Nemam puno rezultata s kombinacijom 1655/1611, samo dva merenja u SE modu (poz. i neg. ulaz) i jedno u dif. modu, koje je nešto bolje nego što sam okačio u prtehodnom tekstu.
Inače, naknadno sam pročitao da je ova šema prvi put primenjena u spektralnom analizatoru SR770 (Stanford Research) iz 90-tih godina. Našao sam priručnik sa opisom šeme ulaznog kola, ali nigde nisam mogao da nađem šemu. Kompletna šema instrumenta je deo priručnika (User manual), ali je niko nije skenirao, odn. objavio. Svojevremeno sam u Vinči koristio par njihovih mernih pojačavača - bio je to svetski vrh.
O kaskodi u opisu stoji sledeće: " To improve distortion performance, the input FETs are cascoded to maintain a constant drain-source voltage across each FET".
Na ovom prototipu nemam mogućnost da realizujem strujno ogledalo (morao bih da dodam još jednu pločicu), ali možemo da ih predvidimo na budućoj prototipskoj pločici.
12-08-2022, 08:06 PM (This post was last modified: 12-08-2022, 08:15 PM by Dragan100.)
Da, caskoda još dodatno eliminira Miller kapacitivnost, time imamo i nižu kapacitivnost Ciss ulaznog FETa, i drži Uds konstantnom.
Na toj linkovanoj shemi je poseban spoj cascode, nalik TUBE SRPP, time da mora imati gornji FET (cascodni) visok Vp,
da bi mogao donji FET imati dovoljan Uds, i nešto višu Idds struju, jer je tu mora diktirati donji FET, pa i nisku ulaznu kapacitivnost takodjer.
Danas teško nači adekvatan JFET za gornji u takvoj caskodi.
Drugo možemo postaviti gornji FET sa fixnim biasem, jednostavno dividerom i filtrirano kondom.
Isto se ponaša kao gornja caskoda, time da ne trebamo tražiti JFET visokog Vp.
Čak možemo dovesti izlazni signal na gate gornjeg FETa i time dobijemo DrivenCascodu, to sam več u nekoj od shema MM Phono predvidjeo.
Mogu simulirati sa dodatnim parom JFET2140. 5...6V je dovoljno za donji FET.
Preferiram za CM opamp nešto što ima niže koljeno 1/f. OPA1611 sasvim odgovara, još sa duplim ogledalom
(2x Toshiba low noise HN4A51J, https://eu.mouser.com/ProductDetail/Tosh...0IQg%3D%3D ,
kad spustimo još za tih 1,5V Vcm ulaza CM opampa.
U prijašnjim grafovima se vidi kako se nam povečao II.harmonik, samo zbog 1..2R neuparenosti otpornika u LTPju.
A još ga duplo ogledalo i dodatno pogliha, tako da čak i ne iskače previše.
Odradiču simulacijski sve te ideje,
pa i ako još koja naleti....
12-08-2022, 08:51 PM (This post was last modified: 12-08-2022, 08:53 PM by Dragan100.)
Na brzinu sam ugurao FET Caskodu, dodatan JFE2140 biasiran na gatovima naponom +8,2VDC,
pustio sam donji FET sa 8V Uds, jer treba uzeti u obzir i AC amplitudu na Source-vima.
Vratio sam uparenost otpornika.
Bilo bi za pogledati i tišim ogledalima, ali nemam tu spice modele Toschibinih!
12-08-2022, 09:05 PM (This post was last modified: 12-08-2022, 09:08 PM by Vlada021.)
Braca je pisao:
Pri merenju sa jednim i drugim primerkom pojavile su se razilke: drugi prilog pokazuje rezultat sa dvostranim adpaterom, a treći sa novim. Glavni harmonici su u oba slučaja isti, ali su kod jednostranog adaptera svi viši oslabljeni u odnosu na dvostrani. Ovo se može ekstrapolirati i na dizajn pločice, što je iskusnim "crtačima" sigurno poznato.
