Casse amplificate per PC portatili

Spesso l’audio interno offerto dai vari netbook/notebook per quanto buono sia, non è sufficiente a sonorizzare l’ambiente in cui ci troviamo. E’ il tipico caso ad esempio dell’uso per una presentazione in pubblico o per ascoltare un poco di musica mentre si è intenti a far altro. La soluzione più rapida è una visita al negozio di elettronica o informatica più vicino e l’acquisto di una coppia di casse amplificate ma… perché negarsi la soddisfazione ed il divertimento di costruirsi da soli quanto serve, magari riempiendo di gusto un altrimenti noioso dopo cena?

Il TDA2822M

Illustrazione 1: Piedinatura circuito TDA2822M

Un interessante dispositivo per questo impiego è il TDA2822M della SGS-Thomson, un piccolo circuito integrato che contiene al suo interno due amplificatori di potenza, capaci di erogare ben 800mW su 8 Ohm quando alimentati a 5V (configurazione a ponte).

In generale, questo dispositivo offre i seguenti benefit:

• contenitore DIL 8 pin, quindi molto facile da impiegare

• tensione operativa da 1,8 a 15V, così da essere alimentabile direttamente dai 5V di una porta USB

• funzionamento sia in single ended sia bridge

• elevata stabilità

• costo irrisorio

• facile reperibilità

Il circuito

Per ottenere il massimo di prestazioni in termini di potenza e flessibilità, un circuito consigliato è quello seguente:

Illustrazione 2: Circuito consigliato per l’amplificazione di due diffusori per PC

Ogni dispositivo è dedicato ad un singolo canale ed è impiegato in configurazione a ponte (bridge) in modo da ottenere il watt di potenza sopra citato. In parallelo ad ogni uscita vi è la classica rete di Zobel (10 Ohm + 220nF in questo caso) che serve a compensare l’aumento di impedenza fisiologico di ogni altoparlante alle alte frequenze e mantenere stabile l’amplificatore.

Ogni TDA2822M richiede un filtro locale della propria alimentazione: per questo i componenti C6 e C11 devono essere di buona qualità (bassa ESR) e montati nelle immediate vicinanze dei pin di alimentazione dell’IC.

Ogni ingresso è chiuso verso massa da una resistenza da 10 kOhm, per garantire il corretto percorso delle corrente di fuga dell’ingresso. Le reti R₃,R₈,C₃ (R₇,R₉,C₈) realizzano una lieve equalizzazione del segnale in ingresso, utile ad evitare di sovraccaricare di troppo segnale a bassa frequenza i piccoli altoparlanti.

Gli altoparlanti impiegati sono da 8 Ohm, ma anche versioni a 4 Ohm sono adatte, ottenendo nel caso, anche un aumento di potenza d’uscita (oltre 1 W!).

L’alimentazione

Illustrazione 3: Esempio di cavo USB a Y, per prelevare l’alimentazione da due porte USB contemporaneamente

Per semplicità d’impiego, l’alimentazione è prelevata da una porta USB del PC. A causa degli elevati disturbi che spesso sono sovrapposti alla tensione continua disponibile, è necessario adottare una elevata e specifica filtratura tramite la rete RLC in alto a sinistra nello schema.

A piena potenza su 2 canali, l’amplificatore assorbe circa 700mA ed è quindi necessario che le induttanze di filtro abbiano una bassa resistenza serie per non introdurre significative cadute di tensione. Il grande condensatore da 4700 uF, oltre a ripulire dai disturbi l’alimentazione, ha anche la funzione di “aiutare” la linea di alimentazione nei picchi di potenza, limitando il prelievo impulsivo dalla porta USB, in genere poco avvezza ad erogare molta corrente.

Infatti, la capacità di erogare corrente di dette porte può essere abbastanza variabile fra i vari PC e nel caso si riscontrasse che una sola è insufficiente, è possibile migliorare la situazione sia attraverso l’impiego di un comune cavo a Y che preleva la potenza da 2 USB in parallelo, sia magari affidandosi, se presente, ad un Hub USB alimentato autonomamente.

Illustrazione 4: Cassa “slave”, cioè quella col solo diffusore

La realizzazione pratica

L’esempio di realizzazione mantiene fede al desiderio iniziale di progetto “da dopo cena”, realizzato quindi in semplicità. I due diffusori sono costituiti da semplici ed economici box in plastica delle dimensione 80x60x40mm in cui è praticata una opportuna finestra per l’altoparlante, poi protetto da una piccola griglia.

Illustrazione 5: Vista interna dell’unità Master

Nell’unità “slave” trova posto il solo altoparlante (di recupero da un TV LCD rottamato!) ed il connettore RCA per collegarlo all’altro, mentre l’unità “master” alloggia oltre allo speaker, anche la parte amplificatrice di potenza e le connessioni per gli ingressi di segnale e alimentazione.

Vista la semplicità del circuito, lo stesso può essere realizzato su millefori, dead bug, in aria o per i più volenterosi su un semplice PCB a singola faccia.

L’interno di ogni cassa può essere parzialmente riempito con un poco di materiale fonoassorbente quale, nella più banale e domestica delle esecuzioni, cotone idrofilo.

Conclusioni

Il progetto presentato è di facile realizzazione e di indubbia utilità. Per la sua semplicità e robustezza, è indicato anche per chi ha poca dimestichezza con l’elettronica ed il saldatore. Il risultato finale non ha nulla da invidiare a soluzioni commerciali e con un minimo di “riciclo di cose nel cassetto” può essere portato a termine a costo quasi nullo. L’integrato è molto versatile e fa venir voglia di impiegarlo anche per altre applicazioni, quali ad esempio il controllo di piccoli attuatori e motori… al lettore ed alla sua fantasia l’opportunità di sperimentare…

Bibliografia

Datasheet TDA2822M