+- DIY Electronic projects (https://forum.yu3ma.net)
+-- Forum: Merenja i merni uređaji - Measurements and Equipment (https://forum.yu3ma.net/forumdisplay.php?fid=8)
+--- Forum: Merenja i merni uređaji - Measurements and Equipment (https://forum.yu3ma.net/forumdisplay.php?fid=32)
+--- Thread: Jung/Wurcer pojačavač izobličenja (/showthread.php?tid=2543)
Jung/Wurcer pojačavač izobličenja - Braca - 02-12-2021
O konceptu merenja izobličenja koji su Jung i Wurcer objavili u Analog Devices App. Note AN-245 (str. 10):
https://www.analog.com/media/en/technica...1AN245.pdf
je već bilo reči u temi "Cordell Distortion Magnifier", napr.
https://forum.yu3ma.net/thread-2358-post-103672.html#pid103672
ali pošto sam rešio da tu ideju eventualno dovedem do konkretnog instrumenta, otvaram posebnu temu.
Namera je razvoj relativno jednostavnog sklopa koji bi širem krugu članova foruma omogućio merenje nelinearnosti njihovih uradaka na bilo kojoj frekvenciji i bez potrebe za primenom oscilatora vrhunske spektralne čistoće.
U suštini, klasično merenje malih nelinearnih izobličenja se svodi na kvantifikaciju zbira harmonika na izlazu iz sklopa koji se ispituje. Preduslov za to je pobuda sklopa signalom koji sadrži samo jednu frekvenciju, odn. čije su više harmonike na nuli, što predstavlja idealni slučaj. U praksi je dovoljno da THD pobudnog signala bude nekih 20dB niži nego kod ispitivanog sklopa.
Najjednostavniji merač izobličenja predstavlja RMS voltmetar kome prethodi filter čiji je zadatak da voltmetru privede samo harmonike pobudnog signala, što znači da njegov propusni opseg mora biti ograničen sa obe strane (propusnik opsega, odn. "band-pass filter"). THD je onda odnos efektivne (RMS) vrednosti zbira harmonika i pobudnog signala.
Mnogo je korisnije izvršiti spektralnu analizu harmonika jer se tako dobija bolji uvid u mehanizme koji generišu izobličenja, a postoje i indicije da ljudski sluh različito reaguje na pojedine harmonike u spektru.
Za izvođenje spektralne analize postoje specijalni (skupi) instrumenti, ali raspoloživost kvalitetnih audio interfejsa omogućava i amateru realizaciju spektralne analize visoke tačnosti.
Obe vrste spektralnih analizatora (profesionalni i amaterski) imaju isti problem, a to je njihov dinamički opseg: razlika između pobudnog signala i izobličenja linearnijih DIY sklopova iznosi i 120dB (5Vrms pobude naspram 5uV izobličenja), što zahteva ADC rezoluciju od najmanje 20 bita. Kod najvećeg broja A/D konvertora, na tom nivou rastu izobličenja i fazne greške, pa direktno merenje celog izlaznog signala (pobuda + izobličenja) postaje nepouzdano.
Međutim, ako se iz signala pre njegovog dovođenja na ulaz ADC odstrani bar jedan deo osnovnog (pobudnog) signala, a ostatak (reziduum) pojača tako da dođe u linearniji deo opsega A/D konvertora, dobija se mogućnost izvođenja analize visoke tačnosti. U idealnom slučaju, trebalo bi potpuno odstraniti pobudni signal, ali je u praksi već dovoljno ako se on oslabi za bar 60dB.
Za potiskivanje pobudnog signala postoje dva metoda: pasivni ili aktivni eliminacioni ("notch") filter, ili njegovo oduzimanje od skaliranog (dovedenog na istu amplitudu) izlaznog signala ispitivanog uređaja u posebnom elektronskom sklopu.
Pri pažljivoj gradnji, pasivni eliminacioni filteri omogućavaju potiskivanje od 90dB. Aktvni filteri idu i dublje, ali su komplikovaniji i proizvode više šuma i eventualno izobličenja. Osnovna mana oba tipa tih filtera je što je promena frekvencije ekstremno komplikovana, pa se zato obično izvode kao monofrekventni. S druge strane, dobri pasivni filteri imaju zanemarljiva izobličenja.