Malo se teže leme jer su lemna mesta potpuno prekrivena nožicama čipa, ali uz dobar alat i mirnu ruku - ide. Temeljno čišćenje se podrazumeva.
Dali to znači da via-e "zvone"?
Ja lično prelazim sa lejera na lejer kroz nožicu elementa...
(12-08-2022, 09:05 PM)Vlada021 Wrote: Dali to znači da via-e "zvone"?
Ja lično prelazim sa lejera na lejer kroz nožicu elementa...
Teško je reći o čemu se tačno radi, ali je činjenica da na tim adapterima ostaje nekoliko "antena" na neupotrebljenoj strani i da se tako nakupi par pF parazitnog kapaciteta koji se sabira sa sopstvenim kapacitetom FET-a.
Rupice (via) su male i njihov se uticaj verovatno pojavljuje tek na višim frekvencijama.
Još jedan lep rezultat, ovoga puta radi se o CMRR.
Na ulazu je 1Vrms, a izlazni signal je pojačan za 60dB. Osciloskop izlaza pokazuje 1,43Vrms (prvi prilog), što daje CMRR od 63dB (ukupno pojačanje od ulaza do osciloskopa je 66db).
Pošto se radi o sklopu sa strujnom pov. spregom, frekventni opseg je veoma širok, pa se u izl. signalu vide i VF oscilacije.
Radi o prototipu, pa je bilo za očekivanje - u varijanti sa AD797 nije se dao smiriti.
Na drugom prilogu se vidi da imaju frekvenciju od 1,15MHz i napon od 559mVrms, odn. 28uVrms svedeno na ulaz (-71dB u odnosu na ull. napon od 1Vrms).
CMRR ostaje isti i na max. naponu Viktorovog oscilatora od 2,75Vrms (7,8Vpp).
Takodjer je tu P2+R11, kojim možemo odraditi popravku CMRR i/ili istodobno i popravku izlaznog DCoffseta.
Ali bez, kako kaže @Branko, "papreno uparenih" otpornika u okruženju FET LTPja, nečemo moči puno poboljšati CMRR.
12-10-2022, 02:08 PM (This post was last modified: 12-10-2022, 02:09 PM by branko tod.)
Da ispravim malo sam sebe. Juce sam spominjao pojacanje sklopa i to netacno odradio.
Otpornici R2 i R3 nemaju 1 k! Oni teoretski imaju mnogo kilooma jer se napajaju iz op A,
i sa njim predstavljaju konstantni izvor struje. Prema tome moja greska. Ona druga dva
otpora od po 1 kom su mi mala nepoznanica, ali fetovi imaju pojacane tacno 0 dB
12-10-2022, 03:19 PM (This post was last modified: 12-10-2022, 03:36 PM by Dragan100.)
Branko,
servo opamp OUT radi {DC+AC} smicanje potenciala kod spoja R2 i R3, da bi zodovoljili konstantni pad napona na R7.
Izlaz servoa ima vrlo nisku impedancu, zapravo neki "VirtualGND", tako, da su R2 i R3 kao na GND (po impedanci).
Dragane, mislim da nisi u pravu. Struja kroz R7 je uvek ista
i zbir je struja kroz R2 i 3. Cim jedna struja raste druga druga
opada, znaci izvor konstantne struje.
12-11-2022, 10:04 AM (This post was last modified: 12-11-2022, 10:05 AM by Dragan100.)
(12-10-2022, 06:41 PM)branko tod Wrote: Dragane, mislim da nisi u pravu. Struja kroz R7 je uvek ista
i zbir je struja kroz R2 i 3. Cim jedna struja raste druga druga
opada, znaci izvor konstantne struje.
(12-10-2022, 03:19 PM)Dragan100 Wrote: Branko,
servo opamp OUT radi {DC+AC} smicanje potenciala kod spoja R2 i R3, da bi zodovoljili konstantni pad napona na R7.
