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Titolo: Effetto punte, giri di massa e verso spine di rete

Ciao a tutti
Nei giorni scorsi ho fatto un po' di modifiche "anomale" (che non modificano
i circuiti ma solo alcuni particolari del layout) sul mio lettore CD, un
vecchio Philips 630, con risultati un po' sconcertanti su cui chiedo il
parere di chi ne sa più di me, soprattutto in tema di compatibilità
elettromagnetica.
Originariamente il lettore aveva coperchio superiore e inferiore scollegati
da massa (il telaio vero e proprio é completamente in plastica). Dopo la
modifica il coperchio superiore risulta collegato alla massa generale
dell'alimentatore, mentre quello inferiore risulta collegato alla massa dei
connettori RCA di uscita.
Oltre a far questo, sul circuito stampato (un doppia faccia di cui la parte
superiore è usata esclusivamente come piano di massa) ho saldato, in
corrispondenza di alcuni "bolli" di stagno che collegano il piano di massa
alle piste sul lato inferiore, degli spezzoni di filo rigido (in effetti
reofori di resistenze di potenza), a mo di punte "parafulmine" o di
scaricatori: sono saldate su questi bolli e putano semplicemente in aria per
un due-tre centimetri ciascuna. In più, sul lato opposto del collegamento a
massa del coperchio inferiore (quello che va alla massa dei connettori di
uscita) ho collegato una rete RC (33 Ohm + 3000 pF ceramici in serie) tra
coperchio e piano di massa generale del circuito. Questo collegamento è dal
lato dove si trova anche la parte a tensione di rete (in pratica
l'interruttore, il fusibile e un condensatore antiscintilla).
Come si può capire, del circuito vero e proprio non è cambiato *esattamente
nulla*. Eppure... il lettore suona ora in maniera completamente diversa (per
me più soddisfacente di prima ma non è questo il punto).
Come può succedere una cosa del genere? Quale fenomeno fisico legato al
layout e ai giri di massa può esserne la causa?
Dulcis in fundo (enigmatico però...) il sintoamplificatore a cui è connesso
il lettore, è diventato sensibile al verso di inserzione della spina di rete
(cosa a cui prima era indifferente). Nel verso in cui il contenitore
"sfrigola" al tatto quando lo si tocca a piedi nudi, suona decisamente da
schifo, nell'altro verso invece cambia completamente suono in meglio (e
diminuisce pure lo sfrigolio del contenitore). Nessun cambiamento invece per
quanto riguarda il girare o meno la spina di rete del lettore, il cui
comportamento continua a rimanere indifferente al suo verso (come dovrebbe
sempre essere ma a quanto pare... non è).
Qualcuno ha una spiegazione per tutta questa faccenda?
Grazie per ogni risposta
Piercarlo

 Qualcuno ha una spiegazione per tutta questa faccenda?
La prima risposta che mi viene credo di averla gia' data di recente in
un'occasione simile (non eri mica sempre tu?): trovo che la tua
richiesta somigli molto a quella di uno che si voglia far fare una
diagnosi medica epsonendo i sintomi per e-mail...
Seconda risposta: per quanto mi dice la mia esperienza (che ormai non
e' piu' recente, ma credo sempre valida) se c'e' una cosa pericolosa
in elettronica in generale, e nel campo audio in particolare, e' quella
di mettersi a "pasticciare" con le masse :-)
Terzo: non ho poi mica capito il perche' delle tue modifiche...
Il "parafulmine", la rete RC... Hai trovato suggerimenti del genere in
qualche rivista? Oppure?
Quarto: per capire che cosa sta succedendo, come minimo ci vorrebbe un
oscilloscopio (usato con competenza, altrimenti ti puo' far vedere
fischi per fiaschi...)
 
