Masivno paralelni buffer sa izlazom od 50 oma

[Braca]

Odavno imam potrebu da za merenja THD na sklopovima koji traže nisku izlaznu impedansu pobude (napr. RIAA predpojačavači) pri naponima reda par mV ili manje, obezbedim odgovarajući izvor signala.

Tipični, meni dostupni, generatori sa veoma niskim izobličenjima, kao što je na primer već više puta pominjani Viktorov oscilator sa diyaudio.com, obiično imaju relativno visoku izlaznu impedansu (Viktor: 1200 oma, max. napon oko 2,75V) i namenjeni su za pobudu sklopova sa visokom ulaznom impedansom.
Još jedno merenje koje rado primenjujem je odredjivanje frekventne karakteristike nekog sklopa pobudjivanjem belim šumom, gde mi takodje treba generator niske izl. impedanse.


Da skratim priču, potreban mi je izvor signala koji može da "vozi" standardne atenuatore sa impedansom od 50 oma, kao što je serija HP355, odn. fiksni atenuatori u BNC kućištu.
Ako je izlaz iz oscilatora 3V, on mora atenuatoru od 50 oma da stavi na raspolaganje struju od 60mA i da pri tom ima THD na nivou primarnog izvora signala (oko -130dB u slučaju Viktorovog oscilatora).

Postoje baferi koji lako mogu da obezbede gore pomenutu struju (napr. BUF364, a imam i par LM49713), ali je njihov THD inferioran u odnosu na oscilator. Sa druge strane, LM4562 pri izl. naponu od 3V i opterećenju od 600 oma (izl. struja 5mA) ima THD od -130dB, ali nije napravljen za veća opterećenja.

U "Elektoru" iz 2010. god. D. Self je objavio masivno paralelni pojačavač sa 5532 (32 po kanalu), izlaznom snagom od 15W i THD na nivou pojedinačnog 5532. Uzimajući u obzir da se pri paralelnoj vezi šum smanjuje sa kvadratnim korenom iz broja elemenata, dobija se sklop sa izuzetno niskim šumom, bez kvarenja THD.
Dakle, idealno rešenje mog problema.

U literaturi ima podeljenih mišljenja o paralelizovanju opampova. TI upozorava na moguće probleme:
http://e2e.ti.com/blogs_/archives/b/thes...t-possible#
dok je ADI malo "opušteniji":
https://www.analog.com/en/technical-arti...mance.html
Nema druge nego isprobati .

Na prvoj slici je prototip sa osam LM4562, realizovan na prototipskoj pločici mešavinom TH i SMD komponenata. Ovi poslednji su keramički bajpas kondenzatori od 0,1uF/250V (1206), zalemljeni direktno na nožice podnožja (V+ i  V-). Drugi bajpas je po jedan elektrolit od 22uF izmedju V+ i V-, po Gronerovoj preporuci. Osim ulaznog RF filtera (100R/100pF) nema nikakvih drugih posebnih mera - bez tog filtera imao sam na izlazu čist siganl od oko 20mV na 100MHz i to pri kratko spojenom ulazu!

Oscilogrami govore za sebe: prvi prikazuje talasne oblike pri ul. naponu od oko 2,7V (žuto) i na izlazu iz atenuatora na -6dB (plavo), dok drugi pokazuje detalje šuma pri vrem. bazi od 50ns (signali su iskošeni jer je okidanje na prolazu kroz nulu). Vidi se samo nekorelisani šum na vrlo niskom nivou.


Koncept je položio ispit - ostaje još da se uradi DC servo (na slici je DC na izlazu ispod 1mV, ali povremeno ide do 10mV), a hoću da uradim i balansni ulaz sa regulacijom pojačanja. Za sada ne vidim potrebu za posebnom pločicom iako na postojećoj još nije sve optimizovano (kraćenje nepotrebnih traka i sl.).

Pozdrav

[Braca]

Nekoliko konstruktivnih detalja...

Pojedinačni opampovi su povezani kao "unity gain buffer", tj. bez otpornika u povratnoj sprezi, a njihovi ulazi direktno povezani jedan s drugim.
Da se izlazi ne bi izmedju sebe "svadjali" oko raspodele struje, svaki pojedinačni opamp ima na izlazu otpornik od 1R.