Izlaz servoa ima vrlo nisku impedancu, zapravo neki "VirtualGND", tako, da su R2 i R3 kao na GND (po impedanci).
{Struja kroz R7 je uvek ista} = {da bi zadovoljili konstantni pad napona na R7}, tu se slažemo!
{izvor konstantne struje} -//- {servo opamp OUT kao variabilan naponski izvor/ponor niske impedance}, e tu se ne slažemo!
U nekom od prijašnjih postova dao sam sim.oscilograme napona na R7=Vcss(AC), INdiff i izlaza servoa(AC),
gdje se vidi to smicanje napona na izlazu iz servoa = naponsko variabilan izvor/ponor
(u oscilogramu je samo AC komponenta, DC je negdje na +850mVDC),
da bi error amp = servo održao konstantni pad napona na R7 = struja kroz R7 uvek ista,
šta se i vidi u oscilogramu, to jest imamo samo mali Vccs residuo AC nekih 20uVpeak sa ulazom INdiff od 100mVpeak.
Taj residuo je to manji, što boljih osobina je error amp.
R2 i R3 nisu sami, tu su i R4 na GND i R1 na Pre OUT (gdje imamo i pojačan signal), Rg=beskonačan u našem primeru,
Struje kroz R4 i R1 nisu podjednake, izlazni signal je na +6dB, tako da servo naponsko kompenzira tu te razlike struja na R3 i R2,
kako bi imali rezultantu konstantan pad napona na R7, tako ga i vidi error amp, posledično tu konstantnu struju na R7.
Branko, ne kažem da ti nisi u pravu, nego samo kako ja vidim tu panoramu iz mog gledišta/vidikovca!
:-)
Dobio sam pre nekoliko dana OPA197, pa evo pokušaja da ga upotrebim u servo kolu.
Na žalost, u odnosu na referencu (2156 kao servo i dif. stepen) nisam dobio bolje rezultate.
Pri naponu od 1Vdiff na ulazu u kolo, odn. 2Vrms na njegovom izlazu u konfiguraciji OPA197/LM49710 dobio sam spektar iz prvog priloga: 2. harmonik na -73,3-50=-123,3, treći na -74,3-54=128,3dBc.
U poređenju s verzijom sa 2156 pri istom ulaznom naponu (drugi: -93,1-50=-143,1, treći: -72,8-54=-126,8dBc) to je slab rezultat, čitavih 20dB slabije na 2. harmoniku.
Pored toga, THD skoro da ne zavisi od op-ampa u dif. stepenu, napr. sa AD797 dobijam marginalno bolji rezultat (-75,4 i -74,1), sa OPA1655 i OPA1611 praktično isti kao sa LM49710.
Prema tome, osnova za dalji razvoj ovog sklopa će biti OPA2156 kao servo, u dif. stepenu ću isprobati još neke varijante, a FET ulaz u pravcu modifikacija koje je predložio Dragan (stigli su mi i niskošumni tranzistori Toshiba HN4A51JTE za strujno ogledalo).
Ostaje još da razmislim da li se već sada isplati crtati pločicu ili napraviti još jedan prototip na perforiranoj pločici.
Testirao sam i verziju sa kaskodom po Draganovom predlogu, ali bez strujnog ogledala.
Za to su bila potrebna dva adaptera - jedan za dvostruke op-ampove i drugi za dva uparena FETa.
Prvi adapter mi je omogućio da ispitam još par dvostrukih op-ampova, napr. OPA2192 zbog CM od ±0,1V na ulazu, ali nije bilo boljih rezultata nego sa 2156.
Konkretno, kod 2192 je drugi harmonik odskočio za skoro 10dB, a treći je ostao isti, na oko -74,5dBc (prvi prilog).
Poredeći rezultate još par op-ampova palo mi je u oči da treći harmonik skoro kod svih leži između -70 i -75dBc, što znači da je njegova vrednost zavisi samo od ulaznih FETova.
