Kompozitni pojačavači

[Dragan100]

LNA se može vrlo dobro napraviti i u kućnoj radinosti.

Najjednostavniji meni poznat LNA, koji sam i napravio, je ovaj:
https://www.diyaudio.com/forums/equipmen...26742.html
Genijalno jednostavan, a imao sam sreće da uskočim u GB i dođem do pločica. Gore pomenuta merenja sam napravio s tim LNA. Mislim da  sam ga jednom prikazao na našem forumu.

Drugi koji imam je Groner-ov iz Linear Audio Vol. 3, a po koncepciji mu je sličan ovaj dole, čiji je autor Ovidiu Popa:
https://www.diyaudio.com/forums/equipmen...56050.html

Za Groner-ov LNA postoji Gerber, jedino se BF862 mora zameniti nekim sličnim - zamena postoji, da sada ne preopterećujem temu.

Pozdrav

Samo sam dopunio neke tvrdje, dodao manjko shema od interesa i tako to...
OK, neču preopterečivati!

[Braca]

Dragane, posredi je nesporazum - ja samo nisam hteo da iznosim detalje oko zamene tranzistora BF862 jer bi to već bila nova tema.
Dakle, "preopterećivanje" se odnosilo samo na tu jednu tačku, a ne na opštu diskusiju oko LNA, i tvoji prilozi su, kao i uvek, bili dobrodošli.

Ako ima i dalje interesovanja za LNA, rado ću učestvovati u diskusiji, ali bi onda zaista bilo bolje otvoriti posebnu temu jer se radi o većoj priči.
Za ilustraciju, tema s prvog linka u mom prethodnom tekstu ima već preko 500 priloga.

Inače, moj LNA po dizajnu S. Wurcer-a prikazan je ovde:
https://forum.yu3ma.net/thread-1616-post...l#pid73380

Pozdrav

[gimba]

Mislim da ova dva stara dokumenta zasluzuju mesto u ovoj temi. Ovi dokumenti pruzaju osnovnu teoriju za razumevanje kompozitnih (nested feedback) pojacavaca. 

https://linearaudio.nl/sites/linearaudio...20ndfl.pdf

http://audioworkshop.org/downloads/Edwar...ver%27.pdf

[Braca]

Stigao i "Krokodil" na merenje...

Izlemio sam u potpunosti samo jedan kanal, za probu, jer na velikom forumu nije bilo nikakvih merenja na pločici.
Sklop je razvijen kao pojačavač za slušalice, a mene je zainteresovao i kao bafer za pogon 50-omskih atenuatora.
Interesantna je konfiguracija ulaznog stepena: napon napajanja prati signal (bootstrap), što je poznata tehnika za smanjivanje izobličenja neinvertovanog ulaza:
https://www.diyaudio.com/forums/headphon...04398.html

Pošto mi je prvo merenje (bez opterećenja, 1Vrms na izlazu) pokazalo samo šum, sledeće sam uradio pri 3Vrms na izlazu i s atenuatorom HP355C kao opterećenjem.
Rezultat je bio vrlo loš - neparne harmonike, THD u najboljem slučaju oko -130dBc (prvi prilog). Za poređenje, Shaq888 je pri opterećenju od 32 oma, na 1kHz merio THD bolji od -150dB.
Razmenio sam poruku s autorom, dobio nekoliko sugestija (napon napajanja, odakle sam uzeo signal, itd.), ali to je sve bilo ok.
Onda sam rešio da ponovim njegov test (3Vrms, 33 oma) i šta dalje da pričam - v. drugi prilog.
S ovih par "cakni" u spektru (2. 3. i 7. harmonik), THD je bolji od -150dBc  !
Da podsetim, prag merenja je za 60dB (pojačanje LNA) niži od linije šuma u spektru.

Dakle, uzrok izobličenja u mojim merenjima je bio atenuator - proverio sam sve što imam (još jedan 355C i nekoliko ugrađenih u BNC kućište) i svi su negde između -120 i -130dBc, što znači neupotrebljivi za merenja ispod tih vrednosti.
Serija HP355x je zapravo razvijena za RF primene, ima vrlo kvalitetne otpornike (Vishay Dale, 1W), ali su najverovatnije kontakti u preklopnicima oksidisani ili oštećeni.
Isprobao sam i neke žičane otpornike snage par W, ali samo par njih je imalo zanemarljiva izobličenja.
Nasuprot tome, dobri metal-slojni TH otpornici ostaju "ispod radara".

Sklop se napaja jednostavnim SMPS pretvaračem koji je na istoj pločici, i čije smetnje nisam uspeo da nađem (takt je 2,8MHz).

Ovim sam rešio problem bafera za merenja, a izlemiću još jedan kao pojačavač za slušalice (na pločici se nalazi i zaštita od DC na izlazu).