Ukupna mirna struja je 85mA, što odgovara podacima iz DS. Ispravljač još mora da obezbedi i struju koja ide u atenuator, u konkretnom slučaju 3V@50R = 60mA.
Poželjan je neki bolji regulator - trenutno koristim Jung/Didden, ali može i neki pristupačniji.

Kad razmislim, ovo može da bude vrlo solidan pojačavač za slušalice - budžet verzija bi bila sa 5532 .

Pozdrav

[Vlajko]

Kolko vagne ulazna impedansa 8 komada u paraleli? Nije mnogo mala?

[Braca]

Kolko vagne ulazna impedansa 8 komada u paraleli? Nije mnogo mala?

LM4562 je dvostruki opamp, pa ih je 16 u paraleli.
Ulazna impedansa jediničnog bafera je jako visoka (teorijski: beskonačna), pa i kada se deli sa 16 ostaje dovoljno visoka.
U konkretnom slučaju ja sam je definisao bias otpornikom od 47K, ali to važi samo za do sada realizovani deo sklopa jer nameravam da uradim i balansni ulaz.

Pozdrav

[dlalkovic]

Metric prefixes in everyday use
Text Symbol Factor Power
yotta Y 1000000000000000000000000 1024
zetta Z 1000000000000000000000 1021
exa E 1000000000000000000 1018
peta P 1000000000000000 1015
tera T 1000000000000 1012
giga G 1000000000 109
mega M 1000000 106
kilo k 1000 103
hecto h 100 102
deca da 10 101
(none) (none) 1 100
deci d 0.1 10−1
centi c 0.01 10−2
milli m 0.001 10−3
micro μ 0.000001 10−6
nano n 0.000000001 10−9
pico p 0.000000000001 10−12
femto f 0.000000000000001 10−15
atto a 0.000000000000000001 10−18
zepto z 0.000000000000000000001 10−21
yocto y 0.000000000000000000000001 10−

[vladd]

JA ne vidim potrebu da se za audio svode impedanse na 50 oma, odnosno ne samo za audio, vec za sve sto nema veze sa radiokomunikacijama..

[emiSAr]

@Braca je naglasio da ovu egzibiciju radi radi mjerenja i koristenja fabrickih kvalitetnih atenuatora na 50 Oma.-
pOz

[mikikg]

Metric prefixes in everyday use
Text Symbol Factor Power
yotta Y 1000000000000000000000000 1024
zetta Z 1000000000000000000000 1021
exa E 1000000000000000000 1018
peta P 1000000000000000 1015
tera T 1000000000000 1012
giga G 1000000000 109
mega M 1000000 106
kilo k 1000 103
hecto h 100 102
deca da 10 101
(none) (none) 1 100
deci d 0.1 10−1
centi c 0.01 10−2
milli m 0.001 10−3
micro μ 0.000001 10−6
nano n 0.000000001 10−9
pico p 0.000000000001 10−12
femto f 0.000000000000001 10−15
atto a 0.000000000000000001 10−18
zepto z 0.000000000000000000001 10−21
yocto y 0.000000000000000000000001 10−

Kako se onda zove ovaj broj (ili matematika) u "every day use", ja stvarno ne znam? : )

115792089237316195423570985008687907853269984665640564039457584007913129639935
*
16579208926731619542308687907853269984665640564039457584007913129639935
= ?

to je 2^256 integer matematika koja se svakodnevno u svakoj sekundi koristi na vasem racunaru ...

[ivanlukic]

Ako RIAA predpojačavači traže nisku izlaznu impedansu pobude onda je oko 1k u Viktorovom oscilatoru idealno za merenje jer većina MM zvučnica ima impedansu oko 1k. Dobiće se vrlo realističan rezultat merenja i sa 1k izlazne impedanse oscilatora.

