Thread Rating:
  • 0 Vote(s) - 0 Average
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Merni lanac za DIY audio
Konverzija unipolarnog signala u diferencijalni mi nekako ne da mira, pa evo još jednog kola.
Šema je iz AOE 3rd Ed. (The Art of Electronics), str. 351, Fig. 5.70, a radi se o linijskom drajveru sa izlazom reda 12Vrms.
U prvom prilogu je šema kola - radi se o ukrštenoj pov. sprezi preko dva op-ampa, a sa šest jednakih otpornika i jednim sa pola vrednosti (R9) dobija se pojačanje od 0dB u obe grane, odn. na izlazu dvostruki ulazni napon u dif. vezi.

Izlemio sam ga na jednoj pločici iz Elektora, čija je namena merenje izobličenja i šuma op-ampova,koju sam malo modifikovao. Otpornici su bili 2k.
Na slici (prilog 2) ta pločica je u gornjem levom uglu kutije od čeličnog lima, a konverziju Diff->SE vrši ulazno kolo BP preampa na posebnoj pločici (diyaudio, @Alexcp)
U gornjem desnom uglu je napajanje koje sastoji od kineskog SMPS modula (2x15V, 61531), CM filtera i regulatora sa TPS7Axxx. Na slici je verzija kada su regulatori isključeni, tj. obe pločice se napajaju iz SMPS-a preko CM filtera.

Merenja su obavljena pri ulaznom naponu od 2Vrms, odn. izlaznom naponu iz BP-a od 4Vrms. Opterećenje čini eliminacioni filter (oko 1k8).

Referenca za poređenja je Se->Diff kolo sa OPA2156 iz prethodnog posta (treći prilog). Drugi harmonik je na -154, a treći na -156dBc.
Verzija AOE sa OPA2156 (četvrti prilog) ima drugi harmonik je na -147, a treći na -155dB, dakle, slabije od reference.
Verzija AOE sa OPA1612 je bila malo "nervozna", pa je ispala iz konkurencije.
Iznenađenje je priredila verzija sa LME4562, s drugim harmonikom na -152 i trećim na -156dBc.
Bilo je još nekoliko merenja, ali o njima drugom prilikom.

Moram da napomenem da su gornji rezultati dobijeni sa AOE pločicom izvan kutije, u protivnom su slabiji za nekoliko dB iako se u spektru ne pojavljuju nikakve smetnje.
Pretpostavljam da namenski urađena pločica za ovaj sklop ne bi imala tu manu.

Da naglasim još da su merenja urađena pri napajanju iz jeftinog SMPS-a, samo preko CM filtera Schaffner RN218.

.pdf   AOE_Schematics.pdf (Size: 107,06 KB / Downloads: 31)
.jpg   AOE_Se2Diff_TestBox-1.jpg (Size: 689,71 KB / Downloads: 24)
.png   TI_Master_Slave_2156_Alex_2156_1656_Vout_4V.png (Size: 126,7 KB / Downloads: 25)
.png   AOE_2156_Alex_2156_1656_Vout_4V.png (Size: 60,3 KB / Downloads: 31)
.png   AOE_4562_Alex_2156_1656_Vout_4V.png (Size: 130,24 KB / Downloads: 27)

Edit: Dugujem izvinjenje: kod verzije sa LME4562 nisam priložio najbolji rezultat (pločica van kutije), već prvi koji sam izmerio (pločica u kutiji). Nije čudo, izvršio sam 22 merenja i spakovao ih u jedan blok...
Sada kao šesti prilog stavljam taj rezultat: drugi harmonik je na -157, a treći na -161dBc - skoro na granici mogućnosti mog mernog lanca.
.png   AOE_4562_Alex_2156_1656_4V_NoReg.png (Size: 167,22 KB / Downloads: 9)

Još jedan edit: Nije moja krivica: sada vidim da mi REW pri uvozu numeričkih podataka u sliku ne preuzima podatke iz konkretnog zapisa (spektra), već neke proizvoljne.
Moraću da reklamiram...
Reply
U vezi mog prethodnog priloga: obratite pažnju na korekciju koju sam upravo uradio.
Moj šesti prilog, a i oni pre njega, ima u tabeli iznad spektra pogrešne vrednosti nivoa harmonika.
Krivac je REW, jer pri prenosu numeričkih podataka iz mernog bloka u sliku spektra ne uzima podatke iz konkretnog merenja, nego iz nekog sasvim drugog.

