare il tutto. Che fare? Di free sample neanche a parlarne. Solo un losco sito americano li forniva a 6 dollari, ma ho preferito lasciar stare.

La mente va agli LM3886 che ho trovato a pochi euro, o i rinomati LM1875, o degli interessanti TDA7293 - 7294, in uso negli attuali Linn.

Iniziavano a passarmi strane idee per la testa, quando ho trovato Maurizio.
Le sue parole: "Da riparatore purista, cerco sempre i ricambi originali. A volte i clienti mi chiedono persio lo stesso produttore! Sentiamoci in privato".

Fu cosi' che arrivai a concordare l'acquisto di TDA1514 provenienti da Pechino, assieme a una bella coppietta di 2SC3519 - 2SA1386.

Tutt'ora sono in attesa dei componenti, mi riservo ad operazioni concluse tutta la descrizione dell'operazione. Per ora confido nella buona sorte, spero di non vedere realizzato il mio incubo: bruciare in un sol colpo 4 preziosissimi chip che hanno fatto 20.000 km per arrivare a me.

Credo che ci pensero' una decina di volte prima di dare tensione.

Majik e i fulmini

2008-04-03T11:20:00.005+02:00

Scrivo finalmente della riparazione piu' complessa ed appassionante che mi sto trovando a fare.
Si tratta di un rinomato amplificatore di marca Linn, modello Majik, sventuratamente colpito da un fulmine. Il proprietario ha esplorato varie vie per una eventuale riparazione, ma il povero amplificatore e' finito nel cassetto (piu' che altro soffitta) del dimenticatoio, in attesa di futuri sviluppi.

La diagnosi di un paziente piuttosto malridotto
E fu cosi' che fini' in camera mia, dove anche io lo davo per spacciato.. Avevo pensato di recuperare i connettori e i pochi componenti sani, o al massimo sfruttare il bel mobile originale come casetta per un nuovo amplificatore.. Ma in cuor mio speravo..
Appena portato a casa, l'ho subito aperto, e lo spettacolo non era dei migliori, visto che quasi tutti i circuiti integrati presentavano segni di esplosione, e varie piste del circuito stampato erano fuse od interrotte. All'accensione, manco a dirlo, nessun segnale di vita. Giusto la tensione continua di + e - 45V ai capi dei condensatori di filtro della sezione d'alimentazione. Beh, meglio di niente, ho pensato, posso sempre sfruttare il bel toroide per l'amplificatore senza casetta di cui si parlava prima.
Ho provveduto allo smontaggio accurato dell'elettronica, e sono rimasto con la nuda scheda, che di per se' integra tutto quanto. A parte c'e' solamente il LED del pannello e una piccola scheda con i pulsanti e i display a 7 segmenti, che peraltro pareva in buono stato.

Asportiamo gli organi danneggiati
Subito ho notato l'abbondante presenza di regolatori di tensione LM317-LM337, ve ne sono ben 5, e conosco bene le loro doti di robustezza.. Coltivavo la speranza che qualcosa fosse ancora vivo, anche se immaginavo gia' di dissaldare tutto il dissaldabile, e cannibalizzare il salvabile.
Fu cosi' che osservai a lungo la scheda, le piste rotte, i chip scoppiati, e, non so come, decisi che forse si poteva tentare qualcosa.
Dissaldai quindi i quattro TDA1514A bruciati, con insolita cura, notando l'elevata qualita' del circuito stampato, sopravvissuto ad ogni tortura termica. Durante lo smontaggio del dissipatore (ridottissimo peraltro) degli amplificatori, i due transistor di potenza 2SC3519 e 2SA1386, che poi ho scoperto essere usati come regolatori lineari per l'alimentazione, mi sono rimasti praticamente in mano, e si sono poi sgretolati nelle operazioni di smontaggio di quel che restava. Il fulmine deve averli attraversati proprio per benino..

La sezione digitale, estremamente compatta, composta da un PIC16XT54, un '74HC373, tutti ovviamente SMD, sembrava intatta. Spiccava una rastrelliera per jumper, completa di una legenda che mi e' tornata molto utile.
Ho deciso quindi, istintivamente, di dare nuovamente tensione alla salma, con l'intenzione di misurare qualcosa, visto che i componenti bruciati erano ormai tolti, e il rischio di qualche cortocircuito dovuto ai medesimi era stato eliminato.

