Реально ли собрать R-2R матрицу на ультра прецизионных термостабильных резисторах ?

[кекс]

Реально ли собрать R-2R матрицу (16-20 бит) на ультра прецизионных термостабильных резисторах ? Пусть это не технологично, но никто и не собирается запускать подобный проект в серию.

На выходе R-2R полностью отказаться от оперов используя концепцию Audio-Note. Согласно ей идеальным преобразователем "ток - напряжение" может служить резистор, падение напряжения на котором затем можно усилить и подать на выход. Далее усилитель класса "А" на ламповом однотактном триоде без ООС. Питание матрицы - батарейное.

Пока использую процессор Mcintosh внутри которого сладкая парочка PCM1702P-K, но если честно мысль о собственном R-2R давно гуляет в моей голове.

Если кому интересна эта идея, то давайте обсудим. Готов потратится на любую элементную базу. Имею доступ к любым компонентам любых забугорных производителей. Есть возможность изготавливать самые извращённые варианты сложнейших печаток, хоть на керамике (на одном из самых продвинутых производств в Англии или Германии).

p.s. Сейчас специально полистал подшивки Vishay. Есть две серии чипов 0805 имеющих TCR 0.05 ppm/°C и точность ± 0.005% (50 ppm). Собственный уровень шумов -40dB (10nV/V). Рекомендованая область использования - аудио аппаратура высокого конца.

http://www.vishay.com/docs/49435/49435.pdf
http://www.vishay.com/docs/63106/vfcpseri.pdf
http://www.vishay.com/docs/63060/vsmpseri.pdf

В общем чего кто думает по этому поводу ?

[Инквизитор]

Если смогут, сколько это будет стоить?

В самом оптимистичном случае : не менее 1000000 USD

Вполне возможно, что используя какие то особо извращённые приёмы, можно подобраться и к 23-24 битам

Как вариант - ЦАП на основе двух матриц с последующим масштабированием. Но в данном случае придется осуществлять калибровку перед каждым прослушиванием. Что в принципе не сложно ( 24битные АЦП не редкость ), но долго...

[кекс]

deemon
Не понял , а как ты 16 ключей на 1 заменишь ?
Это ты ничего не понял 16 ключей остаются, но смогут быть вообще любыми, конечно чем меньше шумящими и самое главное чем с меньшим сопротивлением открытого канала, тем таки лучше, а вот один ключ, номер 17, должен быть особенный, который коммутирует ЗАРАНЕЕ ПОДГОТОВЛЕННЫЕ данные. Таким образом можно получить абсолютную линейность во всём диапазоне, зависящую только от точности калибровки матрицы и шумов, которые добавит этот один выходной ключ. Но при этом матрицы должно быть обязательно две - т.е. вдвое дороже и вдвое сложнее.

Dark Abbat
ЦАП на основе двух матриц с последующим масштабированием
Никогда ты не смасштабируешь две 12 битные матрицы с точностью до 24-го бита и калибровка тут не причём. Нужно будет опору до 24 бита калибровать, точнее делитель на два в степени 12.

24битные АЦП не редкость
Да невозможно получить динамический диапазон 144 дБ. Это должно быть просто идеальное питание и вообще всё идеальное. И потом для честных измерений 24-битного ЦАП-а нужен АЦП хотя бы 26-27 бит, каковых в природе не встречается.

[Lexus]

В самом оптимистичном случае : не менее 1000000 USD

Дороговато.

По поводу линейности до 24 бит не удачная шутка Это технологически невозможно для однокристальной топологии. Я вообще не понимаю каков смысл загружать ЦАП 24 битами данных при динамическом диапазоне даже для K-грейда не дотягивающим и до 19-ти. Кстати они пока с производства не сняты, хотя и не рекомендуются для будующих приложений. Думаю если катушку 2000 штук заказать, то к сентябрю сделают (lead time 26 weeks), так что 48K$ и она твоя

кекс, заранее извиняюсь за Off, но может Вы подскажете что-нибудь по этому вопросу, а то что-то все молчат:
https://forum.vegalab.ru/showpost.ph...&postcount=177

[deemon]

кекс, странные у тебя какие-то идеи Зачем две матрицы ? И как это ты хочешь применять ЛЮБЫЕ ключи ? Их сопротивление складывается с сопротивлением резисторов матрицы . Можно иметь идеальные резисторы , но с паршивыми ключами ты и 12 бит не получишь А то , что ты описываешь - это классический ЦАП с УВХ на выходе . Эта идея уж лет 50 как известна И схемы УВХ тоже . Их существует куча разных типов , как и схем ключей . Нужно просто выбирать то , что соответствует техзаданию . Не исключено , кстати , что самые лучшие параметры тут даст ключ , собранный не на полевиках , а на диодах Шоттки .