Aktivni sklopovi za potiskivanje osnovnog signala se zasnivaju na diferencijalnom pojačavaču kome se na jedan ulaz dovodi pobudni signal, a na drugi izlazni signal uređaja koji se meri, doveden na istu amplitudu. Pri tom oba signala moraju da imaju istu fazu jer jedino tako dolazi do oduzimanja. Pored toga, tok faze jednog i drugog signala u mernom opsegu mora da bude istovetan, što se postiže faznom korekcijom jednog od ta dva signala u samom mernom sklopu.
Obzirom da se jedan signal oduzima od drugog, postoji teorijska mogućnost eliminacije izobličenja pobudnog oscilatora u istom iznosu kao i kod osnovne učestanosti, a u praksi je to ograničeno linearnošću primenjenog dif. pojačavača.
Cordell-ov sklop predstavlja jednu takvu realizaciju, namenjenu prevashodno ispitivanju pojačavača snage (nominalno, funkcioniše u opsegu pojačanja od 20 do 31dB).
Gore pomenuti sklop koji su opisali Jung i Wurcer zasniva se na primeni instrumentlanog pojačavača i još u vreme kada je objavljen (1983.) imao je donju granicu od -140dB. Pored toga, može se koristiti i za merenje nelinearnosti predpojačavača jer primenjeni metod funkcioniše već od pojačanja od 0dB.
Rezultati s improvizovanim prototipom tog sklopa prikazani su na gornjem linku.
Očekujem da se primenom nekog kvalitetnijeg instrumentalnog pojačavača mogu dobiti još bolji rezultati, ali tada u igru ulaze i drugi faktori (pločica, pasivni elementi, itd.).
U međuvremenu sam započeo rad na drugoj verziji prototipa, ali da ne preopterećujem ovaj uvod, prve rezultate dobijene s tom verzijom ću prikazati u nekom narednom prilogu.
Pozdrav
RE: Jung/Wurcer pojačavač izobličenja - Khadgar2007 - 02-12-2021
Kažeš stranica 10. Stranice dokumenta su malo čudno označene pa sam pretražio cijeli dokument i našao "Measuring distortion" na stranici 5(gledajući pdf stranice) ili na dnu desno piše 10-5.
RE: Jung/Wurcer pojačavač izobličenja - Braca - 02-12-2021
Hm, kod mene je to stranica sa istim naslovom i brojem 10-15.
Moguće je da imamo različito straničenje jer je taj AN zapravo reprint iz EDN (v. fusnotu na prvoj stranici).
U svakom slučaju, radi se o istom dokumentu.
RE: Jung/Wurcer pojačavač izobličenja - Khadgar2007 - 02-12-2021
Ma referirao sam se na pdf koji si ti okačio jer on ima 10 stranica pa može nastati zabuna o kojoj to stranici govoriš. I ispravka krivo sam napisao nije 10-5 već 10-15.
RE: Jung/Wurcer pojačavač izobličenja - Braca - 02-13-2021
Novi prototip pojačavača izobličenja se zasniva na jednom od Texas-ovih evaluacionih modula za instrumentacione pojačavače (IA):
https://www.ti.com/lit/ug/sbou226/sbou226.pdf
Na njemu se nalaze lemna mesta za jedan IA i još jedan jednostruki op-amp. Izvedena je dekuplaža napajanja i zalemljeno još par "obaveznih" komponenata, ali mi nedostaju elektroliti na ulazu napajanja.
Nisu se baš proslavili kontrolom kvaliteta - "silk screen" na prvoj slici dokumenta ne odgovara u potpunosti pločici, a na šemi su neki od elemenata pogrešno označeni.
Kupio sam ga direktno kod TI za 25 US$ jer je kod Mouser-a i Digikey-a nekih 8 $ skuplji.
Razlog da idem na profesionalnu SMD pločicu je što sam u prvoj verziji imao jake spoljašnje smetnje zato što je AD8429 bio zalemljen na DIP adapter, a i ostatak sklopa je bio improvizovan i nije se mogao lako oklopiti.
