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Guerra degli amplificatori! Maxim contro National Semiconductor

Guerra degli amplificatori! Maxim contro National Semiconductor

Guerra ! Maxim sta muovendo guerra contro National Semiconductor ! ILe due case costruttrici di amplificatori operazionali general purpose combattono a colpi di chip!

Finora le truppe della National Semiconductor (LM48555 e LM4802B) hanno controllato il territorio (il mercato!), ma ora le truppe della Maxim (MAX9730 e MAX9788) sono pronte a lanciare un attacco. Ma quale è il premio per il vincitore?

La leadership degli amplificatori nel pilotare gli speaker ceramici. Gli speaker ceramici hanno bisogno di una tensione elevata, ma una corrente minore dei tradizionali speaker dinamici (chiamati anche moving coil speaker). Inoltre, paragonati agli speaker dinamici, hanno un profilo più sottile (0.7 mm contro 4 mm) e sono più leggeri (meno di 1 grammo). Sebbene persino i negozi di alimentari stiano perdendo soldi a causa della crisi mondiale, il mercato dei telefoni cellulari e tutte le branche connesse (smart phone ecc.) stanno ancora espandendosi, così ci aspettiamo una guerra senza esclusione di colpi. Diamo ora un'occhiata ai contendenti. L' LM48555 è un amplificatore di potenza audio mentre l'LM4802B comprende un boost converter con un amplificatore di potenza audio, entrambi progettati per pilotare speaker ceramici in dispositivi portatili. Quando sono alimentati con 3.2 V e 3.0 V l' LM48555 e l' LM4802B producono rispettivamente 15.7 Vp-p e 12 Vp-p, con meno dell'1 % di TDH+N (Total Harmonic Distortion plus Noise - Distorsione armonica totale più rumore). Entrambi hanno gli amplificatori di potenza audio boomer progettati per dare un'alta qualità in uscita utilizzando un numero molto piccolo di componenti esterni ed entrambi includono un sofisticato circuito di click e pop per eliminare i rumori che si presentano durante i transienti dovuti alle accensioni ed agli spegnimenti.

LM48555 National Semiconductor

Il principale, o almeno uno dei principali problemi per i dispositivi audio portatili è la limitata tensione di alimentazione disponibile per gli amplificatori degli speaker. Le batterie al litio producono una tensione nominale di 3.7 V e vengono generalmente usate in questi dispositivi audio, ma gli amplificatori degli speaker richiedono una tensione più elevata per produrre un suono accettabile. Per questo motivo la maggior parte degli amplificatori degli speaker utilizzano una particolare configurazione (bridge-tied-load) che raddoppia la tensione di alimentazione, ma alcuni dispositivi, come gli speaker ceramici e i GPS, richiedono una potenza in uscita ancora più elevata. Una soluzione per soddisfare questa richiesta di potenza è quella di aumentare la tensione di alimentazione usando separatamente un boost converter DC-DC, ma in questo caso il costo e la complessità del sistema aumenta notevolmente. Gli amplificatori di potenza in classe G della Maxim, MAX 9370 e MAX 9388, hanno risolto il problema con l'uso di una pompa di carico (charge pump) per aumentare la tensione di alimentazione

MAX9730 Maxim
Schema a blocchi del MAX9370

La pompa di carico è totalmente integrata nell'amplificatore, richiede soltanto due condensatori esterni al posto del un grosso induttore che generalmente viene usato per ottenere le stesse prestazioni, genera una tensione negativa con una amplificazione uguale all'alimentazione e, in questo modo, raddoppia la tensione di alimentazione. Il boost converter e l'eliminazione del grosso induttore riducono i costi e le dimensioni in maniera significativa e con i consumatori che richiedono dispositivi sempre più piccoli questa soluzione avrà delle notevoli opportunità in futuro. La vita delle batterie è un parametro di estrema importanza nei dispositivi portatili e in particolar modo MAX 9370 e MAX 9388 usano un amplificatore di 10 V invece dei 5 V degli amplificatori comuni, pertanto si richiedeva un'alta efficienza. La classe AB non forniva l'alta efficienza che veniva richiesta, la classe D è altamente efficiente ma non è compatibile con gli speaker ceramici e soffre degli inconvenienti dovuti alle interferenze elettromagnetiche, cosi Maxim ha trovato nella classe G la tecnologia che stava cercando. La classe G utilizza diverse tensioni di alimentazione invece di una tensione di alimentazione fissa. Al variare dell'ampiezza dei segnali in ingresso la tecnologia della classe G seleziona automaticamente l'alimentazione adatta per ridurre la caduta di tensione attraverso i transistor d'uscita. In questo modo si migliora in maniera significativa l'efficienza allungando la vita della batteria e si riduce il consumo di corrente.

