Il mosfet come la valvola

di gwynnett - accordiano DOC #9523 | 19 December 2008 @ 00:31 |
7

Quel simpaticissimo accordiano che si firma con lo pseudonimo di FLEX1979 ha postato un commento su un mio articolo precedente con il quale mi rimprovera con parole decise e taglienti il fatto di mostrare "foto di belle donne, di farne ascoltare la voce gentile ma al contempo di starne lontani per non contrarre brutte malattie". La grande originalità della metafora usata, a mio parere al limite del geniale, mi ha dato l'idea per un nuovo scritto che evidenzi le differenze tra un sistema di amplificazione che impiega tubi termoionici ed un altro che utilizza semiconduttori e, nel caso specifico, i MOSFET, componenti che più si avvicinano alle valvole sia come resa sonora sia come comportamento all'interno del circuito.

Il disegno nella foto mostra una sorta di comparazione tra le ultime propaggini di due finali gestiti il primo da mosfet ed il secondo da tubi termoionici il cui intento comune è quello di rivelare in altoparlante un segnale già sufficientemente manipolato da un preamplificatore.



Del funzionamento delle valvole si è già parlato ma per evidenziare una diversità rispetto ai mosfet ripetiamo che un flusso di elettroni migra dal catodo all'anodo all'interno di un involucro in vetro o in metallo nel quale è stata creata una condizione di vuoto pneumatico e che una griglia o più di una sovraintende e regola questo passaggio.



Il mosfet invece osserva un comportamento molto simile concettualmente ma diverso meccanicamente in quanto il passaggio di elettroni non avviene nel vuoto ma attraverso materiali detti appunto semiconduttori perchè si collocano in una posizione intermedia tra conduttori ed isolanti.



Una descrizione dettagliata del funzionamento dei mos sarebbe oltremodo prolissa e tecnica e certamente non consona alla filosofia del sito quindi si cercherà solamente di evidenziarne carenze e benefici per operare una scelta valida tra le due soluzioni rimandando nel diario ed a breve descrizioni più dettagliate riguardo ai semiconduttori veramente poco considerati in questa sede.



Lo schema a sinistra del disegno mostra una coppia di mosfet pilotati da due transistor ed evidenzia l'uscita diretta sull'altoparlante filtrata solo da una bobina avvolta in aria insieme con due tensioni, una negativa e l'altra positiva oltre ad un terminale di massa che rappresenta la vera terminazione del circuito essendo privo di qualunque tensione.

E' già questa la prima differenza rispetto ad un circuito valvolare che prevede un solo ramo di tensione positiva ed una linea di massa dalla quale si eleva il flusso di elettroni.

Se ne deduce che il circuito in questione usa un tipo di alimentazione cosidetta duale in quanto intervengono due tensioni attive prelevabili rispettivamente dai terminali polarizzati dei condensatori di filtro nell'alimentatore e che hanno segno inverso ed apportano lo stesso valore di tensione continua ma con un verso opposto del flusso di elettroni.

Questo perchè i due mosfet impiegati non sono strutturalmente uguali e precisamente, come evidenziato nel disegno, uno è del tipo a canale N e l'altro a canale P come i transistor di tipo PNP o NPN e presentano diverse polarizzazioni rientrando nella categoria dei complementari.

Di contro i due tetrodi del circuito valvolare sono dello stesso tipo perchè governati da due triodi di uguale natura.

Ma i tetrodi traggono la tensione anodica dai due rami del trasformatore di uscita ed amplificano il segnale in alta impedenza che il suddetto trasformatore provvede ad abbassare per renderla fruibile dallo speaker.

Un'altra complicazione non trascurabile nei circuiti a tubi è l'alimentazione dei filamenti molto critica nella sua semplicità e molto spesso responsabile di ronzii indesiderati se non si provvede ad una adeguata chiusura a massa realizzabile o in maniera diretta, cioè prelevandola da trasformatore di alimentazione o creandola con due resistenza opportunamente collegate.

Invece i mosfet non hanno naturalmente i filamenti e da essi scaturisce un segnale che se pure amplificato è già in bassa impedenza e può essere direttamente ceduto allo speaker per la rivelazione pur considerando che quella bobina sulla sinistra è sempre un avvolgimento ma senza nucleo, quindi non classificabile come un trasformatore bensì come un'induttanza.

L'assenza di un trasformatore di uscita riduce notevolmente i costi ma anche il peso e l'ingombro, quindi costituisce il primo punto a favore di questo tipo di circuito.

In un valvolare spesso si toccano i 450/500 volts di tensione e questo fattore influisce in maniera determinante sull'opzione di costruire, modificare o soltanto riparare un apparecchio a tubi e da qui i miei continui moniti e la bellissima replica dell'amico Flex.