Proviamo a dare tensione
Collego quindi il toroide, collego la schedina con pulsanti e display, e do' tensione. Colpo di corrente del trasformatore e poi silenzio. Tasto qualche componente: freddi, alcuni appena tiepidi, giusto i regolatori di tensione.
Prendo il tester: 45 volt duali ok, ci sono, lo sapevamo.
Misuro a valle dei primi LM317-337 che vedo: +15 e -15 volt. Qualcosa funziona!
Misuro il 317 solo soletto in mezzo alla scheda: 5 volt. Evidentemente e' lui a dare tensione alla sezione logica! Ah si, guardiamo il display: spento, muto, non reagisce a nessun pulsante. Sconforto. Spengo tutto, cerco di calmare il tremore delle mani e ragiono.
Le tensioni ci sono tutte, e devono essere quelle giuste. Sbadatamente tocco con l'indice un chip in SMD della sezione d'ingresso, quella attraversata in pieno dalla scarica: e' ROVENTE! Quasi mi scotto!

Sembrerebbe tutto morto...
Evidentemente quei chip in SMD dalla sigla indecifrabile sono fusi. Doppio sconforto. Praticamente gli unici semiconduttori sani sono i regolatori di tensione!?! Triplo sconforto.

Ovviamente di schema elettrico o manuale dell'utente neanche a parlarne, il Linn Majik sembra sconosciuto al web.. Speriamo che con questo blog lo sia un po' meno..

Nel frattempo ho deciso di piazzare una coppia di NPN e PNP di potenza in luogo dei 2SA1386 e 2SC3519, sperando di ottenere qualcosa di piu'. Le tensioni di +26 e -25V ora sono regolate dai nuovi transistor (per la prima proa ho messo un TIP127 e un TIP122) affiancati ai 317 e 337.

Santa pazienza, mi son detto, so che i PIC sono abbastanza robusti, se la linea a 5 volt funziona significa che qualcosa di sano c'e'!
Osservo nuovamente la rastrelliera per i jumper, e leggo "link 1 + 2 to disable Poweramps".
Vuoi vedere che il chip si accorge che manca completamente il finale, e va in "protezione"?
Non ci ho nemmeno pensato, ho preso un jumper da PC ed ho unito i ponticelli 1 e 2.

La soluzione...!
Accensione..
Sul display appare magicamente la scritta "Cd". L'urlo di gioia credo si sia sentito fino a Plutone.
I tasti rispondono, le scritte cambiano "Tu, T1, T2, Au, Cd...", il volume digitale risponde "30, 31, 32... 31, 30, 29...".
L'elettronica di controllo e' SANA!!!
Lo sconforto delle esperienze precedenti e' stato spazzato via, posso realmente pensare di far tornare l'amplificatore agli antichi splendori!

Preso dalla foga, dissaldo tutti i chip fusi dello stadio d'ingresso, dopo averli fotografati e segnati in modo da ricostruirne l'esatta posizione.
Osservo bene: l'ingresso in se' e' costituito da quattro integrati siglati DG508ADY, che dal datasheet risultano essere degli ottupli switch analogici comandati da 3 bit di indirizzo.
Bene, in effetti l'amplificatore presenta 7 ingressi.. Ma perche' 4 ottupli switch? Dopo un'attenta analisi delle piste, scopro che due dei suddetti chip (uno per canale) erano dedicati alla selezione dell'ingresso vero e proprio da spedire al finale, mentre gli altri due erano dedicati alla selezione dell'ingresso da inviare all'uscita TAPE OUT. Bene, almeno ne sappiamo qualcosa di piu'.
Assieme alla marmaglia di ragnetti fusi, dissaldo anche un integrato siglato DG411DY, anch'esso switch analogico (vedasi datasheet).

E adesso?
Problema: dove trovo dei ricambi per chip semisconosciuti?

Ovviamente nessun fornitore in rete teneva a catalogo degli oggetti cosi' inusuali, tantomeno SMD. Al massimo avevo trovato dei DG408DY, dal catalogo Distrelec, ma non ero molto fiducioso in merito alle loro prestazioni. Se Linn ha scelto DG508ADY, DG508ADY deve essere.
Preso dallo sconforto (ormai siamo alla quarta razione credo), mi sono messo a girovagare senza meta nei siti delle grosse case (Philips, Fairchild, ST...), in cerca di un eventuale equivalente (pura utopia).

