Interfacciamento step-up / testina



Il trasformatore di step-up, nel caso di utilizzo come unità di guadagno passiva per testine moving coil, fornisce due importantissime funzioni:

  1. Eleva la tensione di uscita della testina di un valore variabile tra i 20 e i 30 dB, a seconda del rapporto spire “n” del trasformatore
  2. Funge da adattatore di impedenza, facendo vedere alla testina la giusta impedenza di carico. E’ noto infatti che una testina Moving Coil deve lavorare con un carico circa 10 volte uguale alla sua impedenza interna. Per cui il trasformatore deve far si che l’impedenza presente sul secondario ( che sarebbe l’impedenza di ingresso del pre phono)  una volta riflessa al primario, sia circa uguale a 10 volte la resistenza interna della testina. Il calcolo è molto semplice, infatti la Z riflessa al primario la si ottiene dividendo la Z presente sul secondario per il quadrato del rapporto spire. Al fine di far si che la testina veda il giusto carico perciò possiamo agire solo sul rapporto spire e sulla impedenza di ingresso del pre fono. Nella figura un esempio relativo a una Denon Dl103 con unostep up 1:10  chiarirà il tutto più di tante parole. 


Calcolo impedenza riflessa del pre fono 



La tensione che la testina riuscirà a trasferire sul secondario del trasformatore dipende dal rapporto spire , ma questo è un valore teorico massimo, nella pratica il fenomeno dell’effetto partitore, renderà disponibile sul secondario una percentuale minore di tale valore teorico.

 Nel quantificare l’effetto partitore entrano in gioco due variabili: l’impedenza interna della testina ed il rapporto di trasformazione dello step-up. Si vedrà che la comprensione di questo fenomeno ci porterà ad enunciare che testine dalla elevata impedenza interna non vanno accoppiate a trasformatori di step up in forte salita.

L’effetto partitore rappresenta la caduta di tensione  sulla impedenza interna della testina, segnale che non verrà perciò applicato al trasformatore. E’ un equivalente meccanico dell’attrito, ed è buona norma minimizzarlo per avere il massimo trasferimento di segnale utile.

L’effetto partitore è tanto maggiore tanto più l’impedenza interna della testina è paragonabile alla impedenza riflessa del pre phono sul primario.

Uno step up in forte salita riflette sul primario una impedenza molto bassa poiché il quadrato del rapporto spire è molto elevato. Questo fa si che la resistenza interna della testina deve essere molto bassa per essere accoppiata ad uno step up in forte salita, altrimenti  buona parte della tensione generata dal fonorivelatore non sarà effettivamente resa disponibile, e il generatore della testina lavorerà in condizioni di sovraccarico ( non più come generatore di tensione)


Vediamo due esempi che ci aiutano a toccare con mano l'effetto partitore generato da  due diversi trasformatori su una stessa testina.


 
 effetto partitore con step up 1:10   effetto partitore con step up 1:50


Perciò testine con una impedenza interna dell’ordine di alcune decine di ohm, NON vanno interfacciate a step-up in forte salita. D’altro canto le testine con alta impedenza interna (per alta intendo valori compresi tra 15 e 40 ohm) difficilmente necessitano di forti livelli di step up in quanto il loro livello di uscita è solitamente abbastanza alto.

Testine con basso valore di impedenza interna possono invece lavorare con step up in forte salita (da 1:20 a 1:30) questo poiché la resistenza interna sarà comunque sempre molto minore della impedenza riflessa sul primario. Inoltre l’alto livello di step up si rende necessario per elevare la tensione solitamente molto bassa che queste testine sono in grado di erogare.