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Un pre per chitarra acustica

di gwynnett [user #9523] - pubblicato il 27 febbraio 2011 ore 12:08
FIELD EFFECT TRANSISTOR, transistor ad effetto di campo o, più comunemente, FET per qualificare un piccolo semiconduttore economico e versatile che, se opportunamente polarizzato, riesce ad emulare quasi al cento un triodo termoionico con un medio fattore di amplificazione. La particolarità consiste nel fatto che al suo interno viene creato un campo magnetico che favorisce la conduttività elettrica ottimizzando lo scorrere della corrente ed inibendo, in gran parte, il fattore rumore. Dato che reputo inutile cercare di illustrarne l'anatomia in termini semplicistici limiterò questo piccolo scritto alle svariate applicazioni possibili nell'ambito dell'amplificazione e dell'emulazione del suono valvolare.

Nella foto un piccolo preamplificatore pensato per una chitarra acustica (come avevo promesso all'amico Bernablues) interamente realizzato con semiconduttori tipo JFET a bassissimo rumore.

Tre stadi di amplificazione, un circuito di toni con tre variazioni ed una regolazione del volume per innalzare nella maniera più consona possibile il segnale proveniente da uno strumento molto restio a rivelare fedelmente le frequenze emesse.

L'uso ottimale di questo progetto è legato a quegli strumenti dotati di un pre interno con la sola variazione di volume per non avere conflitti e difficoltà con doppie regolazioni e per non attenuare troppo il segnale tenendo ben presente che i toni rappresentano un importante filtro all'interno di un qualsiasi circuito.

L'intero progetto risiede su una piastrina di sette centimetri per tre e nessun cavo è presente dato che i potenziometri sono saldati sullo stampato. Vi lascio quindi  immaginare i benefici in termini di complessità di realizzazione e di abbattimento del rumore derivanti da questa soluzione oltre all'estrema razionalità del montaggio.

Il costo totale, semiconduttori e potenziometri compresi, non supera i dieci euro (10 !!!).

L'alimentazione è di soli 9 volts ottenibili da un alimentatore o, ancora meglio, da una comune batteria simile a quella usata negli effetti a pedale che assicura ore di funzionamento ottimale dato il basso assorbimento del circuito.

Vi è inoltre la possibilità di racchiudere il tutto in un piccolo box, batteria compresa, assicurando una comoda tascabilità, oppure di integrare il pre con un piccolo finale, anch'esso a fet, che eroghi una ventina di watt per gli usi più comuni (studio, abitazione).

Naturalmente questo piccolo circuito è anche per altri usi, per altri tipi di pickup, per le registrazioni e per essere rivelato da finali di tipo valvolare come un push-pull di 6v6 che ho avuto occasione di collegare rimanendo senza parole.

Ho provato anche altre soluzioni di utilizzo per questo tipo di FET come, ad esempio, la realizzazione del pre di un AC30 e di una PLEXI e devo dire che non ci sono differenze salienti solo se si conferisce un valore di bias millimetrico ad ogni semiconduttore, operazione certamente non semplice e non definibile in fase di progettazione a causa della tolleranza dei componenti ma regolabile tramite diversi trimmer sulle singole realizzazioni.

In definitiva, dopo anni di valvole e con tutto l'amore nei riguardi di quelle fragili ampolline, devo convenire che il rapporto qualità prezzo, almeno per quanto riguarda la preamplificazione, sembra essere a favore dei semiconduttori con riserva di una più approfondita verifica e di una prova con almeno tre prototipi che al più presto cercherò di effettuare.