Na prvoj slici se vidi postavka za prvi funkcionalni test. Dva plava potenciometra predstavljaju grubi i fini atenuator ulaznog signala (R1 na šemi), a između njih i ulaznog BNC-a je trimer C1 za usklađivanje faze. U levom gornjem uglu slike je Bato MM (moj primerak sa OPA1656, bez drugih izmena), čije se izobličenje meri.
Drugi prilog sadrži rezultate spektralne analize pri snazi od 1W (2Vrms@4R, u odnosu na FS mog audio interfejsa od 5Vrms to je -8dBFS). Na spektru vidimo da je taj signal potisnut na -76dB, što daje prostor za pojačanje reziduuma za 60dB.
Drugi harmonik je na nivou od -126dBFS, ali to nije njegova prava vrednost jer je izlaz iz Bato MM atenuatorom sveden na nivo ulaza, tj. oslabljen za iznos pojačanja u Bato MM, koje iznosi 26dB. Prema tome, na -126dB treba dodati 26dB pojačanja, odakle sledi da drugi harmonik ima nivo od -100dBFS. Merenjem pomoću filtera i LNA dobio sam drugi harmonik na -96dBFS, što je razlika od 4dB i predstavlja grešku koja zahteva objašnjenje.
Međutim, treba imati u vidu ranije pomenutu opasku da je direktno merenje malih izobličenja audio interfejsom veoma nesigurno jer se na tom nivou nalaze i njegova sopstvena izobličenja, pa ono što na spektru vidimo predstavlja zbir ta dva izobličenja, čiji je iznos zavisan od njihove međusobne faze.
Treći prilog pokazuje spektar izobličenja pošto se izlaz iz AD8429 pojača za 60dB. Drugi harmonik sada ima nivo od -63dB, a odbijanjem pojačanja LNA od 60dB i sabiranjem atenuacije od 26dB dolazimo na vrednost od -97dBFS, što se samo za 1dB razlikuje od rezultata dobijenog pomoću filtera i LNA.
Četvrti harmonik ima iznos od -111dbFS kod obe metode, itd.
Prema tome, vidimo da ovaj jednostavni sklop uz dodatak LNA daje iste rezultate kao i mnogo zahtevniji "notch" filter, uz ogromnu prednost da je nezavisan od frekvencije, odn. direktno primenjljiv u celom frekventnom opsegu od interesa.
Njegovim daljim razvojem (diferencijalni ulaz, invertovanje ulaznog signala u slučaju da DUT okreće fazu, usavršavanje atenuatora, poboljšanje CMRR, itd.) dobio bi se pristupačan instrument za analizu izobličenja predpojačavača i pojačavača snage. Da naglasim, za razliku od koncepta filter/LNA, pobudni oscilator ne mora da ima vrhunske karakteristike
.Ovaj prilog predstavlja samo prvi, ali vrlo značajan korak. Idemo dalje...
Pozdrav
RE: Jung/Wurcer pojačavač izobličenja - Braca - 02-16-2021
U prethodnom testu smo videli da ovaj sklop postiže odlične rezultate kod uređaja sa osrednjim izobličenjima, a današnjim testom sam hteo da ustanovim kako se ponaša kod veoma niskih izobličenja.
Kao "zamorče" je poslužio BP preamp LA Vol. 5 s relejnim atenuatorom, pri ulaznom signalu od 1V i pojačanju od 6dB. Njegova izobličenja, izmerena pod istim uslovima, prikazana su u prvom prilogu. Relevantan je samo drugi harmonik, na nivou od -144dBFS, odn. -136dBc.
U drugom prilogu su rezultati dobijeni Jung/Wurcer-ovom šemom. Opterećenje DUT-a je sada 4,4K (R2 = 2,2K, a pošto se kompenzira pojačanje od 6dB, onda i R1 mora da ima istu vrednost), što je manje nego kod referentnog merenja (7K), ali je za LM4562 u BP preampu to bez značaja.
Reziduum je pre merenja pojačan Wurcer-ovim LNA za 60dB jer je ovim sklopom ostvareno potiskivanje glavnog signala u iznosu od 85dB, odn. isto kao i kod "notch" filtera.
