La stabilità dei regolatori di tensione integrati

Quanti condensatori sono realmente necessari?

I regolatori di tensione possono presentare problemi di stabilità, che i produttori cercano di risolvere ricorrendo a tecniche di compensazione interne. Tuttavia a volte queste non sono sufficienti, per cui è necessario aggiungere un condensatore esterno.

I regolatori negativi che escono di collettore come il µA7912 e l’LM337 ne sono un esempio, perché richiedono un condensatore elettrolitico all’uscita che, per via della sua elevata capacità ed ESR, favorisce la compensazione.

Non tutti i regolatori richiedono condensatori per la stabilità. Per esempio i regolatori positivi che escono di emettitore come il µA7812 e l’LM317 possono essere impiegati senza ulteriori condensatori. È comunque possibile connettere condensatori all’uscita per migliorare la risposta al transitorio.

Ciascun regolatore presenta diversi requisiti, per cui è necessario consultare di volta in volta il datasheet fornito dal produttore.

Serie 7800

I regolatori della serie 7800 (come L7812 o µA7812), non richiedono condensatori per la stabilità.

Applicazione tipica del regolatore positivo della serie 7800.
Condensatore Scopo Capacità
Condensatore d’ingresso \(C_i\) Necessario per il by-pass solo se il condensatore di livellamento è lontano 330 nF
Condensatore d’uscita \(C_o\) Facoltativo per migliorare la risposta al transitorio 100 nF

Serie 7900

I regolatori della serie 7900 (come L7812 o µA7812) richiedono un condensatore elettrolitico all’uscita per la stabilità.

Applicazione tipica del regolatore negativo della serie 7900.
Condensatore Scopo Capacità e tipologia
Condensatore d’ingresso \(C_i\) Necessario per il by-pass solo se il condensatore di livellamento è lontano elettrolitico da 2,2 µF al tantalio solido oppure da 25 µF in alluminio
Condensatore d’uscita \(C_o\) Necessario per la stabilità elettrolitico da 1 µF al tantalio solido oppure da 25 µF in alluminio (i valori possono essere aumentati)

LM317

Il regolatore positivo LM317 non richiede condensatori all’uscita per la stabilità.

Applicazione tipica del regolatore positivo LM317.
Condensatore Scopo Capacità e tipologia
Condensatore d’ingresso \(C_i\) Necessario per il by-pass solo se il condensatore di livellamento è lontano da 0,1 µF a 1 µF ceramico oppure al tantalio solido
Condensatore d’uscita \(C_o\) Facoltativo per migliorare la risposta al transitorio elettrolitico da 1 µF al tantalio solido oppure da 10 µF in alluminio
Condensatore \(C_a\) Facoltativo per migliorare la reiezione del ripple 10 µF

LM337

Il regolatore negativo LM337 richiede un condensatore elettrolitico all’uscita per la stabilità.

Applicazione tipica del regolatore negativo LM337.

 

Condensatore Scopo Capacità e tipologia
Condensatore d’ingresso \(C_i\) Necessario per il by-pass solo se il condensatore di livellamento è lontano elettrolitico da 1 µF al tantalio solido
Condensatore d’uscita \(C_o\) Necessario per la stabilità elettrolitico da 1 µF al tantalio solido oppure da 10 µF in alluminio
Condensatore \(C_a\) Facoltativo per migliorare la reiezione del ripple 10 µF

Alimentatore duale da laboratorio

Schema elettrico di un alimentatore duale regolabile tra ±1,2 e ±30 V.

Un alimentatore duale regolabile è estremamente utile quando si eseguono prove di laboratorio su circuiti audio. Il circuito rappresentato nello schema è in grado di fornire una tensione duale compresa tra circa ±1,2 V e ±30 V con una corrente fino a circa ±1,5 A per ramo (compatibilmente con la dissipazione dei regolatori).

Un aspetto notevole di questo circuito è che se un ramo viene cortocircuitato, l’altro ramo si azzera automaticamente. Questa funzione è resa possibile da Q1 e Q3 ed è molto utile per proteggere quei carichi che possono danneggiarsi in seguito ad uno sbilanciamento dei rami d’alimentazione.

Schema elettrico dell’alimentatore duale a controllo simmetrico.