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"La particolarità c
di Ale_qv [user #21704]
commento del 27/02/2011 ore 13:2
"La particolarità consiste nel fatto che al suo interno viene creato un campo magnetico che favorisce la conduttività elettrica ottimizzando lo scorrere della corrente ed inibendo, in gran parte, il fattore rumore." Piccola correzione: nessun campo magnetico interviene nel funzionamento di un FET. Piuttosto un campo elettrico, dato dalla polarizzazione degli elettrodi, regola l'apertura, la chiusura e l'ampiezza del così detto canale di conduzione. La conduttività (anche detta conducibilità) non cambia, resta quella del silicio drogato, ciò che cambia nel funzionamento sono le dimensioni del canale di conduzione. Per quello che riguarda il rumore, il fet è più "silenzioso" di una valvola perchè non ha bisogno di riscaldarsi per funzionare, ma migliori SNR (rapporto segnale-rumore) nei vari transistor sono da imputarsi a diverse caratteristiche realizzative, tanto per dire che i fet economici in commercio non hanno grossi problemi di rumore, ma quelli per uso per esempio militare possono avere prestazioni assai migliori (e prezzi assai maggiori). Detto questo, complimenti per l'articolo: non ci si rende spesso conto di come a volte un progetto semplicissimo ed economico svolga alla grande il suo lavoro.
Rispondi
aazzzzzz....
di mehari [user #25169]
commento del 27/02/2011 ore 13:4
cito : in definitiva, dopo anni di valvole e con tutto l'amore nei riguardi di quelle fragili ampolline, devo convenire che il rapporto qualità prezzo, almeno per quanto riguarda la preamplificazione, sembra essere a favore dei semiconduttori con riserva di una più approfondita verifica e di una prova con almeno tre prototipi che al più presto cercherò di effettuare. detto da te..... mi inquieta parecchio.... devo buttare tutti i miei valvolari ???
Rispondi
Re: aazzzzzz....
di gwynnett [user #9523]
commento del 27/02/2011 ore 13:5
ma cosa devi buttare? volevo dire che i risultati sono comunque ottimi ma stiamo parlando di un pre per il momento e si tratta di sperimentazioni
Rispondi
elettrico, è vero, mi scuserete e sulla bozza ...
di gwynnett [user #9523]
commento del 27/02/2011 ore 13:4
elettrico, è vero, mi scuserete e sulla bozza avevo scritto elettrico ma la consuetudine, nel trascrivere, mi ha fatto associare il sostantivo "campo" all'aggettivo "magnetico" grazie all'amico Ale per la giusta correzione una domanda: solitamente il drogaggio è effettuato con fosforo ed arsenico per i fet a canale "n" e con boro per quelli a canale "p" quando e perchè fosforo o arsenico per il canale "n" o sono equivalenti?
Rispondi
Re: elettrico, è vero, mi scuserete e sulla bozza ...
di Cukoo [user #17731]
commento del 27/02/2011 ore 18:2
Per quanto mi ricordo non c'è differenza tra l'uso di arsenico, fosforo e antimonio: l'importante è che abbiano 5 elettroni nello 'strato più esterno', di modo che 4 si combinino col silicio e un elettrone sia libero. Discorso duale con i p-fet, nei quali si usa boro, indio oppure gallio che sono trivalenti e quindi, una volta combinati col silicio, lasciano libera una lacuna. Non è facile comunque spiegare il comportamento dei transistor; bisogna abbandonare la teoria atomica classica (quella che abbiamo imparato a scuola) e adottare strumenti più moderni (e affascinanti) di fisica della materia.
Rispondi
Re: elettrico, è vero, mi scuserete e sulla bozza ...
di Q [user #7863]
commento del 27/02/2011 ore 19:1
Se non ricordo male, cambia qualcosa a livello dei differenti difetti di reticolo introdotti da droganti con diversa massa atomica. Inoltre cambia la cross section dei centri di ricombinazione, i.e. cambia il tasso di ricombinazione dei minoritari.