Ovo moram posebno da naglasim jer se radi o veoma dobrom rezultatu, a zasluga za to pripada odličnom AD8429 i dobro urađenoj pločici (sklop je i dalje neoklopljen, zbog čega ima više smetnji iz mreže).
U spektru se vide samo drugi i treći harmonik, na nivou od -88, odn. -94dBFS, a kada se preračunaju u odnosu na izl. nivo od 2V i uračuna pojačanje LNA od 60dB, dobijamo -140, odn. -146dBc, a u zbiru -138dBc.
Numerički, taj rezultat se samo za 2dB razlikuje od onog koji je dobijen pomoću filtera i LNA, ali sada imamo i treći harmonik, koji se u reziduumu filtera jedva primećivao. On je mogao da dođe iz samog diferencijalnog sklopa, ali i iz invertujućeg bafera koji sam morao da priključim iza oscilatora da bih kompenzirao obrtanje faze u BP preampu (da bi došlo do oduzimanja, signali na ulazu u dif. pojačavač moraju imati istu fazu, u suprotnom se sabiraju).
Međutim, ovo su efekti drugog reda - glavni rezultat je činjenica da se ovim jednostavnim kolom mogu meriti izobličenja i na veoma niskom nivou, što predstavlja "zeleni signal" za dalji rad na projektu
.Sada me interesuje kako će izgledati rezultati kada se umesto vrhunskog oscilatora koriste manje čisti modeli, uključujući i naš generator funkcije.
Pozdrav
RE: Jung/Wurcer pojačavač izobličenja - Khadgar2007 - 02-16-2021
Jel si skužio od kuda su oni "peakovi" između 1kHz i 2kHz? Jel su to te smetnje zbog neoklopljenog uređaja?
RE: Jung/Wurcer pojačavač izobličenja - Braca - 02-16-2021
Deo toga je sigurno poreklom iz mreže, ali kada poredim moja dva BP preampa, ima ih znatno više kod onoga sa relejnim upravljanjem jer se u njemu nalaze dva mrežna trafoa, mikroprocesor i multipleksirani displej.
Pikovi na 8 i 16kHz dolaze iz internog SMPS-a u laptopu.
Videćemo kako će biti kada izmerim klasični BP preamp jer je on trenutno sam u kućištu.
RE: Jung/Wurcer pojačavač izobličenja - Braca - 02-16-2021
U prilogu je spektar klasičnog BP preampa s potenciometrom za regulaciju izlaznog nivoa, na kome se vidi manje smetnji u opsegu od 1 do 3kHz.
Interesantno je da linija na 7kHz nije harmonik pobude, već parazit (sedmi harmonik ima vrednost od -105,9dBFS, v. tabelu u levom gornjem uglu).
Ta komponenta se javlja samo povremeno, pa pretpostavljam da potiče od nekog aparata iz okoline.
RE: Jung/Wurcer pojačavač izobličenja - BeliNinja - 02-16-2021
Nadam se da ne remetim red i mir u temi.
Obzirom da sam ponosni vlasnik BP preampa sa klasičnim potom (udaljenim od pcb kao kod Brace) hteo bih da predstavim moje zapažanje sa pozicije slušaoca muzike koja prolazi kroz taj preamp. Uvek, ali baš uvek, bez obzira koje pojačalo bilo iza njega, pramp nekako umiri muziku i izbaci nervozu iz nje. Tako ja to primećujem, i to upoređujuću istu muziku sa i bez preampa.
Ne znam koliko to ima veze sa prikazanim rezultatima merenja, ali nek se nađe ovaj komentar
RE: Jung/Wurcer pojačavač izobličenja - Braca - 02-19-2021
Evo rezultata koje sam priželjkivao...
Ovaj sklop bi trebalo da bude u stanju da meri THD i pomoću generatora koji nemaju spektralnu čistoću Viktorovog oscilatora (v. prvi prilog, moja merna tehnika nije u stanju da izmeri njegovu nelinearnost).