Moraću da reklamiram...
Reply
Jedan naš drugar sa foruma, čiji nadimak ukazuje na poznavanje dalekoistočnih borbenih veština  Wink , formira laboratoriju za audio merenja, a meni je pripala čast da ispitam dve sveže prinove: Viktorov oscilator i ADC Cosmos E1DAiso, Grade A.

Viktor prodaje ovu verziju oscilatora već par godina, a razlika između njega i mog primerka iz 2015. godine se sastoji od optimirane pločice, OPA1656 umesto LME4562 i boljih pasivnih komponenata.
Gore pomenuti ADC ima ugrađenu dvostruku USB izolaciju, a klasa A je druga u rangu po pragu šuma (moj ADC je Grade B, razlika je 1 do 2dB).
Inače, Ivan na zalihi ima samo još pet komada u klasi 0, sve ostalo je rasprodato. Ima ih kod drugih prodavaca, ali po bezobrazno visokim cenama - jedan čak traži 350 + 225 US$ za transport!

Rezultati merenja: kombinacija gore pomenute dve komponente ima neizmerljiv THD - drugim rečima, THD je na nivou šuma mernog sistema (oscilator, elim. filter, Gronerov LNA i ADC), i to pri maksimalno mogućoj rezoluciji u REW.
Spektar u prvom prilogu je izmeren pri izlazu od 2Vrms iz oscilatora, ADC taktom od 768kHz, dužinom FFT od 4M (max. FFT gain) i 1024 koherentna osrednjavanja.
Opterećenje je oko 1k8 (ulazna impedansa elim. filtera).
Drugi harmonik se nazire na -173dBc (-123 - 50dB), što ni teorijski nije moguće, tj. radi se kombinaciji stohastičkih procesa na nivou šuma.
Više informacija bi se moglo dobiti kros-korelacijom, tek da se zadovolji radoznalost, jer od toga nema praktičnih koristi.
Mrežne smetnje na 50 i 350Hz nisu problem, jer je oscilator izmeren na stolu, bez ikakvih zaštita.

Za poređenje, spektar u drugom prilogu se odnosi na moj primerak oscilatora iz 2015. godine, izlaz iz bafera, 2Vrms. Drugi harmonik je na -159, a treći na -167dBc.

Ko zna, možda je u Kragujevcu na vidiku referentna laboratorija za naš forum  Cool 

.jpg   VO_2026_Vout_2V_NGLNA.jpg (Size: 256,64 KB / Downloads: 12)
.jpg   VO_2015_Buffer_Vout_2V_NGLNA.jpg (Size: 264,26 KB / Downloads: 12)
Reply
Nije meni Kg preko sveta Smile
Još da gorepomenuti sa dalekoistočnim zvučnim nikom ovlada (mernom)-tehnikom, (gornji post, a i u svakom pogledu) Smile Smile Smile

Hvala, Braco na gornjem postu, a i na prilici, da malko "čačkam mečku-čitaj Ninju" Smile
"Lako je napraviti preterano jako, teško je napraviti Dovoljno jako!" [Image: smile.gif]
Reply
Braco hvala ti puno.

Cifre izgledaju impozantno.

Mislim da za skup ove godine možeš da pripremaš dopunsko predavanje o merenju izobličenja i ovaj put sa praktičnim vežbama ( ja doniram opremu koju imam Big Grin ).

Verujem da će se mnogi zainteresovati, pogotovo omladina Smile

Bilo bi super merenja izvršiti na fabričkim uređajima za koje imamo nekakvu garanciju o izobličenjima. Kao i merenje pasivnih komponenata.