In un circuito a semiconduttori invece raramente la tensione supera i 50/60 volts e quindi il tutto diventa più gestibile conferendo una maggiore tranquillità al neofita o all'utente comune che non vuole correre grossi rischi.

Saremmo quindi ad un secondo punto a favore per i circuiti a stato solido in quanto uniremmo una maggiore economicità anche a fronte di vattaggi sensibilmente più alti a pesi ed ingombri notevolmente ridotti oltre ad una certa sicurezza operativa riferita alle tensioni in gioco ma dovremmo valutare una terza ipotesi che potrebbe vanificare il tutto se analizzata con un giusto atteggiamento critico e senza lasciarsi coinvolgere da fattori puramente edonistici.

Un circuito a mos ha bisogno di generose superfici per raffreddare il corpo dei semiconduttori impiegati e questa cessione deve avvenire o per convenzione, cioè stabilendo un contatto fisico tra componente e dissipatore o con ventilazioni forzate all'interno dello chassis, cosa non richiesta dalle valvole che nella maggior parte dei casi usano l'aria circostante per raffreddarsi quanto basta per non fondere.

La regolazione della corrente di riposo dei mos è molto critica rispetto a quella dei tubi ed ha valori di corrente ben diversi ed una piccola variazione dovuta a cause più differenti porta il circuito ad uno stato di autoprotezione bloccandone il funzionamento ed ammutolendo di fatto l'ampli.

Inoltre i mos, come gli altri semiconduttori, non hanno un decadimento di efficienza graduale come nelle valvole sfruttato quest'ultimo positivamente dagli strumentisti per determinati suoni ma essi cedono senza preavviso a volte solo per brusche variazioni di tensione che un circuito di alimentazione, anche se stabilizzato, non riesce a compensare.

Per concludere si può dire che la voce dei mos è molto accettabile dal punto di vista della timbrica - ho avuto occasione di ascoltare un prodotto commerciale realizzato con questi semiconduttori e solo per un attimo ho messo in dubbio la validità dei tubi termoionici - ma l'indiscusso fascino delle amate ampolline che corteggio ed accarezzo da una vita non hanno fatto mutare le mie propensioni anche se riconosco una certa unilateralità sciocca ed ignorante nel mio atteggiamento.

Se ne avrò il tempo metterò su un prototipo a semiconduttori o magari ibrido e dopo averlo collaudato ne renderò partecipe la comunità offrendomi in sacrificio per una giusta lapidazione.

Un saluto un po' meno termoionico dal vecchio Gwynn.