Umesto njega, uzeo sam prototip jednog Gronerovog oscilatora iz 2009. godine, kod koga se izvršni element u AGC sastoji od dva LDR-a. Njegov najniži izlazni napon je oko 2,5Vrms, tako da na izlazu iz DUT-a (BP preamp, pojačanje 6dB) dobijam 5V. Prema DS za LM4562, pri tom naponu i opterećenju od oko 4K5 u mernom sklopu, mogu se očekivati izobličenja od oko -128dBc. Gronerov oscilator ima niži THD, tako da bi u rezultatu morali da vidimo samo izobličenja DUT-a.
Na drugom prilogu se vidi spektar dobijen primenom eliminacionog filtera i Gronerovog LNA (0,39nV/rtHz). Dobio sam očekivanu vrednost po DS, ali je to slučajnost - kod ovakvih merenja su normalna neslaganja od po nekoliko dB.
Merenje pomoću Jung/Wucer-ovog sklopa daje istu numeričku vrednost THD (treći prilog, od vrednosti THD od -67dB treba oduzeti pojačanje LNA od 60dB, ergo -127dB). Međutim, spektar izgleda sasvim drukčije: postoje samo dva harmonika, pa rezultat nije prihvatljiv.
Problem je u mernom sklopu: instrumentalni pojačavači zahtevaju simetriju na ulazu, a u ovom slučaju debalans je bio vrlo veliki. Jedan ulaz gleda u relativno nisku izlaznu impedansu oscilatora (direktna veza), dok se na drugom nalazi potenciometarski razdelnik napona od nekoliko kilooma. Time se ugrožava CMRR i utiče na linearnost prenosne funkcije.
Zato sam šemu dopunio jednim FET-opampom (OPA134A), koji je vezan kao jedinični bafer između čvorišta R1/R2 originalne šeme i drugog ulaza u AD8429. Na pločici se već nalazi lemno mesto za jedan jednostruki opamp, ali za sasvim drugu svrhu, pa je bila potrebna mala adaptacija.
Rezultati dobijeni modifikovanom šemom prikazani su na četvrtom prilogu. Numerički rezultat THD se nije promenio, ali izgled spektra jeste. Vizuelno, samo peti i šesti harmonik ne prate opadajući trend harmonika, a prva četiri i numerički dosta dobro odgovaraju prvom prilogu (drugi: -127 vs. -127,7, treći: -141 vs. -148
, četvrti: -151 vs. -156,6). Moglo bi biti i bolje, ali obzirom na to da -140dBc u konkretnom slučaju znači napon od 0,5uV, mogu biti zadovoljan, tim pre što mislim da se rezultat još može poboljšati.Primećuje se i da su smetnje između 1 i 2kHz smanjene, što govori o boljem CMRR (špic na 500Hz i -158dB mi je skoro uvek prisutan, sumnjam na SMPS u MOTU kartici).
Ovo predstavlja skok u preformansama šeme, ali je to istovremeno tek prvi rezultat. Biće potrebno još razmišljanja i ispitivanja.
Prototip je prikazan na petom prilogu. Merni sklop se napaja Didden-ovim SMPS-om "Silent Switcher", koga sam sada prvi put upotrebio (imam ga već nekoliko godina, kada je Didden imao "crowd funding"). Taj ispravljač spada u najtiše koji postoje, ali je cena vrlo "glasna":
https://diyaudiostore.com/products/linear-audio-silent-switcher?_pos=1&_sid=14da5dca8&_ss=r
Na kraju, nešto privatno.
Dugo sam se lomio da li da ovo što sledi napišem, ali imam potrebu da ove rezultate posvetim prijatelju, elektroničaru, radioamateru i iznad svega izuzetnom čoveku, koga verovatno niko sa ovog foruma ne poznaje, i koji od prošle subote nije više među nama:
https://www.hamradio.hr/forum/index.php?topic=8778.0
Darko je 1977/78. služio JNA u Kragujevcu, upoznali smo se u radio-klubu i poznanstvo je preraslo u prijateljstvo koje je sada višom silom prekinuto.
Bili smo stalno u vezi i kada se geografski prostor iz koga potičemo pretvorio u "tamni vilajet", viđali se ovde i u Kragujevcu, zadnji put u u Kg, oktobra 2017. god. na venčanju naše mlađe ćerke. Pola godine kasnije javio se da ga je opaka bolest već zahvatila na tri mesta. Borba je trajala tri godine.