Rispondi
Re: elettrico, è vero, mi scuserete e sulla bozza ...
di Cukoo [user #17731]
commento del 27/02/2011 ore 20:5
Hai una memoria più brillante della mia (e forse avevi un testo diverso. Io ho guardato con una certa preoccupazione le mie note sul Millman-Halkias, edizione 1974: è come se le avesse fatte un altro, ma la scrittura è la mia).
Rispondi
Re: elettrico, è vero, mi scuserete e sulla bozza ...
di Q [user #7863]
commento del 27/02/2011 ore 20:5
Macchè, sono solo più fresco di studi. E del mio Muller-Kamins pure io comincio a ricordarne solo quel bel colore della copertina che sembrava minio. Del resto è quello con cui verniciano i neo-ingegneri giusto? :)
Rispondi
Re: elettrico, è vero, mi scuserete e sulla bozza ...
di Ale_qv [user #21704]
commento del 27/02/2011 ore 18:3
Nei fet, così come negli altri comuni dispositivi a semiconduttore, si affiancano semiconduttori di tipo p ed n (entrambi presenti nel transistor), poi solo uno dei due tipi è quello interessato dalla formazione del canale. Il silicio-n si ottiene aggiungendo al reticolo cristallino atomi pentavalenti (con 5 elettroni esterni), per esempio antimonio, fosforo, arsenico, mentre il silicio-p aggiungendo atomi trivalenti (con 3 elettroni esterni), come boro, gallio, indio. Sulle differenze che comportano l'utilizzo di un elemento drogante piuttosto di un altro non so risponderti con precisione: a livello strettamente fisico le differenze dovute ai potenziali di legame atomo-elettrone sono abbastanza trascurabili a temperatura ambiente, credo però che ci siano delle differenze sul piano della produzione industriale di silicio drogato, per cui alcuni elementi sono di più facili reperibilità e/o trattamento, ma non saprei con esattezza.
Rispondi
Re: elettrico, è vero, mi scuserete e sulla bozza ...
di gwynnett [user #9523]
commento del 27/02/2011 ore 21:1
ragazzi, io non parlo più questo piccolo ed insignificante post si è riempito di ingegneri ed elettronici raffinati ed è quindi meglio che io vada via alla chetichella lasciandoli alle loro disquisizioni ed a tutti gli accidenti che certamente conoscono molto bene e senz'altro meglio di me solo alla fine leggerò molto attentamente quello che hanno detto e potete giurarci che ne farò tesoro in fin dei conti rimango un attempato e nostalgico bassista del sud che fino ad oggi ha tentato solo di mandare d'accordo una valvola con un'altra a volte riuscendovi ed a volte ritentando
Rispondi
Re: elettrico, è vero, mi scuserete e sulla bozza ...
di Cukoo [user #17731]
commento del 27/02/2011 ore 22:3
Non mollare Gwynnett. Tu riesci a scovare la poesia in un vecchio pentodo. In un FET è un po' più difficile, ma ci si può provare. L'elettronica ormai è roba da "cinesi", ma i pionieri del secolo scorso sono stati dei grandi.
Rispondi
Re: elettrico, è vero, mi scuserete e sulla bozza ...
di valeriomas [user #8328]
commento del 28/02/2011 ore 11:1
Nel silicio drogato con arsenico gli elettroni hanno una maggiore mobilita' (rispetto al drogaggio con fosforo). L'arsenico viene quindi utilizzato per la fabbricazione di transistor ad alta frequenza (superiore ad 1 GHz). A livello industriale tale tipo di fabbricazione e' pero' piu' costosa perche' l'arsenico e' piu' difficile da pre-depositare sul silicio. Ciao, Valerio.
Rispondi
Re: elettrico, è vero, mi scuserete e sulla bozza ...
di gwynnett [user #9523]
commento del 28/02/2011 ore 11:5
Chiarissimo, grazie Valerio
Rispondi
Re: elettrico, è vero, mi scuserete e sulla bozza ...
di jebstuart [user #19455]
commento del 07/06/2011 ore 08:4
Ma è vero che il silicio drogato tende a delinquere con maggiore facilità ? Ho un amico a cui il silicio drogato del pre ha rubato la chitarra .... ;-)))) PS: Sono veramente intimorito da queste nozioni ... :-)