Bocko, mnogo je dobro što sva ta merna oprema nije u lampaškoj izvedbi inače jedina tehnika koju bih morao da naučim je brzo iseljenje iz stna Big Grin
Reply
Za pakovanje oscilatora biće ti potrebna kutija i regulisano napajanje od 35±0,5V - nije potreban neko niskošumno, dovoljan je korektno odrađen regulator sa LM317HV (moje iskustvo).

Primer za kutiju:
https://de.aliexpress.com/item/100500161...in_prod%3A

Možda će biti potrebna unutrašnja EMI zaštita, ali prvo treba isprobati da li je neophodna.
Reply
Napajanje mora biti odvojeno predpostavljam, ne sme biti u istoj kutiji? Podrazumeva se da se uradi kvalitetno višestepeno oklapanje unutar kutije i da se koristi čelik pri izradi.

Ima li potrebe za preciznim potenciometrom kao što je na ovom linku prikazano https://www.jwtaudio.com/projects/low-di...tch-filter
Reply
kojih dimenzija je ta kutija sa tog linka?
Reply
ne mogu da otvorim taj link pa zato pitam...
Reply
evo


Attached Files
.jpeg   Snimak ekrana_22-3-2026_141916_www.aliexpress.com.jpeg (Size: 180,64 KB / Downloads: 18)
Reply
(03-22-2026, 01:10 PM)BeliNinja Wrote: Napajanje mora biti odvojeno predpostavljam, ne sme biti u istoj kutiji? Podrazumeva se da se uradi kvalitetno višestepeno oklapanje unutar kutije i da se koristi čelik pri izradi. 
Ima li potrebe za preciznim potenciometrom kao što je na ovom linku prikazano https://www.jwtaudio.com/projects/low-di...tch-filter
Napajanje svakako treba da bude odvojeno, ja sam ga napravio u plastičnoj kutiji sa integrisanim utikačem i 60cm kabla.
Precizni potenciometar je stvar komfora, ja nisam menjao potenciometar, jer ako napr. hoćeš da postaviš izlaz na 2V, za merenje THD ne igra veliku ulogu da li je to 2,0 ili 2,05V (razlika je 0,2dB, znatno manja od ostalih nesigurnosti pri merenju). 
U ostalom, ako pri merenju koristiš elim. filter i LNA, u REW moraš u svakom slučaju da uneseš referencu, a onda je sve u redu.

Ja imam unutrašnju EMI zaštitu u vidu folije od mu-metala, jer sam imao jake smetnje na radnom stolu. Međutim, izgleda da je aktuelna pločica oscilatora robusnija od stare, jer su merenja koja sam postavio izvedena bez ikakve zaštite oscilatora.
U svakom slučaju, biće još merenja, pa ćemo videti.
Reply
Hvala Braco. Pričaćemo na tu temu još. Komfornije je imati sve to u jednoj kutiji. Npr, čelična, sa pregradom od čelika pa onda dodatna oklapanja u vidu Cu folija i mu metal i šta ja znam kakva još čuda Big Grin

Ali elektronika Boga ne moli tako da biće kako elektronika kaže Big Grin
Reply
(03-22-2026, 02:21 PM)emiSAr Wrote: evo

Hvala čika Emire.

imam komad sličnog alu profila u srebrnoj boji...
Beli ako ti igra tako nesto javi pa da ti pošaljem...
Reply
12Cm X 7Cm X ...


Attached Files
.jpeg   IMG_3130.jpeg (Size: 987,13 KB / Downloads: 13)
Reply
Hvala Ariton.

Javiću se kad se sa Bracom ispirčam i kada sve to stavim na astal kod mene.
Reply
Drage kolege, dugujem izvinjenje za prethodno postavljene rezultate, a pogotovo za iskaz da THD aktuelnog oscilator nije merljiv.

Razlog za grešku je što sam u mernom lancu imao pogrešan filter - umesto niskošumnog fltera s kondenzatorima od 100nF, tamo je bio jedan stari (prvi koji sam napravio) s kondenzatorima od 10nF i znatno većim otpornicima.