[vladd]

@Braca je naglasio da ovu egzibiciju radi radi mjerenja i koristenja fabrickih kvalitetnih atenuatora na 50 Oma.-
pOz

Onda treba da si za dekadu sa boljom opremom od doticnih atenuatora, inace je provizorij merenja.
Sa druge strane, jedan VNA bi zavrsio posao..

[Braca]

Razvila se lepa diskusija - od velikih brojeva do VNA...

Inače, VNA smatram izuzetno koisnim instrumentom, ali ne u konkretnom slučaju jer me prevashodno interesuje THD, IMD, dinamička rezerva nivoa (headroom), itd.

Rad sa izvorom pobude od 50 oma ima u audio tehnici više prednosti u odnosu na stari telefonski standard od 600 oma, koji sada ni na tom polju nije baš potreban, bar ne ovde gde ja živim.
Niska impedansa nosi sa sobom daleko bolju zaštitu od EMI, veću razliku izmedju impedanse izvora i prijemnika na linijskom nivou (tipična impedansa na "line out" je ispod 100 oma), a meni je posebno važno što radim u normiranom okruženju. Impedansa RCA veze varira od 20-tak do stotinak oma, zavisno od proizvodjača, a samo par proizvodjača garantuje 50 oma, i to uz uslov da se koriste isključivo njihovi M/F parovi.
Standard od 50 oma garantuje konzistentnost impedanse priključaka i kablova bez obzira na proizvodjača, a raspoloživost pratećih komponenti (pomenuo sam atenuatore) je takodje olakšanje za brzu konfiguraciju mernog lanca.
Za merenje THD nije neophodna visoka tačnost atenuacije jer nivo pobude nije kritična veličina, tj. svejedno mi je da li imam 0,3 ili 0,33mV na ulazu u MC preamp - važno je da je THD pasivnih elemenata u lancu niži od THD preampa, što od komercijalnih atenuatora mogu da očekujem.

Ivane, u pravu si što se tiče impedanse Viktorovog oscilatora u vezi sa MM zvučnicama, ali je još uvek neophodan atenuator iste impedanse da bi na ulazu u MM preamp imali nekih 5 do 20mV. Vezujući na izlaz iz atenuatora od 50 oma otpornik od 1150 oma, lako dobijamo potrebnu impedansu i nivo za pobudu, dok silazak sa više impedanse na nižu nije trivijalan.

MC transformatori su posebna priča - njihove ulazne impedanse su ispod 100 oma. MC zvučnice su mahom u tom području, dok se MC predpojačavači kreću izmedju 50 i 1000 oma. Rekao bih da je u svim navedenim slučajevima niska izlazna impedansa izvora pobude povoljnija od visoke.

Pozdrav

[Macola]

Upravo tako!

[vladd]

Taj "stari" telefonski standard je aktuelni standard profi opreme.

Po meni, gubljenje vremena je testirati rca konektore, koji su klasicno djubre, inicijalno napravljeni da budu jeftina(najjeftinija i najprostija) komercijalna konfekcija, a naknadno egzoticnim materijalima, dizajnom i tehnologijama, napravljena butik komponenta. Za koju je bitniji izgled ili retki metal povrsinske zastite, nego impedansa ili nacin lemljenja, metoda odrzanja ompedanse spoja...najveca greska je razdvajanje sirma, ili pravljenje simetricne linije na koaksijalnom konektoru..
Kao drugo, trziste je takvo da podrzava metode navodne kompatibilnosti, rekao bih iskljucivo vizuelne, ili pomodne kompatibilnosti, putem nezavisnih blokova uredjaja sa nakacenim rca (ili xlr, zarad neke prividne ozbiljnosti profesionalizma), a realna komatibilnost uredjaja se isprobava vecitom kupovinom i menjanjem komponenti..sto je raj za trziste i cottage idustry...
Od MC glave do MC preampa ne treba da stoji RCA konektor, nikako, eventualno XLR, ali zbog svoje dimenzije bih pre koristio sma ili direktni lem ili krimp, zavisno da li je u pitanju trafo ili aktivni preamp..
Ako cemo da tezimo tehnickoj perfekciji..
Vezivati se za 50 oma je zgodna vrsta reference, medjutm, opteretna otpornost elektromehanickog izvora nije samo u sluzbi elektricne kompatibilnosti i generisanje signala, vec sluzi i za mehanicko dampiranje rada kantilevera, pa opteretna otpornost zavisi i od tezine i elesticnosti tog sistema.