MAX9730

Come potete vedere sia National Semiconductor che Maxim hanno dei forti combattenti, la guerra è appena all'inizio.

 

 

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ritratto di linus

una partita

Chissà chi vincerà, già da anni si combattono con nuovi prodotti, difficile saperlo, il mercato darà delle risposte, probabilmente i costi si ridurranno ulteriormente.

ritratto di Cosimo Candita

Sicuramente questo giova

Sicuramente questo giova anche al mercato, ma l'articolo parla solo di due delle più grosse conpagnie. Ce ne sono altre? Sembra strano che la TI sia fuori dalla produzione di amplificatori audio.

ritratto di stewe

Dal GainClone ai chip più moderni...

Qualche anno fa ho costruito un GainClone con il celebre LM3886 della casa National Semiconductor. Il contenitore del progetto era grosso circa 30x25x15cm. A leggere questo articolo mi vien da riflettere: se già LM3886 prevedeva un grado di compattezza ragguardevole, questi nuovi chip dedicati al mondo mobile suscitano stupore!!

ritratto di s1m0n3t

Questione di dimensioni...

Stai confondendo un finale di potenza da 68W (LM3886) con un amplificatore operazionale di bassa potenza...le caratteristiche sono notevolmente diverse e anche le applicazioni. Anche i package sono diversi: un TO-220 con aletta di raffreddamento contro un microscopico SOT-23 (smd).
La differenza di dimensioni non è solo dovuta allo sviluppo e alla miniaturizzazione, ma ad una gestione di potenze notevolmente diverse. 68W non potranno mai passare in un componente ospitato in un package SOT-23.

ritratto di Fabrizio87

Le dimensioni non sono per

Le dimensioni non sono per forza corrispondenti alla potenza,

ad esempio le CPU sviluppano dal 50 a 200 W
In un parcheggio che non deve superare i 3 cm quadri,
il più impressionante e che lo spessore non è superiore a 90 nm secondo la tecnologia, si fa i calcoli si ottiene un volume che equivale 100 um cupi,
è impressionante la quantità di energia che viene prodotto in una piccola volume,

Siano le stesse densità energetiche che durante un'esplosione nucleare.

ritratto di s1m0n3t

Certamente Fabrizio, se un

Certamente Fabrizio, se un integrato è caratterizzato da una particolare efficienza, non sviluppa molto calore e non necessita di alette di raffreddamento, ma 200watt non possono passare in un singolo pin di un chip smd.

ritratto di s1m0n3t

Mi correggo, anche i Maxim e

Mi correggo, anche i Maxim e i National citati nell'articolo sono amplificatori audio per speaker, ma comunque raggiungono al massimo una potenza di 2,4watt. Le applicazioni quindi sono in un caso piccoli speaker per dispositivi portatili o cellulari e nell'altro caso anche grandi casse acustiche (considerando che gli LM3886 si possono anche configurare in parallelo, moltiplicando la potenza).

ritratto di stewe

Mi sembrava di non

Mi sembrava di non sbagliare... si, stiamo parlando di amplificatori per speaker!
Ovvio che un 68Watt necessita di un package più abbondante, con dissipatore adeguato... nulla a che vedere con questi piccoli 2.4watt.
Ciò che intendevo è che le dimensioni fisiche del mio progetto rimangono comunque enormi rispetto agli attuali prodotti mobili!
Per non parlare poi dell'alimentazione: sul mio ampli ho un toroidale da svariati Kg, qui invece si alimenta tutto con una cella al litio ed internamente la tensione viene elevata... sono due mondi diversi, entrambi affascinanti!