Risorse
L'articolo a cui si fa riferimento



Tutti i commenti

  • gwynnett premier!
    di el_barto83 - accordiano #8547 | 19 December 2008 @ 02:16
  • sarebbe veramente interessante
    di brozio77 - accordiano #10423 | 19 December 2008 @ 03:12
    --
    al paese dei ciechi l'orbo gli' e un re
  • Niente di nuovo
    di DanielSan - accordiano #16899 | 19 December 2008 @ 08:30
    --
    Ciao a tutti!!!!! :-)
    • Re: Niente di nuovo
      di SoftAsSnow - accordiano #8488 | 19 December 2008 @ 13:14
      • Re: Niente di nuovo
        di gwynnett - accordiano DOC #9523 | 19 December 2008 @ 21:06
  • Viva i MOSFET
    di BillyU - accordiano #14094 | 19 December 2008 @ 08:45
    • Re: Viva i MOSFET
      di raw - accordiano #9743 | 22 December 2008 @ 14:54
      --
      raw
      • Re: Viva i MOSFET
        di gwynnett - accordiano DOC #9523 | 22 December 2008 @ 21:14
        • Re: Viva i MOSFET
          di raw - accordiano #9743 | 22 December 2008 @ 21:37
          --
          raw
          • Re: Viva i MOSFET
            di gwynnett - accordiano DOC #9523 | 22 December 2008 @ 21:41
            • Re: Viva i MOSFET
              di raw - accordiano #9743 | 22 December 2008 @ 22:10
              --
              raw
              • Re: Viva i MOSFET
                di falkar - accordiano #11184 | 25 December 2008 @ 11:49
                • Re: Viva i MOSFET
                  di smilzo - accordiano #428 | 29 December 2008 @ 14:41
                  • Re: Viva i MOSFET
                    di E! - accordiano #6395 | 15 April 2009 @ 13:22
                    --
                    Tutto rigorosamente, esclusivamente IMHO
    • Re: Viva i MOSFET
      di Pearly Gates - accordiano #12346 | 19 December 2008 @ 10:26
      --
      Ho ingoiato un plettro di Keith Richards da piccol
      • Re: Viva i MOSFET
        di smilzo - accordiano #428 | 19 December 2008 @ 11:08
        • Re: Viva i MOSFET
          di politoleo - accordiano #15261 | 20 December 2008 @ 15:59
          • Re: Viva i MOSFET
            di smilzo - accordiano #428 | 22 December 2008 @ 10:00
            • Re: Viva i MOSFET
              di politoleo - accordiano #15261 | 22 December 2008 @ 13:42
              • Re: Viva i MOSFET
                di smilzo - accordiano #428 | 22 December 2008 @ 16:18
                • Re: Viva i MOSFET
                  di gwynnett - accordiano DOC #9523 | 22 December 2008 @ 21:12
          • Re: Viva i MOSFET
            di gwynnett - accordiano DOC #9523 | 20 December 2008 @ 16:33
            • Re: Viva i MOSFET
              di politoleo - accordiano #15261 | 20 December 2008 @ 17:05
    • Re: Viva i MOSFET
      di nick74 - accordiano #15609 | 19 December 2008 @ 09:16
      --
      NO!!! ebay, early 80's strats are not "vintage"...
      • Re: Viva i MOSFET
        di DanielSan - accordiano #16899 | 19 December 2008 @ 09:46
        --
        Ciao a tutti!!!!! :-)
        • Re: Viva i MOSFET
          di nick74 - accordiano #15609 | 19 December 2008 @ 10:54
          --
          NO!!! ebay, early 80's strats are not "vintage"...
  • Prima di tutto io ti
    di emibale - accordiano #16120 | 19 December 2008 @ 08:50
    • Re: Prima di tutto io ti
      di gwynnett - accordiano DOC #9523 | 20 December 2008 @ 16:49
  • Quoto BillyU
    di DanielSan - accordiano #16899 | 19 December 2008 @ 09:05
    --
    Ciao a tutti!!!!! :-)
  • Caro mosfet da quanto tempo...
    di patanik - accordiano #3360 | 19 December 2008 @ 09:36
    • Re: Caro mosfet da quanto tempo...
      di smilzo - accordiano #428 | 19 December 2008 @ 11:13
    • Re: Caro mosfet da quanto tempo...
      di darkburst - accordiano #15378 | 19 December 2008 @ 10:37
  • Rispondo a Nick74 e a emibale
    di BillyU - accordiano #14094 | 19 December 2008 @ 09:37
  • Svalvoleggiando...
    di Vjtube - accordiano #16611 | 19 December 2008 @ 09:37
  • re: svavoleggiando
    di BillyU - accordiano #14094 | 19 December 2008 @ 09:51
  • fedele alla valvola
    di simonec78 - accordiano #13803 | 19 December 2008 @ 11:32
    --
    ilpratodidefault.blogspot.com
  • Questa volta dissent
    di Kata_ts - accordiano #2290 | 19 December 2008 @ 11:44
    --
    Antonello
    www.antonellocatanese.net
    www.myspace.
  • CRATE POWERBLOCK...
    di Banana - accordiano #11304 | 19 December 2008 @ 12:23
    • Re: CRATE POWERBLOCK...
      di Tommy David - accordiano #5484 | 19 December 2008 @ 12:59
      --
      <a href="http://www.tommydavid.com"><b>Tommy David
      • Re: CRATE POWERBLOCK...
        di Banana - accordiano #11304 | 19 December 2008 @ 13:16
        • Re: CRATE POWERBLOCK...
          di Tommy David - accordiano #5484 | 19 December 2008 @ 13:24
          --
          <a href="http://www.tommydavid.com"><b>Tommy David
    • Re: CRATE POWERBLOCK...
      di Kata_ts - accordiano #2290 | 19 December 2008 @ 12:36