Pozdrav

[gimba]

Braco, koj ste softver koristili za ova merenja? Oscilator pretpostavljam Viktorov?

[Braca]

Da, oscilator je Viktorov.

Koristim par programa za analizu izobličenja, a u konkretnom slučaju se radi o besplatnom programu Spectrum Lab:
https://www.qsl.net/dl4yhf/spectra1.html
Napisan je dobrim delom za primenu kod SDR, pa za spektralnu analizu izobličenja isključujem funkciju Spectrogram.
Rukovanje je prilično jednostavno.

Inače, za merenja bez eliminacionog filtera jako je dobar program DiAna, napr.
https://www.diyaudio.com/forums/equipmen...33654.html
Zadnja verzija (1.58.11) podržava i taj filter, ali još nisam stigao da je isprobam. Učestvovao sam prošle godine u testiranju par verzija za filter, ali nije bilo velikog uspeha. Problem je bio u metodu za određivanje prenosne funkcije filtra.
U novoj verziji se eksterno određena prenosna funkcija filtera može editorom uneti u konfiguraciju, a poboljšane su i neke druge stvari.
Javiću kada je budem ispitao.

Pozdrav

[Braca]

Evo inajnovijih merenja Viktorovog oscilatora:
https://www.diyaudio.com/forums/equipmen...46112.html

U ovom momentu na tržištu nema oscilatora s fiksnom frekvencijom koji ima niža izobličenja.
Viktor je u najnovijim verzijama zamenio do sada korišćeni LM4562 novim OPA1656.
Verziji koju ja imam nedostaje samo dobar bafer na izlazu jer primećujem da mu rastu izobličenja kada ga direktno priključim na Motu Audio Express (ulazna impedansa 2K).
Kandidat za to mesto je već tu, samo treba da ga završim (Groner-ov kompozit) .

Pozdrav

[Dragan100]

Evo inajnovijih merenja Viktorovog oscilatora:
https://www.diyaudio.com/forums/equipmen...46112.html

U ovom momentu na tržištu nema oscilatora s fiksnom frekvencijom koji ima niža izobličenja.
Viktor je u najnovijim verzijama zamenio do sada korišćeni LM4562 novim OPA1656.
Verziji koju ja imam nedostaje samo dobar bafer na izlazu jer primećujem da mu rastu izobličenja kada ga direktno priključim na Motu Audio Express (ulazna impedansa 2K).
Kandidat za to mesto je već tu, samo treba da ga završim (Groner-ov kompozit) .

Pozdrav

Impresivni rezultat merenja!!!

OPA1656 izgleda da ima bolju linearnost i manji THD,
a njegov nizak ulazni strujni šum sa modulom impedance "opterečenja" oscilatora Wien-bridgea još smanjuje izlazni šum bolje od LM4562.
Izlaz se kasnije dodatno opterečuje sa atenuatorima ili drugim sklopovima i baš tu je poželjno staviti nešto od visoke impedance
da nebi dodatno opterećivali izlaz oscilatora i pogoršavali mu THD sliku.
OPA1656 ima i poveče strujne izlazne resourse, pa mu sporije slabi THD/izlaznim opterečenjem.

Groner-ov kompozit sasvim če da izoluje oscilator od izlaznih opterečenja i dodatno če da smanjuje THD.

Razmišljam, da bi se i za sam oscilator (sada upotrebljen OPA1656, prije LM4562) stavilo kompozitni opamp,
prvim opampom recimo niskog ulaznog naponskog pa i strujnog šuma, malog THDja, brzog SR, visokog OLGja, odličnog PSRR....itd
a za drugi da ima poveče strujne izlazne resourse, takodjer da ima visok OLG (znači ne staviti samo buffer)
za kao takav kompozit možemo očekivati takodjer ultra low THD (ranga ispod<150dB) pa i posledično vrlo nizak izlazni šum
...dva opampa, nešto pasive, koja kompenzacija i sve na jednostavan dvostrani SOIC to DIP adapterčič. 

Tim bi onda imali vanredan oscilator kome bi bile onda slabe karike jedino pasiva samog oscilatora i upliv AGC-ja

Braca, jel može link ka zadnjoj doradjenoj shemi Viktorovog oscilatora 1KHz.

PS:
Zaboravio sam dopisati, da je impresivno i merenje Single sweep-om zbog eliminisanja harmonika uslijed vremenskog drifta osnovne freq (par Hz/min)
i osrednjavanjem rezultata (prijašnji rezultat sa : with 1.2Msamples @ 48kHz sample rate, 32 averages, čitaj (1M2/48K)*32=800sec elaboracije)
https://www.diyaudio.com/forums/equipmen...46300.html

[Braca]

Dragane, hvala na iscrpnim komentarima i idejama.