Il potenziometro da 10 kΩ (multigiri a filo avvolto, da almeno 0,5 W) permette di regolare entrambi i rami mantenendo la simmetria delle uscite. Eventuali differenze possono essere annullate mediante il trimmer da 50 Ω.

Perché gli op-amp provenienti da Hong Kong costano la metà?

LT1115 fake: quando le misure smascherano l’op-amp contraffatto.

Nei principali siti di e-commerce come eBay o Aliexpress è facile trovare inserzioni di op-amp per uso audio a prezzi incredibilmente bassi, solitamente provenienti da rivenditori con sede in Cina o nel Regno Unito.

Qui sono riportate alcune misure ottenute confrontando un LT1115 originale prodotto da Linear Technology con un op-amp marchiato come “LT1115”, con tanto di logo Linear, proveniente da un rivenditore con sede ad Hong Kong.

Quest’ultimo appare esteticamente diverso e si discosta notevolmente dalle specifiche minime garantite nel datasheet pubblicato da Linear, per cui si tratta certamente di una contraffazione (fai click sulle foto per ingrandirle).

LT1115 originale LT1115 contraffatto
Banda passante a guadagno unitario (GBW) 70 MHz
(40 MHz min.)
12 MHz
Slew-rate 15 V/µs
(10 V/µs min.)
2,5 V/µs

Chiedendo informazioni circa l’autenticità di questi op-amp a diversi rivenditori asiatici, la maggior parte di essi ha ammesso di vendere prodotti non originali.

Valori tabulati dell’equalizzazione RIAA

Nella tabella sono riportati i valori della risposta in frequenza RIAA per frequenze comprese tra 10 Hz e 100 kHz. I valori sono stati ricavati per via analitica impiegando le costanti di tempo standardizzate di 3180 µs, 318 µs e 75 µs, e sono stati normalizzati alla frequenza di riferimento di 1 kHz.

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Induttori e ferriti antidisturbo

L’uso degli induttori nell’attenuazione dei disturbi.

In elettronica si ha spesso la necessità di arrestare delle correnti di disturbo che si propagano lungo i conduttori. A questo scopo sono utili gli induttori che, posti in serie ai conduttori,  aumentano la loro impedenza al crescere della frequenza.

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Il guadagno e i decibel

Le misure espresse in decibel (dB) esprimono, in forma logaritmica, il rapporto tra due grandezze omogenee. Questo è un ottimo modo per esprimere l’amplificazione, perché permette di ottenere valori che possono essere facilmente addizionati tra loro. Quando l’amplificazione viene espressa in decibel, viene detta guadagno.

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L’effetto pelle nei cavi audio

Ma quante storielle ci raccontano sui cavi?

I cavi audio sono sistematicamente oggetto di innumerevoli speculazioni e preconcetti. Uno di questi sostiene che l’effetto pelle nei cavi possa peggiorarne le prestazioni alle alte frequenze. Ma sarà vero?

Vediamo di passare dalle parole ai fatti con una semplice analisi.

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Amplificazione, transconduttanza e transresistenza

Una panoramica delle varie forme di amplificazione nell’elettronica analogica.

Un amplificatore elettronico è un dispositivo capace di aumentare la potenza di un segnale. Il rapporto tra il segnale d’uscita e quello d’ingresso prende il nome di amplificazione, che è definita come: \[A_x\equiv \frac{x_o}{x_i}\] dove \(x_o\) è il segnale d’uscita e \(x_i\) il segnale d’ingresso.

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Generatori di tensione e generatori di corrente

In elettronica, un generatore è un dipolo capace fornire potenza ad un circuito detto carico. I generatori ideali si distinguono in generatori di tensione (fig. 1/a) e generatori di corrente (fig. 1/b).

Fig. 1 – Simboli del generatore di tensione (a) e di corrente (b).

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Burst generator

Un semplice circuito per ottenere dei burst ripetitivi a partire da qualsiasi segnale periodico.

Il circuito descritto in quest’articolo è in grado di generare dei segnali burst a partire da qualsiasi segnale periodico, per esempio sinusoidale.

Alcune forme d'onda del circuito: segnale d'ingresso (1), burst all'uscita (2), segnale di clock (3) e segnale di sincronizzazione (4).
Alcune forme d’onda del circuito: segnale d’ingresso (1), burst all’uscita (2), segnale di clock (3) e segnale di sincronizzazione (4).

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