Stewe

ritratto di Fabrizio87

sono proprio l'ideale i

sono proprio l'ideale i Trasformatore toroidale,
campo di emissioni elettromagnetiche e inquinamento elettromagnetico quasi uguale a zero.

oltre che qui alimentatore sui swing che creano parassiti su tutte le linee con alta frequenza che producono.

ritratto di Fabrizio87

al grande dispiacere mio, e

al grande dispiacere mio,
e questi non sono adatti per niente opistta,
i parcheggi che non è possibile salvarlo senza impianto industriale.

ritratto di s1m0n3t

Non ho capito neanche una

Non ho capito neanche una parola di questo commento! Cosa volevi dire?

ritratto di Fabrizio87

Ricomincio questo componente

Ricomincio

questo componente è interessante per le sue caratteristiche tecniche,
ma essendo in un package SOT23 anche con la migliore volontà del mondo,
Non potrò mai saldarllo a casa anche con la mia saldattore ad aria.
Quindi preclude l'utilizzo a tutti gli hobbisti.

ritratto di s1m0n3t

Hai ragione! Però con un

Hai ragione! Però con un circuito stampato fatto in casa (con tecnica PnP) ed un saldatore a punta fine si salda facilmente anche un SOT-23. I package davvero impossibili sono i QFN e WLP (unici disponibili per il MAX9730) perché hanno i pad sulla superficie inferiore del componente, invece dei classici piedini laterali e ben distanziati (come gli standard SOT e SOP).

ritratto di Cosimo Candita

Ma non conviene farselo fare

Ma non conviene farselo fare un pcb?

ritratto di Fabrizio87

anche se fai PCB su misura

anche se fai PCB su misura tramite processi industriali,

il problema rimane

in realtà questi integrati non hanno le zampine,

ma sotto la loro superficie hanno delle pasticche che devono essere saldate tramite un processo molto particolare, e sicuramente non è possibile fare in casa,

uno può saldare i figli sul integrato e dopo quei fili saldarli sulla PCB me non ha senso, o almeno solo in via sperimentale, richieda prima sollecitazione meccanica tutto si sfascia.

ritratto di Cosimo Candita

Ah ho capito, e credo che

Ah ho capito, e credo che saldare in quel modo degradi il segnale di tanto se considero le capacità parassite che si creano, magari con delle saldature a bolla.

Ma se ordino all'azienda anche il montaggio? In questo caso del singolo chip, più i connettori per piedini singoli. Ovviamente è solo per una fase di test, per l'hobbista magari la spesa non è realizzabile. Per esempio ho sbagliato ad ordinare un sensore in quanto ho richiesto quello con i piedini a forma di "J" ( scusate non ricordo il nome ) e ora non so proprio come testarlo.

ritratto di Fabrizio87

potresti utilizzare questa

potresti utilizzare questa basetta di trasferimento,
né uno né esistono di tutti tipi per quei circuiti difficilmente saldati,
le usavo il laboratorio quando andavo alle scuole superiori,

http://www.logicalsys.com/prodpics/qfn-smt-package-converter-adapter.jpg

ritratto di s1m0n3t

Le "pasticche" sulla

Le "pasticche" sulla superficie sono tipiche del QFN, invece i SOT-23 hanno comunque delle "zampine" sporgenti, anche se sono sempre a montaggio superficiale. Personalmente sono riuscito a saldare piuttosto facilmente i SOT, con un po' di pazienza e di precisione, anche con pcb fatti in casa, senza investire cifri enormi per la prototipazione industriale!

ritratto di stewe

Concordo: prima di inviare

Concordo: prima di inviare il commento sarebbe bene rileggerlo per verificarne la correttezza...
In ogni caso penso che Fabrizio intendesse dire, in poche parole, che purtroppo non sono chip utilizzabili facilmente dall'hobbysta, visti i package!
Stewe

ritratto di Fabrizio87

Un po' di pazienza sono un

Un po' di pazienza sono un ragazzo dislessico e disortografico,
e già cosa scrivo qua è una cosa straordinaria,
Visto il basso numero di errore che faccio.