Za početak, evo linka za Viktorovu aktuelnu šemu:
https://www.diyaudio.com/forums/equipmen...73578.html

Trenutno nemam vremena za iscrpnu diskusiju (moram da menjam lokaciju, milostiva već čekaju ), pa se javljam po povratku.

Pozdrav

[Braca]

Pratio sam šta je Viktor pisao u temi na diyaudio.com i za početak preporučujem svima koji se interesuju za izobličenja pasivnih komponenata da preuzmu rezultate njegovih merenja.

Dragane, mislim da ideja upotrebe kompozitnog pojačavača u tom oscilatoru sigurno predstavlja korak ka daljem sniženju THD - već je zamena op-ampa donela Viktoru nekoliko dB poboljšanja, što znači da postoji potencijal.
Viktorovi oscilatori idu i do -160dB, ali ne svi. U stvari, svaki njegov oscilator je individualno trimovan na minimalni THD isprobavanjem aktivnih i pasivnih komponenata.
Na primer, TI je pre nekoliko godina priznao da postoje varijacije po šumu kod LM4562, a na forumu je bilo da to važi i za one iz najnovije proizvodnje.
Sama šema se nije mnogo menjala od vremena kada sam kupio moj primerak, ali je pločica par puta revidirana - aktuelna verzija se može videti ovde:
https://viccc42.wixsite.com/uld-audio

Ono što hoću da kažem je da kada se siđe na te nivoe THD, više nema "nedužnih". Svaki element mora biti individualno testiran, a zna se i da vrsta boje koju koristi PCB proizvođač nosi nekoliko dB uticaja.

Pored izolacije izlaza, moja ideja s kompozitnim baferom na izlazu iz oscilatora ima još jedan cilj, a to je smanjenje iznosa harmonika tako što bi bafer istovremeno bio i LP filter s kolenom na 1kHz. Pošto se radi samo o jednoj frekvenciji u propusnom opsegu filtera, mogu sebi da dozvolim da na račun valovitosti u propusnom opsegu dobijem strminu u nepropusnom (karakteristika Čebišev). Ostaje samo da se vidi koliko će biti izobličenje takvog filtera.
S mojim aktuelnim mernim sklopom mogu da siđem na između -160 i -170dB, za niže će mi biti potreban novi filter jer sadašnji ima "šumofon" od 120K na putu signala .

Dakle, biće zanimljivo...

Pozdrav

[gimba]

Hvala Braco na odgovoru. Diana softver sam probao po vasem predlogu. Dobar softver samo je potrebno malo vremena i angazovanja da se lepo kalibrise zvucna kartica. Za Spectrum Lab softver nisam ni znao ali cu kasnije da probam, bas me interesuje. 
Znate da dugo kuburim sa izborom softvera i za koj softver da kupim licencu.

[Ebe]

Pre nego sto krenem da orem po 800+ stranica, da li je Viktor objavio layout plocice ili ih mozda prodaje?

[Dragan100]

Pratio sam šta je Viktor pisao u temi na diyaudio.com i za početak preporučujem svima koji se interesuju za izobličenja pasivnih komponenata da preuzmu rezultate njegovih merenja.

Da, bilo bi vrlo koristno pronači sva ta merenja i spojiti jih u nekakav dokument "izobličenja pasive"
i postaviti jih u adekvatnoj temi, naravno, sa zahvalama autoru.

Dragane, mislim da ideja upotrebe kompozitnog pojačavača u tom oscilatoru sigurno predstavlja korak ka daljem sniženju THD - već je zamena op-ampa donela Viktoru nekoliko dB poboljšanja, što znači da postoji potencijal.
Viktorovi oscilatori idu i do -160dB, ali ne svi. U stvari, svaki njegov oscilator je individualno trimovan na minimalni THD isprobavanjem aktivnih i pasivnih komponenata.

Kompozitni opamp smanjiče THD i šum oscilatora samog na minimum moguči.
THD (amplitudni pa i fazni) AGC je takodjer veliki krivac, pa ga treba što je moguče linearizovati.
Viktor upotrebljava JFET u vrlo uskom području "linearne" krive odziva R_ds u rangu 20-100R.
Što ne iči dodatno baš u linearizaciju tog odziva R_ds kanala?

Na primer, TI je pre nekoliko godina priznao da postoje varijacije po šumu kod LM4562, a na forumu je bilo da to važi i za one iz najnovije proizvodnje.

Da, Viktor je radio setupove i doslovce testirao primerak do primerka
koje je direktno nabavljivao kod TI store, iz različitih kontingenta proizvodnje...,
i ustanovio čak da 9 od 10 primeraka nisu imali zadovoljive performanse (po DS) po pitanju šuma.
Potvrdili su mu tu variaciju po šumu i nekoliko članova velikog foruma,
ljudi koji rade kod TI (@johnc124, @MikeHartshorne...)