Rispondi
Ciao Paolo. Bell'articolo e bel ...
di diumafe [user #17831]
commento del 27/02/2011 ore 13:4
Ciao Paolo. Bell'articolo e bel progetto. Ormai ci hai abituati bene! :-) Come tu sai, i miei limiti tecnici sono insormontabili, ma la curiosità è tanta. Posso chiederti, in primis, come hai realizzato lo stampato?
Rispondi
Re: Ciao Paolo. Bell'articolo e bel ...
di gwynnett [user #9523]
commento del 27/02/2011 ore 14:0
in fotoincisione
Rispondi
Bello
di Toby [user #27677]
commento del 27/02/2011 ore 14:3
Ciao, anche io sono molto curioso, ma tecnicamente limitato. Queste schede non si trovano in commercio? Tipo quelle usate per i crssrover delle casse HI-FI? Ciao.
Rispondi
Re: Bello
di gwynnett [user #9523]
commento del 27/02/2011 ore 20:5
se intendi le schede vergini con la patina fotoreagente si, sono in commercio se invece mi chiedi se quel circuito può essere realizzato su un tracciato standard fatto di piazzole parallele e forate per un uso universale credo che sarebbe difficile perchè si tratta di un mio disegno realizzato ad hoc e c'è la questione dei potenziometri appositamente collocati sulla piastrina per evitare qualunque filatura l'unico collegamento con cavi è quello della batteria o dell'alimentazione
Rispondi
Re: Bello
di Toby [user #27677]
commento del 28/02/2011 ore 12:2
Ciao, appunto volevo sapere se c'era in commercio un qualche cosa d'adattare, ma ho capito di no. Grazie ciao.
Rispondi
Ciao Gwinnett.....
di bernablues [user #16917]
commento del 27/02/2011 ore 18:2
Innanzitutto complimenti per l'articolo sempre interessantissimo come tutti i tuoi articoli d'altronde. Ora volevo chiederti: Questo tipo di pre va bene anche per strumenti che dispongono solo ed esclusivamente di un piezo al ponte senza alcun tipo di controllo?? e se si, sarebbe possibile avere uno schema elettrico con la lista dei componenti........ti ringrazio anticipatamente, sia per la citazione nel tuo articolo e sia per la tua chiarezza, e la semplicità "complessa" dei tuoi scritti :-)))))))))
Rispondi
Re: Ciao Gwinnett.....
di gwynnett [user #9523]
commento del 27/02/2011 ore 21:0
grazie per le tue parole gentili ma, se ben ricordo, lo avevo promesso ed ogni promessa è debito, almeno per me purtroppo il circuitino non è idoneo per quello che chiedi perchè funzionerebbe ma non avrebbe la "forza" necessaria il segnale uscirebbe un tantino debole ed a nulla servirebbe alzare il volume ma comunque se tu ne avessi bisogno potrei disegnarne uno adatto, magari con il solo potenziometro del volume in modo da elevare solamente il segnale del pickup senza correggerlo in alcun modo
Rispondi
Re: Ciao Gwinnett.....
di bernablues [user #16917]
commento del 27/02/2011 ore 22:2
Te ne sarei infinitamente grato :-))))))
Rispondi
Differenze di vedute..
di Jimmy_ver20 utente non più registrato
commento del 27/02/2011 ore 21:2
Ciao Gwynn, ottimo articolo, gli spunti che se ne traggono sono interessanti, solo che io ultimamente stavo pensando alla soluzione inversa (però la pulce nell'orecchio l'avevi messa sempre tu con un articolo precedente): pre a valvole e finale a fet o mosfet.
Rispondi
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Re: Differenze di vedute..
di gwynnett [user #9523]
commento del 27/02/2011 ore 22:5
si tratta solo di sperimentazioni Jimmy che per ora hanno dato discreti risultati e hanno dalla loro il pregio della portatilità ridurre un pre ad un pedalino è facile, il finale ha altri pesi e diversi ingombri pur riconoscendo che l'inverso ha la sua validità
Rispondi
Mr. Gwynnett
di raw utente non più registrato
commento del 28/02/2011 ore 11:0
