Amplificatori a Ponte

di Mario Bon

23 gennaio 2016, ultima revisione 11 giugno 2016

 

 

Quando due finali sono collegati a ponte l'escursione della tensione di uscita raddoppia.

Dato che la potenza vale V2/R, se V raddoppia la potenza aumenta di 4 volte a parità di carico. Questo però non è un fatto automatico perché gli amplificatori devono essere in grado di erogare tutta la corrente che serve. In sostanza, sempre a parità di carico,  quando sono collegati a ponte, ciascun amplificatore deve erogare il doppio della corrente  rispetto al funzionamento normale.

 

Tanto per essere chiari: se un amplificatore eroga 2 Ampere su 8 ohm sul carico cadono 16 Volt (RI2=4x8==16x2=32 Watt)

Quando due di questi  stessi amplificatori sono connessi a ponte, sul carico cadranno 32 Volt ovvero 32/8=4 Ampere. 32 Volt e 4 Ampere corrispondono a 128 Watt che è esattamente 32x4.

 

Quindi ci sono due possibilità:

-          o gli amplificatori possono erogare il doppio della corrente

-          o il carico deve essere moltiplicato per 2.

Ne segue che un amplificatore, per essere usato a ponte su un carico di 4 ohm, deve poter pilotare senza sforzo un carico da 2 ohm.

 

Vediamo adesso cosa cambia utilizzando due amplificatori a ponte:

 

-          la potenza aumenta (teoricamente quadruplica)

-          l’escursione di tensione raddoppia

-          il guadagno raddoppia

-          lo slew rate raddoppia

-          la distorsione armonica di ordine pari tende ad annullarsi

-          la componente di corrente in continua eventualmente presente in uscita raddoppia

-          l’impedenza di uscita raddoppia (il fattore di smorzamento si dimezza)

 

Con una maggiore escursione di tensione è più facile erogare potenza sui carichi reattivi.

Se lo slew rate aumenta e la distorsione diminuisce, la qualità della riproduzione migliora o comunque non peggiora. L’unico aspetto che va a peggiorare è il fattore di smorzamento.

È del tutto evidente che un amplificatore che debba essere utilizzato  ponte deve essere realizzato seguendo certe regole

 

-          deve erogare tutta la corrente che serve

-          deve avere un fattore di smorzamento molto alto

-          deve essere previsto per il collegamento a ponte.

 

I transistor sono  dispositivi adatti ad operare a bassa tensione ed ad alta corrente quindi, sotto certi aspetti, è più vantaggioso realizzare amplificatori a ponte a transistor. Anche i MOSFET non amano le tensioni troppo alte e possono giovarsi della configurazione a ponte.

 

La cosa funziona con gli ampli a stato solido. Mettere a ponte un ampli a valvole ha poco senso perché la corrente di un valvolare resta quella che è e quindi si dovrebbe raddoppiare l'impedenza di carico (usare un diffusore da 8 ohm collegato ai morsetti di uscita da 4 ohm). Per di più il fattore di smorzamento (che in un vavolare è già basso) si dimezza ovvero l'impedenza di uscita raddoppia (con quello che ne consegue in gamma bassa e mediobassa). In compenso i cavi diventano meno importanti.

 

Per concludere il collegamento a ponte si fa con amplificatori predisposti allo scopo.

 

L'Unico DM è un amplificatore di potenza stereo che può funzionare a ponte. Infatti di norma, vengono venduti in coppie (altrimenti ci sono gli integrati tipo Unico 50, 90, 100, 150).

Il test del DM è stato pubblicato da SUONO che ha fatto le misure nelle due configurazioni "normale" e "a ponte" e i risultati sono chiari.

La versione più recente del DM eroga 30 Ampere e regge (a ponte) anche diffusori da 2 ohm nominali.  Per la cronaca 30 Ampere su un carico di 2 ohm producono una caduta di tensione di 60 Volt e la potenza erogata sul carico, per brevi periodi, è di 1800 Watt.

 

E’ possibile collegare due amplificatori a ponte? È possobile se sono uguali e se si dispone di un dispositivo (eto spliter, per pilotarli in controfase.

 

 

 

Buon proseguimento