-- 
Elio Fabri

 fischi per fiaschi...)
Ad averlo... sigh! :-(
Ciao
Piercarlo

 Ad averlo... sigh! :-(
Credo che non basti. Oltre ad un'attrezzatura piuttosto raffinata, il
solo mezzo per valutare "ad orecchio" l'influenza di una modifica (non
dimentichiamoci che il fine ultimo è il piacere d'ascolto e non la
perfezione misurata da strumenti) è un test a "doppio cieco" (non so
se sia l'espressione esatta in italiano). La psicologia gioca un ruolo
troppo, troppo importante perché si possa fare altrimenti, come ben
sanno i numerosi venditori di fumo che operano nel campo
dell'audiofilia.

 strutturali.
Solo una precisazione sul meccanismo con cui viene rovinato il segnale: non
si tratta di una distorsione indotta *direttamente* (in banda audio il
fenomeno non ha praticamente alcuna rilevanza) ma *indirettamente*,
aumentando l'intermoduziolazione dei vari stadi attraverso una sorta di
"reiniezione" dei disturbi generati dal circuito stesso (soprattutto in
banda ultrasonica) che danno origine a prodotti di distorsione in banda
udibile; e i prodotti sono tanto più "intensi" tanto più la controreazione
risulta inefficace (e, con amplificatori operazionali normali
autocompensati, il tasso di NFB ad alta frequenza - e al riguardo possiamo
considerare "alta frequenza" già a partire dai 10 kHz - non è elevatissimo e
non può esserlo per problemi di stabilità).
Per il resto nulla da dire, anzi una buona rinfrescata! :-)
Ciao
Piercarlo