Quando all'improvviso l'illuminazione.

La salvezza: www.maxim.it
Sito Maxim.
Free Sample.
Non riuscivo a crederci.
La sera stessa ho ordinato 10 DG508ADY, e 5 DG411DY (per eventuali sostituzioni doppie, puo' sempre capitare di bruciare qualcosa). Scrivo l'indirizzo e invio l'ordine.
Onestamente non ci credevo, ero decisamente poco fiducioso.

Dopo una settimana, scrivo alla Maxim per sapere se il servizio funziona, se mai vedro' quei chip o se mi sono solamente illuso.
La risposta:
"Your order is being processed from the Philippines, it will take about two weeks to be shipped".
Incredibile, vedo la luce.

Funziona!!!
Venti giorni dopo il postino si presenta a casa mia con una bustina siglata MAXIM. Dentro, tre scatoline con i famigerati DG508ADY, DG411ADY, e una lettera di accompagnamento che mi ringraziava di aver scelto MAXIM.
Due o tre pizzicotti dopo, mi sono messo a saldare il dono arrivato dal cielo.
Saldatura SMD, come detto, e' stato un piacere vedere i nuovi chip funzionanti alloggiarsi sulle piazzole dei predecessori, e lo stagno fluire..
Come gia' detto, la qualita' del circuito stampato e' a dir poco stupefacente, i chip si sono saldati con grande facilita', tenendo conto che non avevo praticamente mai saldato in SMD prima d'ora.

Proviamo...
Arriviamo all'accensione. Do' tensione. + e - 15 volt. Chip freddi. Questo e' gia' un piccolo successo!
Bisogna ora controllare se tutto funziona, ossia se i chip commutano a dovere.
E' anche il momento di scoprire se tutti quei componenti in SMD (sembrano dei FET.. molto delicati..) funzionano, o se devo definitivamente abbandonare l'idea..
Collego quindi alle piazzole che sarebbero finite nei pin non invertenti dei TDA1514 un cavetto schermato, all'ingresso del T-AMP costruito il mese prima (eh si, ho preso un paio di kit dal sito www.41hz.com, sensazionali! Ma vi raccontero' un'altra volta con calma).

Alimento il T-Amp.
Alimento la scheda dell'amplificatore: lieve bump all'uscita, buon segno.
Segnali alle boccole RCA siglate CD.. uscita muta.
Ma si', forse avro' selezionato male l'ingresso! Cambio, con i tasti accanto al display, ma niente.
E' bello vedere il display rispondere, ma al tempo stesso e' molto inquietante il silenzio all'uscita. Giusto un po' di fruscio col volume al massimo. Almeno il controllo di volume pare funzionare.
Niente, tutto e' muto.
Seguo il percorso del segnale sulle piste, controllo la continuita', pare tutto a posto. Non volevo rassegnarmi all'idea che i preamplificatori a FET fossero andati, non poteva essere vero, dopo che il PIC mi aveva cosi' illuso..

Evidentemente qualcuno manca all'appello (dei componenti fusi)
Controllo con il tester i segnali ai pin di indirizzo dei DG508: tutti a +5 volt. Controllo nel datasheet: Codice "111" - Ingresso/uscita "8". Nel Linn l'I/O numero 8 dei DG508 e' collegato a massa. Significa che tutto torna. Ma i chip non commutano.
Seguo le piste di segnale degli indirizzi, ed arrivo al famigerato '74HC373. Pare sano, e' accanto al PIC.. Dev'essere sano!
Ma controllo lo stesso per scrupolo: tester collegato ad un pin d'indirizzo e accensione: 5 volt, com'era lecito aspettarsi. 5,01, 4,99, insomma 5.
Cambio ingresso, seleziono "T1", e rimane a 4,99 - 5,02. Insomma, sempre 5 maledetti volt!
Cambio, seleziono CD. Leggo 4,90 volt. Torno su T1, leggo 5,02.

Vuoi vedere che il 373 ha fuso gli stati d'uscita, e lo "zero logico" e' a 4,9 volt? Assurdo, ridicolo.

Ma provare non costa nulla. Anzi, dissaldare e saldare un chip in SMD inizia a piacermi alquanto! Prendo un '74LS373 (neanche HC, ma tale era lo sconforto che qualsiasi cosa sarebbe andata bene, pur di leggere qualche stato logico "familiare"), che avevo in casa, dissaldato da un computer chissa' in che tempi, e sostituisco.
Accendo, piazzo il tester, e leggo: Ingresso T1: 5,01V. Ingresso CD: 0,05 Volt!!! Funziona!!! Finalmente degli stati logici sensati!

