Jung/Wurcer pojačavač izobličenja

[Braca]

Dolina koja se na spektru vidi oko 1kHz znači da je šum koji generiše INA849 jači od onoga koji ma elim. filter. Nije čudo, izlazni šum je 45nV/rtHz, a generišu ga interni otpornici od 3k i 5k u povratnoj sprezi.
Sa diskretnim elementima bi se mogao napraviti sklop s manje šuma, ali i slabijim potiskivanjem zajedničkog moda (interni otpornici su laserski utrimovani).

Gore istaknuti tekst mi dade dobar šlagvort za tekst koji sledi...

Scott Wurcer je pre nekih osam godina predstavio ideju jednostavnog instrumentalnog pojačavača (inampa) sa ekstremno niskim šumom:
https://www.diyaudio.com/community/threa...st-3862538
(šema sa BF862 je u prilogu 1, za one koji nisu članovi).
Radi se o šemi sa FET ulazom i pratećim opampom u strujnoj povratnoj sprezi. Radnu tačku ulaznih FET-ova definiše servo, takođe sa FET ulazom, ali u linearnoj zoni (Ids od 100uA).

Pavel Macura (@PMA) sa velikog foruma je upotrebio tu šemu da napravi audio pretpojačavač sa THD reda -130dBc:
https://www.diyaudio.com/community/threa...st-7030728
Na ulaz je stavio uparene 2SK170, a opamp je AD797.
Meni se ta šema izuzetno dopala, pogotovo što danas postoji idealan ulazni par - JFE2140 .

Simulacija u PSpice for TI (OPA1611 + OPA827 kao servo) daje prag šuma na izlazu od 12nV/rtHz - uporedite to sa INA849   (prilog 2)
Wurcer je tada napisao da je šema došla iz odbačenog projekta za novi FET opamp kod ADI. Razlog da se ta ideja ne realizuje je bio relativno mali CMRR i nemogućnost da se dobije jedinično pojačanje (sklop ima min. pojačanje od 6dB).
Međutim, meni za projekat separatora izobličenja upravo treba ulazno diferencijalno kolo sa pojačanjem od 6dB koje automatski kompenzira minimalno slabljenje ulaznog atenuatora od 6dB. CMRR takođe nije problem jer će se iu budućem instrumentu spred ulaza nalaziti još jedan atenuator.

Prototip na perforiranoj pločici (v. prilog 3) ima izlazni offset od 3mV (svi kritični otpornici su 0,1%) koji se još može utrimovati (FET u servo kolu je 2SK117).

Analiza merenja šuma pomoću Cosmos ADC.-a potvrđuje rezultat simulacije.
Spektrogram šuma (v. prilog 4) pokazuje razliku od oko 1dB između sopstvenog šuma ADC-a (crvena linija) i šuma sa inampom na njegovom ulazu (zelena linija). Za crvenu liniju REW računa integralni šum od 3,952uVrms (22 - 22k UNW), a rezultat simulacije u istom BW je 1,8uVrms (šum inampa je po naponu dvostruko niži od šuma ADC-a ). Zbir ta dva šuma daje 4,33uVrms i računsku razliku između crvene i zelene spektralne linije od 0,8dB, što se poklapa sa onim što vidimo na slici.

Na žalost, sada dolazi ono Njegoševo o čaši žuči i čaši meda .
Moj prototip ne postiže THD koji je @PMA izmerio i to ne za malo, već za celih 50dB (drugi harmonik na -84dBc, v. prilog 5).
Očekivao sam da prototip na perforinaoj pločici neće imati isti THD kao uradak na propisno urađenoj pločici sa obostranim GP, ali je razlika baš drastična.
Kontrolisao sam sve veze nekoliko puta, ali ne nalazim nikakvu grešku, a rezultat vrlo malo zavisi od toga koji opamp imam iza FET ulaza (isprobano sa OPA827 i 627).
Servo opamp ima neki uticaj na THD, napr. LT1007 pogoršava THD za nekoliko dB u odnosu na OPA134, što je u odnosu na iznos razlike u THD zanemarljivo.
Isprobao sam i verziju sa dva neuparena 2SK170 ali se rezultat nije promenio (offset na izlazu je bio skoro 0,5V, ali to nije od značaja za THD).
Ako ne nađem grešku na prototipu, moraću da idem na rešenje sa PCB, Khadgar2007 se već ponudio da je nacrta .