24битные АЦП не редкость
Да невозможно получить динамический диапазон 144 дБ. Это должно быть просто идеальное питание и вообще всё идеальное. И потом для честных измерений 24-битного ЦАП-а нужен АЦП хотя бы 26-27 бит, каковых в природе не встречается.[/QUOTE]

Опять-таки странно , откуда ты это взял ? Для испытаний 24-битного ЦАПа вовсе не нужно иметь 26-битный АЦП Нужно просто сгенерировать на компьютере нужный цифровой сигнал ( пилу или синус ) с точностью в 24 бита , вот и всё . А потом подать его на ЦАП и смотреть , что ЦАП выдаст .

[Gav]

А насчет DEM,как в TDA1540,1541 не думали?Только подвсе разряды? Там,возможно,придеться повозиться с подстойкой,но на ключи и матрицу допуски гуманнее...

[deemon]

Кстати о точности резисторов и ключей . Если мы хотим делать ЦАП на 16 бит , то точность резисторов матрицы ( как минимум старших её разрядов ) должна быть порядка 1/100000 , или 0,001% . Это значит , что при сопротивлении резисторов R-2R матрицы в 10/20 ком мы должны иметь погрешность порядка 0,1 ом для 10 ком резистора . Нехило так И если мы хотим , чтобы сопротивление ключей не влияло на точность , оно должно быть меньше этой величины .
А вот если мы хотим коммутировать не напряжения , а токи - то требования к сопротивлению будут такими же , при условии , что мы коммутируем токи сразу после выводов матрицы . Если же мы сначала пропускаем токи через каскады с низким входным сопротивлением ( каскады с общей базой ) , а коммутируем потом , как это сделано в интегральных ЦАПах , то тогда появляются жестокие требования к этим каскадам - падения напряжения на всех этих каскадах должны быть одинаковыми независимо от токов и температур кристалла . ЧТо достигается в микросхемах выбором разной площади переходов в транзисторах , и что недостижимо при сборке на дискретных компонентах . Так что , ИМХО , если делать на рассыпухе - то лучше уж идти путём коммутации напряжений , и как-то бороться за низкое сопротивление ключей . Это оставляет хоть какую-то надежду на достижение приемлемого результата ............

[кекс]

deemon
потом подать его на ЦАП и смотреть, что ЦАП выдаст
Смотерть чем ? И на чём ? На компьютере вообще дальше честных 16 бит из-за всего того изобилия помех что там гуляет невозможно получить по определению. Madrigal в своих референсных процессорах Mark Levinson 30.6 применяет тефлоновые платы. Кто-то видел хоть одну приблуду для писей сделанную на тефлоне ? Возможно изделия какого-нибудь Tektronix с четырьмя-пятью нолями в ценнике и способны на такой подвиг. Во всяком случае джиттер с точностью до 200фс ими можно мерять. А касаемо поверки: всегда измерительное (эталонное) устройство должно быть в 4-10 раз точнее измеряемого, иначе в младших 2 разрядах будут не измерения, а шумы.

Что касаемо ключей, Lynx там на Calogic уповал. Начнём с того, что это подразделение уже более известной Sipex. Стянул с сайта несколько даташитов. Это полная убогость, если сравнивать с тем, что видел у AD, Ti-BB и Maxim. Даже для лучших ключей, шумы между каналами на уровне 45дБ (!). Например CWB2269. А где Lynx высмотрел цифры пр апертурную неопределённость измеряемую фемто секундами мне вообще не понятно. Кстати касаемо внутреннего сопротивления открытого канала, у Maxim есть ключи на 0.5 Ом. Возможно есть и с более маленьким сопротивлением. Ещё у них на сайте есть очень любопытный апноут Minimizing Total Harmonic Distortion Contributed by Analog Switches in Audio Systems. Там не утаивая пишут, что нужно использовать параллельное включение.