Čini mi se da se ni sa kim nisam tako dobro razumeo kao sa Darkom.
Ne zamerite ovu privatnu digresiju, ponekad osećanja nadvladaju razum.
Pozdrav
P.S. Još jedno izvinjenje: u legendi iznad spektra u četvrtom prilogu stoji "Victor", ali se u stvarnosti radi o oscilatoru "Groner_r1".
RE: Jung/Wurcer pojačavač izobličenja - Braca - 02-21-2021
Rezultati iz prethodnog priloga nisu bili loši, ali ne i dovoljno dobri.
Ponovio sam merenja, uradio još neka dodatna, ali nije bilo konzistentnosti, pre svega kod tećeg harmonika. Teorija nije predviđala njegovo jačanje u odnosu na merenja filterom i LNA i valjalo je tražiti razlog.
U elektronici ne bi smeo da se nalazi - ako pogledamo prvi i drugi harmonik kod OPA134 u originalnom DS-u (Burr-Brown, 1997, v. prvi prilog), treći harmonik ima pet nula u procentnom podatku, odn. 0,000002%, odn. -149dBc 
(1kHz@1V, naslov iznad slike je pogrešan, ne radi se o THD+N, već samo o THD). Da naglasim, Burr-Brown je taj opamp napravio pre više od 20 godina!
(1kHz@1V, naslov iznad slike je pogrešan, ne radi se o THD+N, već samo o THD). Da naglasim, Burr-Brown je taj opamp napravio pre više od 20 godina!Da ne dužim priču, razlog za inkonzistentne rezultate je bio potenciometar u ulaznom atenuatoru mernog kola. Gledajući šemu (drugi prilog), to je otpornik R1 koji se kod mene sastoji od jednog potenciometra od 10K i jednog trimera od 200R (grubo i fino podešavanje). Otpornik R2 ima fiksnu vrednost, momentano 2K2.
Tu se prvo nalazio jedan Bourns s provodljivom plastikom, zatim jedan "Cermet" iste marke i na kraju jedan Vishay sa 10 koraka, takođe "Cermet". Svi su pravili izobličenja, samo se iznos menjao. Direktni uzrok dodatnih izobličenja je kontaktni otpor klizača, koji nije veliki, ali pri ovim nivoima njegova nelinearnost predstavlja problem.
Posle zamene potenciometra kombinacijom otpornika (trimer za fino podešavanje je ostao, bez njega ne ide), sve je došlo na svoje. Na trećem prilogu su uporedno prikazani glavni rezultati. Donji spektri su referentni, dobijeni pomoću Viktorovog i Gronerovog oscilatora (donji red), a gornji pomoću separatora izobličenja (ne sviđa mi se naziv iz naslova teme - ta šema odvaja izobličenja od pobude, ne pojačava ih).
Sažeto rečeno, razika između THD dobijenog jednom i drugom metodom ne prelazi 2dB (vrednosti iz spektara u gornjem redu treba spustiti za 60dB, tj. za pojačanje LNA). Pored toga treba zapaziti da se viši harmonici Gronerovog oscilatora ne pojavljuju u rezultatu separacije, što nije slučaj kod merenja pomoću filtera i LNA (v. članak), i to je prednost ove šeme.
Gornji rezultati su dobijeni sa originalnom šemom, tj. bez dodatnog bafera između atenuatora i AD8429. Videću još da li će on biti potreban u situacijama gde je ulazni signal manje čist nego kod mene.
Posledica ovih rezultata je da se za atenuator mora tražiti rešenje bez potenciometra, verovatno u pravcu relejnog preklapanja mreže kvalitetnih otpornika.
Indirektno, ovo se odnosi i na upotrebu potenciometra direktno na ulazu u neki linijski stepen (preamp ili poj. snage), pogotovo ako se žele minimalna izobličenja.
Naredna merenja će se odnositi na pobudu oscilatorima koji imaju znatno viši procenat izobličenja. Cilj je da se utvrdi efikasnost poništavanja tih smetnji, odn. koliko dobar treba da bude pobudni signal da ne bi došlo do proboja smetnji u rezultat merenja.