Novi rezultati su u prilogu.
Lepo se vidi niži prag šuma i jasno izraženi harmonici: kod novog oscilatora -113,6/-129,2dBc, kod starog -110/-112dBc.
Naravno, ovo će još biti provereno kada završim modifikaciju filtera (problemi sa trimerom za podešavanje frekvencije).

.jpg   VO_2026_Vout_2V_Notch_100nF_GLNA.jpg (Size: 259,7 KB / Downloads: 13)
.jpg   VO_2015_Vout_2V_Notch_100nF_GLNA.jpg (Size: 260,44 KB / Downloads: 9)
Reply
Ma sve je to super Smile
Biće sigurno referentno u odnosu na ono što ću testirati sa tom opremom.
Reply
Povremeno mi za testiranje niskošumnih sklopova treba izvor sinusnog signala od 1mVrms, a i niže. 
Takav signal se može dobiti napr. iz Viktorovog oscilatora, preko pasivnog atenuatora, ali tu se kose dva parametra - impedansa atenuatora i njegov šum.

Jednostavno rešenje problema nudi aktivni atenuator: invertovani bafer sa povratnom spregom od -60dB, napr. sa 10 oma u povratnoj sprezi i 10k na ulazu.
Povremeno sam aktivnu verziju improvizovao na razvojnoj pločici, a onda rešio da ga napravim kako treba.

Kod Ali-ja sam video jedan RF pojačavač sa zgodnom kutijicom i priključcima SMA:
https://de.aliexpress.com/item/100500949...in_prod%3A

Dobio sam kutiju, nacrtao šemu (prvi prilog), a onda se postavilo pitanje pločice.
Zadnju "štampanu" pločicu sam napravio pre 50 godina u Radio-klubu u Kragujevcu, lepljenjem tapete na pločicu i sečenjem maske skalpelom.
Iako kod mene u selu kažu da se matoro kljuse ne uči oranju, odlučio sam da nacrtam pločicu.
I - uspelo je! 
Trebalo mi je nešto više od dva dana i gerber je otišao u JlcPcb.
Napravio sam samo jednu grešku: SMA gnezda san naslonio na pločicu zadnjom površinom, pa su zbog toga strčali iz kutije. Upasovao sam ih tako što sam turpijom napravio ležište na pločici.

U drugom prilogu je slika gotovog atenautora, u fazi testiranja.
Nije bilo lako zalemiti USB Micro gnezdo preko koga dolazi jednopolno napajanje od 30 do 35V, ali je uspelo iz prvog pokušaja.

Rezultati testiranja slede...
Reply
Zašto si išao na usb kada ionako nećeš da napajaš to preko 5VDC. Zar ne bi bilo jednostavnije bi bilo da si stavio onaj okrugli DC konektor ili manje više bilo što drugo.

Kakve si otpornike stavio za "atenuator", nešto malo bolje ili vulgaris. Pitam jer kao što si rekao ovdje se radi o mV pa bi vjerojatno termalni šum mogao doći do izražaja.
Reply
USB sam zadržao jer je na prednjoj pločici kutije otvor za njega (v. sliku u prilogu 2).

Otpornici moraju biti odličnog kvaliteta u pogledu šuma i temperaturne stabilnosti.
Kada govorim o šumu, podrazumevam tzv. ekscesni šum - onaj koji nastaje kada kroz otpornik teče struja, inače bez struje svi otpornici (bez obzira na materijal) imaju isti termički šum.
Tolerancija im je 0,1%, onaj crni (10k) je izvađen iz instrumentalnog pojačavača koje je Sulzer-ova Laboratorija za elektroniku razvila početkom 90-tih. Imam ih preko 10 komada i Maksimalno odstupanje u toj grupi je 3 oma! Na ulazu tih dif. pojačavača bila su dva OPA627 u Mil verziji.
Poreklo otpornika mi je nepoznato, ali po izgledu proizvođač je najverovatnije bio Holco.
Metal film otpornik u pov. sprezi (10 oma) ima TC od 15ppm/K, proizvođač TE.

Aktivni element na šemi je 1655, ali sam zbog manjeg naponskog šuma stavio 49710.
Reply


Forum Jump:


Users browsing this thread: 1 Guest(s)