Era proprio il 373.
Accendo i lettori MP3 che avevo collegato all'ingresso, alimento il T-Amp, e parte la melodia. Un'emozione unica, sentire l'amplificatore risorgere gradualmente dalla proprie ceneri. Cambio ingresso, e il volume sfuma per passare all'altro pezzo, all'ingresso di linea (ingresso ''Tu''). Cambio ingresso, e di nuovo si ripete la magia.
Posso affermare con certezza di aver riparato completamente lo stadio d'ingresso dell'amplificatore, e di aver circoscritto il problema ai finali. Soddisfazione.

Considerazioni
Mi godo per qualche minuto la musica (in realta' l'amplificatore, visto che il segnale attraversa comunque e preamplificatori a FET, solo ora mi rendo conto che sono miracolosamente sani!), ed osservo la scheda.
Misuro qualche tensione.
+26 Volt e -25 Volt alimenterebbero i TDA1514A. L'occhio cade su due LM317 e LM337 nei dintorni. Sono proprio loro a fornire queste tensioni. Li tasto, sono abbastanza caldi. Strano, non c'e' nessun carico collegato..
Misuro per scrupolo le tensioni in ingresso ai regolatori per i +15 e -15 Volt: +26 e -25.
Incredibile, solo ora scopro che i 45 volt duali vengono prima regolati a +26 e -25 da questa coppia di 317-337, queste tensioni vengono passate ad un'altra coppia simile che genera i +15 e -15 per gli ingressi, e dai +15 l'ultimo 317 ricava i 5 Volt! Che scelte bizzarre.. Ma se Linn ha fatto cosi', il motivo c'era eccome. Forse in questo modo la potenza dissipata viene distribuita meglio, e il pensiero va ai potenti 2SC3519 e 2SA1386, tutt'ora mancanti nello stadio d'alimentazione, e raffreddati dallo stesso dissipatore dei finali (datasheet 2SC3519 2SA1386).
Beh, proviamo a sostituire i defunti transistor con qualche sostituto piu' potente del TIP122 e 127 che ho messo provvisoriamente. Si tratta pur sempre di comuni NPN e PNP di potenza.
Al posto del 2SC3519 piazzo un bel BD249C (bipolare standard), e al posto del 2SA1386 sono costretto a mettere un darlington di tipo TIP145 (indovinate un po' da dove arrivava?!).

Do' nuovamente tensione, il display pronto risponde e inizio a fare qualche prova sulla sezione d'alimentazione, simulando il carico con qualche resistenza da poche decine di ohm. Tutto regolare, le tensioni rimangono fisse e regolate, anche sotto sforzo (2-3 A). I transistor scaldano come di dovere, a parte il TIP145 che causa un anomalo riscaldamento dell'LM317 che lo comanda.
Pensandoci un po' e' anche ovvio: essendo un Darlington, la tensione Vbe e' circa doppia rispetto a quella di un transistor bipolare standard, e ricordando lo schema del 317 accoppiato a PNP di potenza, e' evidente come la Vbe derivi in realta' dalla corrente assorbita dal 317. Il 317 stava dissipando una potenza doppia rispetto a quella per la quale era stato designato. Poco male, quando trovero' un PNP standard provvedero' alla sostituzione e verifichero' la mia ipotesi.

Ecco intanto un po' di foto della scheda principale dell'amplificatore dopo la sostituzione dei componenti sopra menzionati:

Panoramica della scheda:

Dettaglio sezione finali (mancanti) e alimentazione di potenza:

Retro della scheda nella zona dei finali: alcuni ponticelli sono stati fatti per ricostruire le piste evaporate:

Metà del lavoro è fatta!
Restano da trovare appunto i transistor di potenza, e i famigerati TDA1514. Ma l'ingresso funziona, e posso sempre rimediare un finale alternativo, senza dover ricorrere ai TDA1514. Ci pensero', mi son detto, per ora la gioia e' troppo grande.