Sama šema se nije mnogo menjala od vremena kada sam kupio moj primerak, ali je pločica par puta revidirana - aktuelna verzija se može videti ovde:
https://viccc42.wixsite.com/uld-audio

Ono što hoću da kažem je da kada se siđe na te nivoe THD, više nema "nedužnih". Svaki element mora biti individualno testiran, a zna se i da vrsta boje koju koristi PCB proizvođač nosi nekoliko dB uticaja.

...pa i boja Silkscreena, maske bakra...itd, zvuči smešno, inače istina.
Skoro pa iči u 3D gradju, lepljenjem komponenta na shild metal i povezivanjem P-to-P unapred definiranom arhitekturom postavljanja elementa, pa i uz brigu geometrije povezivanja.

Pored izolacije izlaza, moja ideja s kompozitnim baferom na izlazu iz oscilatora ima još jedan cilj, a to je smanjenje iznosa harmonika tako što bi bafer istovremeno bio i LP filter s kolenom na 1kHz. Pošto se radi samo o jednoj frekvenciji u propusnom opsegu filtera, mogu sebi da dozvolim da na račun valovitosti u propusnom opsegu dobijem strminu u nepropusnom (karakteristika Čebišev). Ostaje samo da se vidi koliko će biti izobličenje takvog filtera.

Svidja mi se ideja, nestrpljivo čekam rezultate! :-)
Pridobiče se sigurno u smanjenju II., i još više kod III. harmonika. Ostali viši su več sada skoro zanemarljivi.

S mojim aktuelnim mernim sklopom mogu da siđem na između -160 i -170dB, za niže će mi biti potreban novi filter jer sadašnji ima "šumofon" od 120K na putu signala .

Zavidan sam ti!!!
A mislim da nisam sam u tome!!! :-)

Dakle, biće zanimljivo...

[Braca]

Viktor je upravo prezentirao šemu najnovije verzije:
https://www.diyaudio.com/forums/equipmen...47407.html
Pored zamene LM4562 sa OPA1656, izlazna impedansa je smanjena na 100R.

Pozdrav

[Braca]

Ovo pojačalce je čudo: već skoro sat slušam muziku preko zvučnika LS3/5a (nominalna impedansa 16R). 
Pojačalo je priključeno direktno na izlaz iz CD plejera s nominalnim nivoom od 2,2Vrms, što pri pojačanju od 3x, na izlazu daje do 6,6Vrms.
Merim i SPL: na 1m od zvučnika prosečni nivo jednog snimka klasične muzike je između 75 i 80dB, s pikovima čak do 100dB!
Pri tom se op-ampovi uopšte ne greju - jedva osećam razliku temperature između mojih prstiju i njih.

Znači da ako spojim dva kanala paralelno, s dve pločice imam dovoljno snage za neko večernje stereo slušanje u stanu .

Pozdrav

[BeliNinja]

Braco, da li mislis na Krokidil pojacalo?

[Braca]

Braco, da li mislis na Krokidil pojacalo?

Da, upravo na njega

[Braca]

Pre nego sto krenem da orem po 800+ stranica, da li je Viktor objavio layout plocice ili ih mozda prodaje?

Tek sada videh ovo pitanje.

Pratim tu temu na velikom forumu već nekoliko godina, ali nikada nisam video ni sliku pločice, niti ponudu za prodaju.
Vidim da je za zadnjih nekoliko dB kod THD ključni faktor baš pločica:
https://www.diyaudio.com/forums/equipmen...48120.html
Ne znam da li Viktor živi od toga (jedno vreme je prodavao oscilator na eBay), ali ako bi objavio dizajn, vrlo brzo bi se pojavili klonovi...

Pozdrav
P.S. Na donjem linku se vidi bar deo pločice:
https://viccc42.wixsite.com/uld-audio

[Khadgar2007]

Vidim da svi dosta spominju solder masku kao problem, pa zašto jednostavno ne ostaviti goli PCB čiji se vodovi da ne navuku patinu presvuku sa tinolom ili čak pozlate. Znam da ima opcije da se pozlate lemna mjesta e sada koliko bi koštalo za cijeli PCB ne znam. Naravno ovo zahtjeva malo razgovora sa proizvođačem PCBa ali to ne bi trebao biti problem.

[Braca]

Boja postaje problem tek pošto su svi ostali problemi rešeni .
Pločica Frex-ovog oscilatora s kompozitnim pojačavačima po šemi iz LT aplikacije takođe nema boju na kritičnom delu.
S druge strane, pločica na kojoj lemim ovaj kompozitni pojačavač nije ništa naročito, otpornici su 0603, pa ipak izlazi na -150dB.