 connettori RCA di uscita.
Ciao, ho avuto un po' da fare e ho messo in coda questo messaggio, che 
richiede una risposta articolata e pensata. Rispondo a braccio, cercando 
di ricordami di tutti gli argomenti di cui hai parlato.
Tanto per cominciare procedo con l'explicatio terminorum, giusto per 
capirsi nel seguito. La parola massa e` quasi sempre usata non 
correttamente. Ci sono tre parole magiche: terra (earth), massa 
(chassis) e riferimento o zero volt (ground o reference).
La terra e` il pianeta su cui viviamo, e in questo caso il potenziale 
elettrico locale del suddetto (o del pavimento della stanza dove ci 
troviamo). Massa e` la *scatola metallica* che contiene l'apparato. Nei 
sistemi alimentati da rete, per motivi di sicurezza, la massa e` 
collegata a terra. Infine lo zero volt e` il potenziale di riferimento 
delle tensioni nel circuito: tipicamente puo` essere il punto centrale 
di una alimentazione duale, oppure l'alimentazione negativa per sistemi 
ad alimentazione singola (ma ad esempio il riferimento e` il positivo 
nelle logiche ECL).
Il potenziale di riferimento puo` essere collegato a massa oppure no, e 
quando e` collegato a massa puo` esserlo direttamente oppure attraverso 
una impedenza (tipicamente LR o RC a seconda che si voglia la
connessione solo in bassa frequenza o solo in alta frequenza).
Detto questo, il piano di stampato "continuo" non e` un piano di massa 
ma presumibilmente un piano di 0V. La distinzione serve in casi 
complicati per capire di cosa si sta parlando.
In generale collegare la massa allo zero volt (in un solo punto (*)) e` 
una cosa buona, se il sistema e` tutto "racchiuso" nella scatola. Invece 
nel caso di sistemi che parlano fra di loro attraverso cavi puo` essere 
deleterio perche' se lo si fa da entrambe le parti, abbiamo due 
riferimenti collegati fra di loro (attraverso i cavi di connessione), e 
anche attraverso le masse e i collegamenti di terra. Questo e` il tipico 
  caso di loop di riferimento (ground loop): questo loop racchiude 
un'area e tutto il campo magnetico variabile concatenato da quella spira 
genera delle forti correnti nei riferimenti, che a causa della impedenza 
dei collegamenti provacano delle cadute di tensione lungo i riferimenti 
stessi: gli zero volt collegati fra di loro non sono piu` allo stesso 
potenziale, e` come se in serie al conduttore ci fosse un generatore di 
tensione (questo meccanismo si chiama diafonia da conduttori condivisi).
Per evitare questo guaio di solito si deve tagliare il loop da qualche 
parte: la soluzione pulita consiste nell'usare una trasmissione 
bilanciata del segnale (niente riferimento che va in giro), e il cavo 
che porta il segnale differenziale e` schermato, con lo schermo 
collegato da una sola parte (lato ricevitore mi pare di ricordare, 
adesso non ho voglia di fare lo schema e ragionarci su) se si vogliono 
contrastare i disturbi di bassa frequenza, mentre lo si collega da 
entrambe le parti a massa (massa, non riferimento) per i disturbi ad 
alta frequenza). Alta e bassa frequenza sono definite in base alla 
lunghezza d'onda del disturbo confrontata con le dimensioni del loop).
Collegare i pannelli metallici della scatola al riferimento puo` essere 
un buon tentativo, tenendo pero` conto di quanto segue: se la scatola 
non ha continuita` metallica, ed e` questo il tuo caso, l'effetto di 
schermatura si ha solo parzialmente per campi elettrici a bassa 
frequenza: le interferenze di radio vimercate internescional (:)) non 
sono mitigate da questa configurazione.
Le punte invece non servono a nulla per il rumore. Le punte non hanno 
nulla di magico in se': sono semplicemente una particolare geometria con 
la loro capacita` verso il resto del mondo. Se al posto di una punta 
mettessi una pallina in cima al reoforo, avresti un valore di capacita` 
piu` alto. Le punte non "raccolgono" i campi ne' li concentrano: si 
comportano come tutte le altre geometrie: l'intensita` di campo sulla 
superficie dipende dal reciproco del raggio locale di curvatura, ma non 
c'e` nulla di miracoloso in tutto cio`.
Dove le punte fanno la differenza e` nel caso di campi molto elevati, in 
cui, a causa dell'elevato campo locale, si puo` avere ionizzazione 
dell'aria: ma questo e` piu` da parafulmine, non da circuito 
elettronico. Per quanto riguarda le punte del grundig non so dire nulla: 
si puo` andare dalla superstizione, alla protezione da scarica 
elettrostatica (ma mi pare abbastanza strano).
Per quanto riguarda l'inversione della spina, e` probabile che siano 
coinvolti i filtri di ingresso e che manchi un collegamento di terra.
Gli apparati dovrebbero avere tutti un filtro di ingresso, in cui ci 
sono due condensatori che vanno da ciascuno dei due fili di 
alimentazione (fase e neutro) alla massa, e poi a terra. Se manca il 
collegamento di terra, i due condensatori fanno da partitore di tensione 
e portano la massa a tensione di circa 110V rispetto alla terra, ma con 
una impedenza in serie elevata (la reattanza dei condensatori verso massa).
Infine un'ultima cosa: la distorsione di intermodulazione richiede una 
non linearita` perche' possa avere luogo: e se c'e` una non linearita` 
c'e` anche distorsione armonica. Se semplicemente sovrapponi in un 
sistema lineare il segnale utile e un ronzio a 50 Hz, puoi avere il 
ronzio che da` fastidio, ma non si tratta di intermodulazione.
Per i problemi di rumore, suggerisco questo libro: Noise Reduction 
Techniques in Electronic Systems, 2nd Edition by Henry Ott, 1998 (al 
solito lo trovi facilmente nelle biblioteche universitarie)
Infine ultimo suggerimento: quando fai delle modifiche, fanne una per 
volta, in modo da capire qual e` quella che da` dei coambiamenti.
Ciao
(*) il collegamento della massa in un solo punto con il riferimento ha a 
che vedere con la immunita` del sistema alle scariche elettrostatiche
-- 
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