www.electronic.it FUNZIONA

2008-02-02T14:08:00.001+01:00

Provare a fare un giro su www.electronic.it. Si tratta di un rivenditore di componenti elettronici di vario genere, con sede a Catania. I prezzi sono stracciati, oserei dire al limite del ridicolo e del verosimile. Basta prendere come esempio i transistor TIP145. Alla Fiera dell'Elettronica di Pordenone ebbi la sventurata idea di prenderne 4. Prezzo totale: 10 euro. Beh, nella norma, più o meno quello che avrei speso al negozio del mio paese.
Quando ho visto che su electronic.it erano venduti a 0,05 euro (sì! 5 centesimi!), mi è scappata una risata. Inizialmente ho pensato a una truffa palese, o una burla, un esperimento di sito con prezzi non definitivi.. Poi, esplorando il sito incuriosito, ho visto che si poteva ordinare la merce in contrassegno, spedizione con corriere espresso, fattura, etc.. Quindi mi sono detto: perché non provare? Ho sparso la voce fra gli amici e in brevissimo tempo ho compilato l'ordine.

Dopo 4 giorni è arrivato il pacco. Non ci credevo. Ho pagato e firmato, aspettandomi di aprirlo e trovarci dei sassi, e invece c'era tutto!
Vi descrivo cosa ho ordinato, preso dalla foga ed incredulità di fronte ai prezzi:
-KIT di componenti elettronici vari (3KG di materiale attivo e passivo)
-5 condensatori 2.200 uF 50V
-KIT 100 medie frequenze
-KIT 100 fusibili
-20 transistor TIP145
-10 MOSFET IRF120
-KIT 10 relé
-KIT 20.000 componenti SMD
-Alimentatore stabilizzato universale 1400mA
-Morsetti per casse acustiche
-KIT potenziometri
-KIT 100 zoccoli vari i.c.
-10 ponti a diodi 25A
-KIT 100 semiconduttori vari
-KIT 50 trimmer
-KIT 100 condensatori poliestere
-KIT 100 condensatori al tantalio

e altre cosette.. per la somma totale di circa 70 euro! Abbiamo spartito quindi i componenti fra gli acquirenti e mi sono ritrovato con una scorta praticamente a vita di componentistica.
Di particolare interesse il kit di 20.000 componenti SMD, comprendente un sacco di microcontrollori, circuiti integrati digitali, ruote intere di componenti passivi, etc.. Ho tuttora una scorta di 2.000 circuiti integrati di tipo LM393D, molto utili per realizzare rampe a LED, e chi più ne ha più ne metta!

Sono rimasto decisamente soddisfatto dell'acquisto; ho avuto persino modo di provare l'assistenza clienti, che mi ha avvisato dell'esaurimento a catalogo di un componente, chiedendomi come procedere. In mezza giornata ho risolto tutto, le mail si sono scambiate in tempi da MSN!

L'unica pecca è costituita dal form da compilare via web per l'ordine.. Non tiene memoria di quanto è stato ordinato dopo la chiusura del browser, quindi è bene compilarlo tutto in una volta sola e far partire l'ordine.
Alcuni dei componenti alla fine si sono rivelati inutilizzabili, in quanto veramente obsoleti o danneggiati.. ma viste le quantità in gioco, non ci ho pensato due volte a sbarazzarmene e conservare quelli in perfetto stato.

Consiglio questo sito a tutti coloro che hanno bisogno di rimpinguare la propria scorta di componenti di consumo, senza spendere una cifra!

2008-01-25T11:22:00.003+01:00

Prova.. Prova.. 1 2 3 Prova..
Venerdì 25 Gennaio 2008 mi è venuta quest'idea: raccogliere in un blog tutte le scoperte e le informazioni interessanti che raccolgo con i miei esperimenti in campo elettronico.
A dire la verità volevo creare un sito, ma il poco tempo a disposizione non mi permetterebbe di fare un lavoro come piace a me, ordinato, pulito e soprattutto completo.
Dedico quindi questo spazio a chiunque si trovi nella mia situazione, dovendo lavorare con computer abbastanza vecchiotti da sistemare, o con macchine nuove da assemblare.
L'ambito informatico è circoscritto al mio interesse principale: la sola parte HARDWARE, a meno di casi di particolare interesse.

AGGIORNAMENTO 30 APRILE 2008:
Le immagini sono tutte disponibili mediante link, in modo da alleggerire la visione del blog.
PROVA: SCHEMA C64

Buona permanenza a tutti i visitatori, spero di esservi d'aiuto con le mie pagine!