È per fortuna che mi rileggo ogni volta sennò sarebbe una strage di errori.

ritratto di giuskina

Wooow

che forum signori ... sono capitato tra leureati e dottori, io tuttalpiù posso immaginare cose del tipo: una volta c'era la pubblicità della hp che diceva che con queste nuove nanotecnologie si potrebbero fare telefoni cellulari per le formiche, ve la ricordate ?? La mia domanda è: questi amplificatori cosi piccoli e così potenti tra quanto finiranno sugli scaffali ?!?

ritratto di Alex87ai

Se sono già stati

Se sono già stati presentati e se non fossero ancora disponibili al pubblico, tempo al massimo un mese e già sarà possibile acquistarli presso i grandi distributori come Farnell, Rs, Mouser ecc...Comunque, ad esempio, la Maxim permette l'ordinazione di campioni gratuiti (Samples) direttamente dall'azienda...potresti procurarteli anche attraverso questo servizio! ;-)

ritratto di linus

ma anche

la National fornisce per alcuni prodotti i samples.

ritratto di mingoweb

ma dove?

ma dove?

ritratto di s1m0n3t

Di solito però inviano i

Di solito però inviano i samples solo se si specifica la propria azienda...e non tutti lavorano in una azienda del settore.

ritratto di Alex87ai

Non lo so, per quanto

Non lo so, per quanto riguarda la Maxim forse potresti avere ragione perché sono iscritto sul loro portale tramite l'email dell'università quindi potrebbe anche essere che faccia fede quel nome. Per la Microchip, ad esempio, ciò non vale.

ritratto di s1m0n3t

Interessante...finora ho

Interessante...finora ho sempre avuto questo tabù, ora proverò a chiedere alcuni samples, magari con l'email dell'università.

ritratto di SuperG72

Il problema è più ampio

Ovvero anche fornendo i dati della azienda non è banale avere samples;
noi l'abbiamo fatto per diversi costruttori e i più ti fanno contattare dal loro settore commerciale che ti tampina con un interrogatorio volto a capire cosa fai, cosa intendi fare con il componente, quante migliaia pensi di ordinarne in futuro e cose simili.
Poi ce li hanno mandati, ma il 'terzo grado' è stato duro!

Gianluca Ruta
Perugia

ritratto di Wales8686

si possono chiedere dei

si possono chiedere dei samples ? Questa mi è nuova. Ma li danno davvero a dei privati ??

ritratto di Alex87ai

Certo che si possono

Certo che si possono ricevere, e non solo dalla Maxim. Il problema della mail potrebbe effettivamente presentarsi, ma se sei universitario allora puoi usare quella mentre se non hai un'email "aziendale" o universitaria allora devi cercare le aziende che accettano anche email private...ad esempio, per quanto riguarda la Microchip, io sono iscritto con un'email di Libero e tutto'oggi ricevo samples tranquillamente ogni mese.

ritratto di Wales8686

Basta che gli scrivo che

Basta che gli scrivo che voglio dei samples e loro me li mandano ? Fantastico. Ma si devono pagare o te li mandano gratis ??? Scusate la domanda idiota.

ritratto di linus

se hai un email

aziendale o pubblica te li mandano gratuitamente senza pagare nemmeno le spese di spedizione.

ritratto di linus

ma che dici

Io non lavoro in un azienda del settore, e i samples li ho sempre ricevuti.

ritratto di linus

sicuramente

basta che hai un email ufficiale, ovvero non del tipo hotmail, yahoo o altro.

A me, li hanno mandati senza tampinarmi, nè ho dovuto subire azioni vessatorie da parte di National.

ritratto di giuskina

Si si possono

Sì si possono ricevere, un mio amico li ha ricevuti.

ritratto di SuperG72

Allora forse va meglio ai privati...

...probabilmente l'interesse per l'azienda del settore spinge al contatto diretto per capire davvero se c'è un potenziale di realizzazione su grossa scala, mentre al privato concedono i samples per la maggior diffusione del loro materiale.

 

 

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