Mr. Gwynnett, ogni tuo articolo è sempre una ventata di freschezza. Mi domando solo una cosa : il valve-sound-style cui fai riferimento anche con l'uso dei FET, è da te cercato anche nella preamplificazione della chitarra acustica o dipende dal "dosaggio" del progetto per non "colorarne" troppo il suono ? Un grande saluto per te.
Rispondi
Re: Mr. Gwynnett
di gwynnett [user #9523]
commento del 28/02/2011 ore 11:3
traduci
Rispondi
Ops, chiedo scusa. Perchè cercare il ...
di raw utente non più registrato
commento del 28/02/2011 ore 11:4
Ops, chiedo scusa. Perchè cercare il comportamento delle valvole anche là dove c'è bisogno della massima linearità ?
Rispondi
Re: Ops, chiedo scusa. Perchè cercare il ...
di madguitar78 utente non più registrato
commento del 28/02/2011 ore 16:1
l'unica cosa che mi viene in mente è che si ricerca di ricreare la maggior dinamica (del pre) anche nella linearità ...complimenti per il lavoro Gwynnet!.
Rispondi
la domanda è ottima ma non so come ...
di gwynnett [user #9523]
commento del 28/02/2011 ore 12:4
la domanda è ottima ma non so come rispondere è luogo comune che un apparato, se valvolare, suona bene questo non è vero ma non vi sono mezzi di convincimento non bisogna confondere l'amore per le valvole con la loro effettiva funzionalità ma il mercato sfrutta le convinzioni dei più e ne trae giovamento la linearità è una caratteristica dell'HI-FI che dovrebbe restituire il massimo del dettaglio in un brano smussato e limato a dovere nel missaggio, con le chitarre non è necessaria se in un valvolare non si aggiunge qualcosa di digitale o di preconfezionato (modelli fisici e simili) non s fa altro che ripetere le esperienze del secolo scorso, trite e ritrite ed ormai alla portata di un medio autocostruttore tipo me le ottime pedaliere oggi in commercio offrono il massimo se unite a due finali (due e non uno, e diversi come cratteristiche), non importa se valvolari o non, ma la grande maggioranza suona con l'amplificatore come cinquant'anni fa quando questi prodigi non c'erano adducendo la scusa che pesano, che sono ingombranti, che non vale la pena di metterli in spalla attenzione, specialmente ai giovani, perchè in questo modo si perde la gioia della musica e si ricade nello stile degli sms che stanno uccidendo la meravigliosa lingua italiana QUESTO E' UN NUOVO AMPLIFICATORE COSTRUITO DALLA NOTA CXDSFSDECSD CHE UNISCE AFFIDABILITA' ED INNOVAZIONE PER UN MODO DI FARE MUSICA MODERNO E FUORI DAGLI SCHEMI PERCHE' CONTIENE BEN - DUE VALVOLE NEL PRE E DUE NEL FINALE UN VOLUME ED UN MASTER UN POT DEI MEDI UNO DEI BASSI UNO DEI MIDDLE - ACQUISTANDOLO LE VOSTRE PERFORMANCES SARANNO PIU' ACCATTIVANTI qualcuno porrà una domanda: ma anche l'ampli di mio padre che suonava degli anni sessanta era fatto così, allora perchè questo è nuovo? molto probabilmente la risposta sarà: perchè sì scusami Nuccio, ho preso spunto da un tuo commento per sproloquiare ma tu non c'entri nulla la tua domanda era molto pertinente l
Rispondi
Re: la domanda è ottima ma non so come ...
di Jimmy_ver20 utente non più registrato
commento del 01/03/2011 ore 09:4
"le ottime pedaliere oggi in commercio offrono il massimo se unite a due finali (due e non uno, e diversi come cratteristiche), non importa se valvolari o non" interessante questa cosa, mai sentita prima.. perchè due finali con caratteristiche diverse?
Rispondi
" [...] Ho provato anche altre soluzioni di ...
di Vitorbahia [user #3405]
commento del 28/02/2011 ore 23:0
" [...] Ho provato anche altre soluzioni di utilizzo per questo tipo di FET come, ad esempio, la realizzazione del pre di un AC30 e di una PLEXI e devo dire che non ci sono differenze salienti [...] " !!!!!!!!!!!!! Schemi subito! :)
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