Post by i3HEV, marioCos'è che vuoi sapere (o misurare), e a che scopo?
dovrei costruire per mio figlio un ABY pedal...
...mi sono ritrovato... un bel trasformatore... e... mi chiedevo
... se fosse adatto allo scopo... cioe' se la sua impedenza fosse
attorno ai 10kOhm...
credo sia il caso di fare un po' di chiarezza :)
Per prima cosa, va detto che l'uso dei trasformatori nell'elaborazione
dei segnali è un mondo vasto e complicato, che di sicuro non si può
affrontare con due chiacchiere su un ng. Per cui, nelle due chiacchiere
che seguono, affronterò solo l'aspetto più immediato del problema, e di
certo senza alcuna pretesa di completezza...
Cominciamo con il dire che per un trasformatore l'"impedenza" non è un
buon parametro, perché è fatta di varie componenti (molte delle quali
legate a fenomeni che c'entrano gran poco uno con l'altro...), mentre il
trasformatore dovrebbe semplicemente essere "trasparente", cioè non
dovrebbe togliere ne' aggiungere nulla di suo. In particolare, il
trasformatore "perfetto" dovrebbe avere (tra l'altro) resistenza in cc
nulla ed induttanze tutte infinite, di modo che anche le reattanze siano
infinite.
Le induttanze che caratterizzano il trasformatore sono, a spanne, tre:
l'induttanza del primario, quella del secondario e la mutua induttanza.
Le induttanze del primario e del secondario sono *circa* proporzionali
ai quadrati dei rispettivi numeri di spire, mentre il rapporto di
trasformazione è dato *circa* dal rapporto tra le radici quadrate delle
induttanze primaria e secondaria. Questo è il motivo per cui il rapporto
di trasformazione è *circa* pari al rapporto tra i numeri di spire - ma,
lo sottolineo, questo è solo *circa* vero: un'analisi accurata mostra
che nel calcolo del vero rapporto di trasformazione intervengono anche
vari altri aspetti, tra i quali la frequenza del segnale. Proprio per
questo motivo, se vogliamo che la risposta in frequenza sia lineare, le
induttanze dovrebbero essere "infinite o giù di lì".
La mutua induttanza, detto in soldoni, è determinata da quanta parte del
flusso primario si concatena al secondario (e viceversa); può essere
positiva o negativa, secondo la concordanza o meno dei versi degli
avvolgimenti, e il suo valore (preso in modulo) va da zero ad un massimo
pari alla radice quadrata del prodotto delle induttanze primaria e
secondaria. Il valore massimo significa che tutto il flusso primario si
concatena al secondario - quindi non ce n'è di disperso - e questo
garantisce un comportamento "perfetto" del trasformatore.
Un'altra serie di parametri importanti è costituita dalla varie
resistenze: ci sono quelle degli avvolgimenti (da considerare in ca, a
causa dell'effetto pelle), che rappresentano le vere e proprie perdite
"ohmiche" degli avvolgimenti stessi, e poi quelle equivalenti che
rappresentano le dissipazioni nel nucleo magnetico, nei dielettrici e,
se c'è flusso disperso, anche nel mondo circostante...
Come sempre accade, l'aggiunta di resistenze alle reattanze non solo
causa dissipazione di potenza ma, quel che è peggio, introduce
sfasamenti e variazioni nella risposta in frequenza. A maggior ragione,
quindi, è fondamentale che le induttanze, che rendono conto delle
potenze (reattive, ovviamente) accumulate nei campi magnetici, siano
quanto più possibile grandi, idealmente infinite, così che le reattanze
siano del tutto preponderanti rispetto alle resistenze.
Nel mondo reale, le induttanze infinite costano decisamente troppo :),
per cui ci si accontenta di qualcosa che sia "molto grande". Il criterio
standard di valutazione è che la reattanza dell'avvolgimento in esame
sia pari ad almeno dieci volte le altre impedenze in gioco.
Tento di spiegarmi con un esempio: supponiamo di voler utilizzare un
trasformatore 1:1 per separare due circuiti in BF, il secondo dei quali
venga visto dal primo come un carico di 600 Ohm (che è lo standard
telefonico), e che la frequenza minima di funzionamento sia, diciamo,
pari ad 80 Hz. Cominceremo a considerare "sufficiente" l'induttanza del
trasformatore se la reattanza del secondario, alla frequenza minima di
funzionamento, è pari ad almeno 10 volte il carico di chiusura - fatti
due conti, con questi numeri risulta L=12H (che non è poco!).
Cosa succede se la reattanza è più bassa di così? Naturalmente, non è
che il trasformatore non funzioni, ma senz'altro funziona male: in
particolare, le tensioni al primario ed al secondario, che nella
situazione ideale dovrebbero essere perfettamente proporzionali ed in
fase tra loro, non sono più ne' l'una ne' l'altra cosa... non casca il
mondo, ma la risposta in frequenza non è più perfettamente lineare, i
livelli cambiano in maniera "strana" eccetera.
Nel caso di una chitarra, la frequenza minima è di poco più di 100 Hz,
per cui una reattanza di 10 kOhm richiederebbe un'induttanza intorno ai
16H, il che in pratica vorrebbe dire un trasformatore grosso, pesante ed
assai costoso - nulla a che fare con il trasformatore cannibalizzato dal
modem, nel quale la risposta in frequenza necessaria non è certo quella
richiesta per la riproduzione musicale. Oltre a tutto, poiché nel modem
girano segnali numerici, non ci si pongono certo grossi problemi di
saturazione e distorsione; al contrario, chi suona si aspetta ed esige
una riproduzione "pulita" - nel senso che, quando vuole la distorsione,
ce la mette apposta, e come vuole lui, non vuole certo quella "casuale"
del trasformatore :)
In generale, al giorno d'oggi l'uso di un trasformatore può essere
giustificato solo dall'esigenza di separare elettricamente i circuiti
primario e secondario allo scopo di garantire la sicurezza di persone e
cose; ma dal punto di vista della qualità della risposta audio, è
sicuramente molto meglio evitarli. Ad esempio, dando un'occhiata al
datasheet del trasformatore Mouser 42TM018, ti accorgi che il La sulla
seconda corda della chitarra viene attenuato di circa 5 dB, che
decisamente non è poco! Inoltre, la frequenza di taglio superiore a 3400
Hz assicura una timbrica decisamente "ovattata" sulle note più acute,
con una significativa perdita della brillantezza - se suoni una
"Ovation" con le corde in nylon, forse te ne accorgi anche pochino... ma
se invece suoni una "Les Paul", secondo me te ne accorgi eccome! :)
Per inciso, l'impedenza generica dichiarata dal datasheet comprende
presumibilmente sia le reattanze che le resistenze; anche ipotizzando
(con abnorme fiducia nel prossimo) che sia praticamente tutta reattanza,
è comunque dichiarata a 1000 Hz - quindi, anche ammesso di credere che
lì dentro ci siano due induttanze da 1,6H ciascuna - il che, viste le
dimensioni, mi convince assai poco - la reattanza a 100 Hz sarebbe
comunque pari a circa un decimo di questo valore, ossia circa 1kOhm,
peggiorando ulteriormente la risposta ai bassi (la resistenza è di circa
500 Ohm!).
L'ho fatta fin troppo lunga, spero di non averti annoiato... in
conclusione, credo poco al trasformatore che hai recuperato; se vuoi
provare, visto che tanto ce l'hai già, prova e vedi l'effetto - ma non
ti aspettare più di tanto :)
Ciao!
--
73 es 51 de i3hev, op. mario
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