Ovo napominjem zbog globalno prisutnog pomodarstbva da se biraju daleko vise imedanse ulaza preampa, zarad nek neobicnosti mode(ili novog pravca mode)...ili random ideja za sirenje polja "eksperimentisanja" i sirenja palete trzisnih igracaka..
Trziste lako zavodi neuke, i formira im potrebe, bez dodira sa objektivnom tehnikom, koja i nije cilj sama po sebi, vec proizvod i profit..

[Braca]

Napisao sam da je 600-omski standard preživeo, posebno u audio tehnici. Naravno da ga merna oprema zbog kompatibilnosti i dalje ima. Na primer, aktuelni modeli APSys imaju 600 oma kao jednu od izlaznih impedansi, dok na ulazu postoji samo impedansa od 100k.
Na donjem linku je tekst koji lepo objašnjava zašto u audio tehnici taj standard odavno nije potreban:
https://www.fmsystems-inc.com/the-600-oh...did-it-go/

U pogledu RCA priključaka se slažemo, to sledi iz mog prethodnog priloga.

Mislim da sam već pisao da je balansni input idealna varijanta za priključivanje gramofonske zvučnice, posebno MC varijante, na RIAA preamp. Standardni XLR (EMC verzija) je više nego dovoljno rešenje za vezu s preampom, sve ostalo je mnogo komplikovanije i bez nekih prednosti.
Dovoljno je samo uporediti nivo brujanja diferencijalne i jednostruke (SE) veze u istom sistemu, pri čemu kod dif. veze otpada posebno povezivanje mase gramofona i preampa.

50 oma je moj standard za električno merenje karakteristika RIAA preampa (izmedju ostalog), a ne za priključlivanje zvučnice. Uobičajeno je da RIAA preamp koriniku stavlja na raspolaganje nekoliko ulaznih impedansi radi optimizacije, pogotovo u slučaju MM zvučnica, odn. njihovih rezonantnih fenomena. Zbog svoje niske impedanse, MC zvučnice predstavlaju znatno manji problem sa aspekta prilagodjenja.

Pozdrav

[Macola]

Taj "stari" telefonski standard je aktuelni standard profi opreme.

Po meni, gubljenje vremena je testirati rca konektore, koji su klasicno djubre, inicijalno napravljeni da budu jeftina(najjeftinija i najprostija) komercijalna konfekcija, a naknadno egzoticnim materijalima, dizajnom i tehnologijama, napravljena butik komponenta. Za koju je bitniji izgled ili retki metal povrsinske zastite, nego impedansa ili nacin lemljenja, metoda odrzanja ompedanse spoja...najveca greska je razdvajanje sirma, ili pravljenje simetricne linije na koaksijalnom konektoru..

Da.
RCA konektori su najgore đubre koje je uvaljeno u audio i prodaju se sa sastojcima od zmijskog ulja (kao i kablovi), od čega odlično žive mnoge firme koje varaju zaljubljenike.

Što se tiče kvazidiferencijalne veze, ona postaje u nekim slučajevima nužno zlo kod takvih i sličnih konektora.

Kada dinamički mikrofon kačiš na nešto sa asimetričnim ulazom (RCA ili mono banana), komotno bi mogao da se besiš ako nemaš kvazidiferencijalnu vezu, gde ne sme da teče struja kroz širm. Brujalo bi kao traktor.
Tu jednostavno mora da bude parica, sa širmom vezanim samo na jednom kraju.
E sad, to što mnogi "profesionalni" muzičarski razglasi nemaju balansni ulaz za mikrofon, to je već druga i duga priča.