To je onda slučaj za primenu kaskode.
Prvi test kaskode pri 8,2V na gornjem paru (Draganova simulacija) nije dao poboljšanje, naprotiv: oba harmonika su se povećala za oko 8dB (drugi prilog).
Smanjenjem napona za 2V treći harmonik je pao ispod -70dBc, ali se drugi blago povećao (treći prilog).
Isprobao sam i kaskodu sa dva MMBF5486, ali pošto nisu bili upareni pojavila se razlika u Vg od oko 0,8V, praćena daljom degradacijom THD.
U zadnjem testu sam uporedio INA849 i Wurcerov kompozit u konfiguraciji koja odgovara predviđenoj primeni: na ulaz sam doveo signal sa direktnog i baferovanog signala iz Viktorovog oscilatora. Ta dva signala se po rms razlikuju za možda 0,1mV, što pojačano za 60dB u LNA daje na ulazu u ADC 100mVrms jer pri merenju nisam koristio atenuator na ulazu u INA modul.
Da bi imali iste uslove, INA849 je takođe imao pojačanje od 6dB.
Četvrti prilog pokazuje rezultat dobijen sa 849 a peti se odnosi na FET kompozit pri ulaznom naponu od 2Vrms.
Razlika u potiskivanju osnovnog signala je 25dB u korist 849 (-38 prema -12dB, bolja simetrija kod 849), a razliku u nivou harmonika ne moram da komentarišem.
Što se tiče šuma, razika je 12dB u korist kompozita, što odgovara očekivanju (šesti prilog).
Zaključak je da kompozit ovog momenta nije zreo za primenu, ali ima potencijal za čiju realizaciju će biti potreban dodatni napor.
Pošto je ovaj projekat zbog kompozita imao dužu pauzu, nastaviću ga na osnovu INA modula sa INA849, ali on neće biti na glavnoj, već na posebnoj pločici.
Sledi dakle razvoj ulaznih kola i kompenzacije fazne razlike između pobude i izlaza iz DUT-a, koja se do sada zasnivala na trimer kondenzatoru u atenuatoru signala DUT-a, ali pošto su oni postali retkost, pokušaću da to uradim na signalu oscilatora.
Pre skoro godinu dana postavio sam na matičnoj temi velikog foruma pitanje o razlici u THD između SE i DM konfiguracije: https://www.diyaudio.com/community/threa...st-7199094
Čoveku koji je taj sklop napravio i objavio jedno merenje (@PMA) sam poslao i PM, ali mi nije odgovorio.
Odgovora nije bilo i ja sam prestao da radim na tom sklopu.
Sugestija o primeni kaskode (@1audio) je bila diskutovana i u našem projektu, ali je nisam konsekventno primenio.
Videću, ako vreme dozvoli, možda napravim novi prototip, eventualno na pravoj pločici...
(11-24-2023, 11:53 AM)Braca Wrote: Pre skoro godinu dana postavio sam na matičnoj temi velikog foruma pitanje o razlici u THD između SE i DM konfiguracije: https://www.diyaudio.com/community/threa...st-7199094
Čoveku koji je taj sklop napravio i objavio jedno merenje (@PMA) sam poslao i PM, ali mi nije odgovorio.
Odgovora nije bilo i ja sam prestao da radim na tom sklopu.
Sugestija o primeni kaskode (@1audio) je bila diskutovana i u našem projektu, ali je nisam konsekventno primenio.
Videću, ako vreme dozvoli, možda napravim novi prototip, eventualno na pravoj pločici...
Ako se odlučiš za novi prototip->namjenska PCB, imaš moju punu podršku u designu.
Razmisli i o SE upotrebi, promene SE<->DIFF bi se odradile direktno na PCBju (drži se tako kratke vie), sa par jumpera.
Detaljno imaš spajanje SE u postu #93 , gdje dobivam slične THD sim. rezultate kao kod DIFF upotrebe.