Pozdrav
RE: Jung/Wurcer pojačavač izobličenja - Braca - 02-22-2021
Rezultati merenja pri visokom THD oscilatora.
Za ovo merenje sam razdesio AGC u Gronerovom oscilatoru i dobio spektar čiji je THD iznad rezultata našeg generatora funkcije (prvi prilog).
Pri izl. naponu od oko 2,6Vrms, THD je reda -90dBFS, odn. -84dBc (FS je 5V, pa se radi svođenja na 2,6V odbija 6dB - tačna vrednost bi bila 5,7dB, ali je to u konkretnom slučaju zanemarljivo).
Koristeći taj signal kao pobudu za BP preamp pri pojačanju od 6dB dobio sam spektar iz drugog priloga. Očigledno, sve smetnje su prošle kroz eliminacioni filter i dobile pojačanje od 60dB u LNA. Numerička vrednost THD je -84dBc, tačno onoliko koliko iznosi i THD oscilatora.
Da se podsetimo, THD BP preampa izmeren pod istim uslovima Viktorovim oscilatorom iznosi -131dBc.
Treći prilog sadrži merenje THD pomoću separatora izobličenja: vide se samo dva harmonika koje generiše BP preamp - drugi na -72 i treći na -82dBc - baš kao što je izmereno Viktorovim oscilatorom. Ove vrednosti treba spustiti za iznos pojačanja LNA, tj za 60dB, pa se u zbiru dobija THD od -131dBc.
Drugim rečima, AD8429 je pri sopstvenom pojačanju od 0dB u potpunosti počistio sve smetnje iz pobude - fantastično
Ostaje još jedno poređenje spektara jer su dosadašnja bila unutar istog koncepta (separator izobličenja + LNA).
Četvrti prilog sadrži rezultate merenja THD BP preampa pri istom izl. nivou, ali sada pomoću Viktorovog oscilatora i eliminacionog filtera, što u ovim poređenjima predstavlja referencu. Numerička vrednost THD je skoro ista (-129 vs. -131dBc, tj. unutar očekivane tolerancije), a međusobna razlika vrednosti harmonika se promenila za 6dB. Pretpostavljam da uzrok leži u THD samog AD8429, koji je blizak izobličenjima DUT-a (oko -130dBc), pa počinje da se meša u rezultate.
Biće još nekih testova, ali su meni ovi rezultati više nego dovoljni da započnem konkretan projekat.
Mora se rešiti atenuator signala DUT-a, fazna kompenzacija (potreban je promenljivi kondenzator dobrog kvaliteta), možda će biti potreban i ulazni interfejs, biće potrebna beskompromisna pločica, itd., ali je jedno sigurno: biće mi uživanje da napravim taj instrument.
Pozdrav
RE: Jung/Wurcer pojačavač izobličenja - Khadgar2007 - 02-22-2021
Kao i obično tu sam kada se će trebati nacrtati PCB koji će vjerujem biti manje više u SMD tehnici.
RE: Jung/Wurcer pojačavač izobličenja - Braca - 02-22-2021
Hvala unapred!
Da, pločica bi morala biti u SMD tehnici, obostrani GP, a kao uzor mogu poslužiti BP preamp i evaluacioni modul, mada mislim da je modul mogao biti i bolje izveden.
RE: Jung/Wurcer pojačavač izobličenja - Dragan100 - 02-22-2021
Braca, pratim temu i vidim da se fino zabavljaš... :-)
(02-13-2021, 10:53 AM)Braca Wrote: Prema tome, vidimo da ovaj jednostavni sklop uz dodatak LNA daje iste rezultate kao i mnogo zahtevniji "notch" filter, uz ogromnu prednost da je nezavisan od frekvencije, odn. direktno primenjljiv u celom frekventnom opsegu od interesa.
Njegovim daljim razvojem ((precizniji)-diferencijalni ulaz, invertovanje ulaznog signala u slučaju da DUT okreće fazu, usavršavanje atenuatora, poboljšanje CMRR, itd.) dobio bi se pristupačan instrument za analizu izobličenja predpojačavača i pojačavača snage. Da naglasim, za razliku od koncepta filter/LNA, pobudni oscilator ne mora da ima vrhunske karakteristike
Ovaj prilog predstavlja samo prvi, ali vrlo značajan korak. Idemo dalje...