Pozz

[ZASto]

Kroz 600 omsku paricu može da se komotno propusti i B/W video, zajedno sa audiom. Ko ne veruje, neka nađe nekog peMzionera iz televiyije da mu to lepo objasni.
U RTB je nekada bio divan, master u koji su se kačili svi studiji iz SFRJ, a i šire, i ti po 600 omskim linijama (PTT). Mlađe generacije se nisu upoznale sa raznoraznim pesmama Evrovizije koje su se emitovale, uživo, na ovim našim prostorima u vreme kada su komunikacioni sateliti bili samo "misaona imenica".
Dalje, kao što je i Macola napisao, probaj da okačiš dinamički mikrofon koaksijalcem

[vladd]

50 oma je moj standard za električno merenje karakteristika RIAA preampa (izmedju ostalog), a ne za priključlivanje zvučnice. Uobičajeno je da RIAA preamp koriniku stavlja na raspolaganje nekoliko ulaznih impedansi radi optimizacije, pogotovo u slučaju MM zvučnica, odn. njihovih rezonantnih fenomena. Zbog svoje niske impedanse, MC zvučnice predstavlaju znatno manji problem sa aspekta prilagodjenja.

Pozdrav

Apsolutno saglasan sa diferencijalnom vezom kalemova pikapa sa ulazom riaa preampa.

Sto se tice sumova,  balansna veza ima samo manje uticajan gnd sum, ali svi ostali su prisutni.

Ovo sto sam quotovao mi je najvise u fokusu kao pogresan pristup. Jeste obicaj da se komercijalni uredjaji prave da budu sirekompatibilni i da se prosiri vrsta korisnika doticnih.
Nama sa znanjem i iskustvom nisu potrebne takve sprave, siroko kompatibilne, ili namenjene "eksperimentisanju" beskonacnih kupovina i prilagodjavanja gotovih uredjaja, ako vec znamo da povadimo dzigerice i usaglasimo sta treba.

MC pikapi imaju manju impedansu zbog manjeg kalema generatora, manje impedanse, ne samo otpornosti. I kompleksnije je naci idealnu tacku preseka potreba signala i  dampiranja rada kantilevera. SUT se tu pokazao kao mnogo povojnija komponenta od aktivnog pojacavaca, kao reaktivna komponenta karakteristika izvora(induktivna za razliku od R i C) a MC pikap kao vrlo nezgodna komponenta za generisanje signala.

Sama igra sa nekoliko stotina mV je vrlo upitna, da li su svi elementi sistema sposobni da ucestvuju u tom poslu, od rucke, kablova kroz rucicu, konektora i inter kablova, pa do prvog stepena pojacanja, narocito u aktuelnom aerozagadjenju, vecem nego ikada, sa tendencijom porasta..

200mV trensportujemo sa 250-500mm(a cesto finalno i preko metra) zica u razlicitom okruzenju, a po obicaju, cesto preko 3 tipa konektora, jednog sa hedsela u spoju pikapa, drugog na spoju hedsela i rucke i treceg nekog aljkavog RCA, plus eventualnog cetvrtog izmedju baze rucke i izlaza gramofona, pa plus interkonekti do preampa...zarad nekakve "lakoce kompatibilnosti sklopova"...i poziva da se kupuje bezbroj sprava i igracaka

[vladd]

P.S>
Ja licno sam zavrsio pricu sa MC, kao posledica mladalacke traume, kada je bez vidljivog povoda nepopravljivo umrla jedna teskozaradjena DynaVector od 1000DM...

[Braca]

Zadnji radovi pred ugradnju u kutiju...

U medjuvremenu sam dodao DC servo, ulazni bafer i iza njega stepen sa relejnim izborom pojačanja od 0 ili 6dB, a na izlazu su dva gruba Pi atenuatora od -20 i -40dB, odn. zajedno svih -60dB, takodje aktivirani relejima, tako da mi će mi spoljašnji atenuatori biti potrebni samo za fino podešavanje nivoa.
RG179 na izlazu je privremeno rešenje za funkcionalni test jer je poznato da dolazi do izobličenja kada kroz kabel sa čeličnim provodnikom teče struja veća od par mA. Na ulazu to nije slučaj, pa RG179 tu ostaje.

Pozdrav

[branko tod]

Braco, kako uspevaš da se izboriš sa vidom kada radiš
sa tim pločicama i žičičicama?