 Ciao
Piccola cronologia a memoria di ciò che è stato fatto. Inizialmente il
lettore aveva coperchio superiore e inferiore completamente sconnessi da
qualunque massa. La gradevolezza d'ascolto era  mediocre anche se migliore
di molti altri (in passato avevo lavorato pesantemente sul filtraggio
individuale dei singoli stadi e questo, da solo, aveva addolcito parecchio
la timbrica del lettore).
1) Un primo collegamento di entrambi i coperchi alla *massa
dell'alimentatore* non ha sortito effetti di alcun genere.
2) Saldando qualche punta sulle masse prossime all'uscita e comunque intorno
agli stadi analogici, ho ottenuto giusto un piccolo addolcimento nelle alte
frequenze, ma nulla di veramente notevole.
3) La separazione dei collegamenti a massa dei coperchi superiore e
inferiore ha prodotto un cambiamento di timbrica quasi come se avessi
aquistato un lettore completamente diverso. Il coperchio superiore è rimasto
collegato all'alimentatore, quello inferiore, più vicino alle piste dello
stampato, l'ho invece collegato sulla stessa area dove vengono presi i
collegamenti di massa per le uscite RCA
4) La successiva aggiunta, sul lato opposto del coperchio inferiore di una
rete RC (3,3 nF + 33O Ohm in serie) tra coperchio e massa ha praticamente
*annullato* gli effetti della separazione dei collegamenti a massa dei due
coperchi. Avrei potuto tornare indietro ma ho preferito non farlo perché...
mi ci ero rotto le balle per un'ora a mettere a posto tutto e di smontare
non avevo proprio voglia!
5) Ho saldato altre punte più o meno a caso senza ottenere alcun
cambiamento.
6) Ho saldato, come ultimo tentativo, non due punte ma due intere resistenze
di potenza a carbone (avevo quelle e basta), di cui un terminale va a massa
e l'altro viene lasciato libero di puntare NON verso il contenitore ma verso
il retro e il frontale del lettore; questa modifica ha riportato il tutto a
quanto descritto al punto (3).
Ora intendiamoci bene; non è che il lettore si è messo a tirare fuori chissà
cosa dai CD. Semplicemente *quello che c'è sui CD* viene riprodotto in
maniera molto più naturale, rendendo piuttosto dubbie le rimostranze verso
la pretesa "digitalità" del suono del CD. Anzi, una volta pulito da
schifezze e interferenze, non esiste più alcuna "digitalità" nella
riproduzione di CD, dimostrando così, in modo un po' insolito, che Shannon
qualcosa ci aveva azzeccato... ;-).
Ciao
Piercarlo

 volta, in modo da capire qual e` quella che da` dei coambiamenti.
Lo so, dovrei perdere questo vizietto... ma non sempre ho il tempo di farele
cose con metodo.
Ciao
Piercarlo

 degli accorgimenti per limitare *sullo stadio d'ingresso* la banda passante
Questa era una vecchia tecnica per limitare la distorsione di 
intermodulazione transitoria (TIM), semplicemente quando i progettisti 
di ampli non sapevano cosa fossero i problemi di slew rate (cosa che 
invece i progettisti di operazionali sapevano trattare e risolvere da 
almeno 20 anni)
Ciao


 almeno 20 anni).
Sě, questo puň anche essere. Almeno per quello che ho visto finora io, gli
amplificatori di potenza 
nei Grundig non č che fossero sofisticatissimi. E in questo non mi sento
di dargli del tutto torto, 
visto che all'epoca la componentistica attiva era sensibilmente piů cara
di adesso. D'altra parte 
dove dovevano spendere spendevano. La parte radioricevente dei loro
sintoamplificatori, tenendo 
conto che si tratta di ricevitori *domestici*,  č decisamente curata,
anche piů di quella di ricevitori 
recenti (che il piů delle volte sono poco piů che application notes "messe
giů" sullo stampato.
Ciao e grazie!
Piercarlo
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