      --
      Antonello
      www.antonellocatanese.net
      www.myspace.
      • Re: CRATE POWERBLOCK...
        di Banana - accordiano #11304 | 19 December 2008 @ 12:48
  • SAMPLE MOSFET E VALVOLARI...
    di Banana - accordiano #11304 | 19 December 2008 @ 12:56
  • Mah ! Guarda ... anzi senti ;)
    di Kata_ts - accordiano #2290 | 19 December 2008 @ 14:16
    --
    Antonello
    www.antonellocatanese.net
    www.myspace.
    • Re: Mah ! Guarda ... anzi senti ;)
      di Banana - accordiano #11304 | 19 December 2008 @ 15:05
      • Re: Mah ! Guarda ... anzi senti ;)
        di Kata_ts - accordiano #2290 | 19 December 2008 @ 15:23
        --
        Antonello
        www.antonellocatanese.net
        www.myspace.
  • Valvotrans :)
    di Vjtube - accordiano #16611 | 19 December 2008 @ 16:05
  • Grazie Gwinnett
    di flex1979 - accordiano #10511 | 19 December 2008 @ 16:43
    --
    rozzezza è mezza bellezza
  • no no qui si esce dal seminato
    di brozio77 - accordiano #10423 | 19 December 2008 @ 17:35
    --
    al paese dei ciechi l'orbo gli' e un re
  • Mosfet vs BJT vs valvole
    di sebastian - accordiano #3527 | 19 December 2008 @ 19:56
    --
    www.brbsamplification.com
    • Re: Mosfet vs BJT vs valvole
      di gwynnett - accordiano DOC #9523 | 20 December 2008 @ 16:26
      • Re: Mosfet vs BJT vs valvole
        di sebastian - accordiano #3527 | 20 December 2008 @ 20:52
        --
        www.brbsamplification.com
    • Re: Mosfet vs BJT vs valvole
      di lucio_e_cri - accordiano #15649 | 19 December 2008 @ 21:49
  • Ringrazio tutti per
    di gwynnett - accordiano DOC #9523 | 19 December 2008 @ 20:05
  • respect
    di amplifier_city_com - accordiano #16551 | 19 December 2008 @ 23:54
  • Ti ammiro e ti invid
    di gwynnett - accordiano DOC #9523 | 20 December 2008 @ 10:56
    • Re: Ti ammiro e ti invid
      di amplifier_city_com - accordiano #16551 | 14 March 2009 @ 14:27
      • Re: Ti ammiro e ti invid
        di coldshot - accordiano #15902 | 14 March 2009 @ 18:43
        • Re: Ti ammiro e ti invid
          di amplifier_city_com - accordiano #16551 | 15 March 2009 @ 04:11
    • Re: Ti ammiro e ti invid
      di raw - accordiano #9743 | 20 December 2008 @ 13:52
      --
      raw
      • Re: Ti ammiro e ti invid
        di gwynnett - accordiano DOC #9523 | 20 December 2008 @ 14:50
  • Valvomosfettando :)
    di Vjtube - accordiano #16611 | 21 December 2008 @ 13:44
    • Re: Valvomosfettando :)
      di gwynnett - accordiano DOC #9523 | 21 December 2008 @ 19:09
      • Re: Valvomosfettando :)
        di smilzo - accordiano #428 | 22 December 2008 @ 10:14
        • Re: Valvomosfettando :)
          di gwynnett - accordiano DOC #9523 | 22 December 2008 @ 22:39
          • Re: Valvomosfettando :)
            di smilzo - accordiano #428 | 23 December 2008 @ 09:55
            • Slew-rate
              di valeriomas - accordiano #8328 | 23 December 2008 @ 11:55
              • Re: Slew-rate
                di smilzo - accordiano #428 | 23 December 2008 @ 12:13
            • Re: Valvomosfettando :)
              di gwynnett - accordiano DOC #9523 | 23 December 2008 @ 10:20
              • Re: Valvomosfettando :)
                di smilzo - accordiano #428 | 23 December 2008 @ 11:54
        • Re: Valvomosfettando :)
          di gwynnett - accordiano DOC #9523 | 22 December 2008 @ 12:55
          • Re: Valvomosfettando :)
            di smilzo - accordiano #428 | 22 December 2008 @ 15:04
            • Re: Valvomosfettando :)
              di gwynnett - accordiano DOC #9523 | 22 December 2008 @ 21:50
        • Re: Valvomosfettando :)
          di Banana - accordiano #11304 | 22 December 2008 @ 11:11
          • Re: Valvomosfettando :)
            di smilzo - accordiano #428 | 22 December 2008 @ 12:02
  • Svalvole mentali e...tecniche
    di Vjtube - accordiano #16611 | 22 December 2008 @ 15:06
    • Re: Svalvole mentali e...tecniche
      di gwynnett - accordiano DOC #9523 | 22 December 2008 @ 21:18
    • Re: Svalvole mentali e...tecniche
      di smilzo - accordiano #428 | 22 December 2008 @ 16:22
  • CLEAN ???
    di Banana - accordiano #11304 | 22 December 2008 @ 16:28
    • Re: CLEAN ???
      di gwynnett - accordiano DOC #9523 | 22 December 2008 @ 21:30
      • Re: CLEAN ???
        di smilzo - accordiano #428 | 23 December 2008 @ 10:03
  • JazzChorusando :)))))
    di Vjtube - accordiano #16611 | 23 December 2008 @ 09:04
    • Re: JazzChorusando :)))))
      di gwynnett - accordiano DOC #9523 | 23 December 2008 @ 09:53
  • MOStorsion e Lead
    di matmc2 - accordiano #16465 | 23 December 2008 @ 12:45
  • Jazzando
    di Vjtube - accordiano #16611 | 23 December 2008 @ 14:51
  • comunque ti faccio i
    di amplifier_city_com - accordiano #16551 | 15 March 2009 @ 04:15

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