02-13-2021, 10:53 AM
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
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