Pozdrav
Pogledaj si i INA849
https://www.ti.com/product/INA849
-nizak THD, III.harm. vrlo mali
-visok CMRR
!!! Kojeg vrlo lako pogoršamo nepravom/dugom/resistivnom vezom do REF pina,
više možeš nači u njegovom DS strana19 sekcija 9.1.1
A sekcija 9.1.2 govori o Input Bias Current Return Path, koji takodjer može praviti probleme,
i davati slabije rezultate kod merenja...
RE: Jung/Wurcer pojačavač izobličenja - Braca - 02-23-2021
Odličan predlog, Dragane!
Ja sam se za AD8429 opredelio polovinom prošle godine - tada kod TI nisam našao sličan InAmp.
Izgleda da je TI napravio INA849 kao konkurenta ovom prvom, čak se i oznaka sastoji od tri cifre iz njegove oznake.
Oba su odlični, imaju praktično iste specifikacije, a i cena im se samo malo razlikuje ako se kod ADI uzme standardni model (A grade).
INA849 ima prednost kod ulaznog ofseta jer se za isti ofset kod ADI plaća 50% viša cena (B grade).
Pozdrav
RE: Jung/Wurcer pojačavač izobličenja - Dragan100 - 02-23-2021
:-)
Da, skoro identični su, INA849 ima nešto bolji CMRR.
Eval.modul ima oko REF pina nekoliko mogučnosti priključivanja i brzo se nam može desiti, da nam je priključna impedansa veča
nego mi to očekujemo.
Takodjer imamo i debalans impedansi priključivanja instrumantacijskog pojačavača
-na oscilator, gdje je standardno izlazni buffer vrlo niske impedance
-na izlaz DUTa, gdje imamo neku srednju impedancu, tu je i Linear network-attenuator
tako da bi trebali ubacit na pin 2 inst.pojač. dodatni promenljivi otpornik, kojim bi utrimovali balans ulaznih impedanci
Ovako imam u mislima (dopunio sam original shemu)
RE: Jung/Wurcer pojačavač izobličenja - Braca - 02-23-2021
Razmišljao sam takođe o tim pitanjima.
REF je uzemljen na GP oko 1cm od čipa - može i bliže, ali za sada nije bilo potrebe.
Debalans impedanse sam već pomenuo i isprobao OPA134A kao bafer (zalemljen na pločici), ali se tačnost rezultata smanjila, tj. razlika između iznosa harmonika dobijenih filterom i LNA i onih dobijenih separatorom povećala iako su oba ulaza tada bila priključena na praktično istu impedansu.
Taj rezultat treba da analiziram i razjasnim, tim pre što bafer nije imao uticaja na nivo ostalih smetnji i prag šuma.
Pozdrav
RE: Jung/Wurcer pojačavač izobličenja - Dragan100 - 02-23-2021
Braca Wrote:Razmišljao sam takođe o tim pitanjima.
REF je uzemljen na GP oko 1cm od čipa - može i bliže, ali za sada nije bilo potrebe.
Debalans impedanse sam već pomenuo i isprobao OPA134A kao bafer (zalemljen na pločici), ali se tačnost rezultata smanjila, tj. razlika između iznosa harmonika dobijenih filterom i LNA i onih dobijenih separatorom povećala iako su oba ulaza tada bila priključena na praktično istu impedansu.
Taj rezultat treba da analiziram i razjasnim, tim pre što bafer nije imao uticaja na nivo ostalih smetnji i prag šuma.
Pozdrav
Postavio bi i drugu polovinu OPA(2)134A, kao drugi buffer, i izbalansirao tako ulaze instr.pojač.
podjednakim, sada dodatnim "uguranim smetnjama", koje če se poništiti sumiranjem.
Recimo da su ta dva buffera iz jednog dvostrukog OPA(2)134A "skoro identična".
Svejedno mislim, da bi mogli izbalansirati ulaze instr.pojač. samo sa pasivom!
Shemica iz prijašnjeg posta!
Shema sa dva Buffera ispred instr.pojačavača.