Не исключено , кстати , что самые лучшие параметры тут даст ключ , собранный не на полевиках , а на диодах Шоттки
Самый лучший диод Шоттки это MOSFET

[belka]

Поддерживаю Аббата , хотя все знают , что Аббат не подписывал "Пакт о ненападении 2006". С ключами и резисторами разговор - бред полный . Не обижайтесь , но то , о чём тут говорят , сильно мне напоминает эпопею с Вавилонской башней .

[кекс]

belka
С ключами и резисторами разговор - бред полный
Предъява сильная. Докажи !

[belka]

кекс, Возможно изделия какого-нибудь Tektronix с четырьмя-пятью нолями в ценнике и способны на такой подвиг
Вы когда - нибудь разбирали приборы от Тектронисов ?

[кекс]

belka
А зачем их разбирать ? Потом тектрониксы разные бывают. Бывают за 1500$, а бывает, что один щуп столько стоит, а то и в четыре-пять раз дороже. Те что по многу десятков килобаксов видел только на картинках. Не имею ни малейшего представления что там внутри, но почти на 100% уверен, что никто в этой конфе также не имеет об этом ни малейшего представления.

[Инквизитор]

Никогда ты не смасштабируешь две 12 битные матрицы с точностью до 24-го бита

12битные конечно, 20 битные - можно. Но это требует масштабирующего усилителя с динамическим диапазоном 144дБ в звуковом диапазоне. Такие усилители есть , но очень дорогие. Что касается калибровочного АЦП, то АЦП с реальной монотонностью 24 бита существуют, но быстродействие их невелико. Поэтому калибровка будет длиться очень долго

[кекс]

Dark Abbat
Ссылку на усилитель с диапазоном 144дБ имеешь или это только домыслы такие же, как апертурная неопределённость в фемто секундах у ключей Calogic. Да и дорогой - понятие растяжимое. Резисторы по 20 грина за штучку тоже не дёшевы

[deemon]

deemon
потом подать его на ЦАП и смотреть, что ЦАП выдаст
Смотерть чем ? И на чём ? На компьютере вообще дальше честных 16 бит из-за всего того изобилия помех что там гуляет невозможно получить по определению. Madrigal в своих референсных процессорах Mark Levinson 30.6 применяет тефлоновые платы. Кто-то видел хоть одну приблуду для писей сделанную на тефлоне ? Возможно изделия какого-нибудь Tektronix с четырьмя-пятью нолями в ценнике и способны на такой подвиг. Во всяком случае джиттер с точностью до 200фс ими можно мерять. А касаемо поверки: всегда измерительное (эталонное) устройство должно быть в 4-10 раз точнее измеряемого, иначе в младших 2 разрядах будут не измерения, а шумы.

Что касаемо ключей, Lynx там на Calogic уповал. Начнём с того, что это подразделение уже более известной Sipex. Стянул с сайта несколько даташитов. Это полная убогость, если сравнивать с тем, что видел у AD, Ti-BB и Maxim. Даже для лучших ключей, шумы между каналами на уровне 45дБ (!). Например CWB2269. А где Lynx высмотрел цифры пр аппертурную неопределённость измеряемую фемто секундами мне вообще не понятно. Кстати касаемо внутреннего сопротивления открытого канала, у Maxim есть ключи на 0.5 Ом. Возможно есть и с более маленьким сопротивлением. Ещё у них на сайте есть очень любопытный апноут Minimizing Total Harmonic Distortion Contributed by Analog Switches in Audio Systems. Там не утаивая пишут, что нужно использовать параллельное включение.
Не исключено , кстати , что самые лучшие параметры тут даст ключ , собранный не на полевиках , а на диодах Шоттки
Самый лучший диод Шоттки это MOSFET

Что значит - ЧЕМ смотреть ? Осциллографом и спектроанализатором ! Особенно спектроанализатором . Генерируем , например , идеальную цифровую синусоиду на 24 бита ( хотя бы с помощью Steinberg WaveLab ) , подаём на ЦАП , и смотрим паразитные продукты . По их уровню относительно полезного сигнала - можно оценить РЕАЛЬНОЕ разрешение ЦАПа , то есть количество реальных бит , которые ЦАП может давать . Вот так их и меряют , а как иначе-то ? Или ты предлагаешь промерять реальные уровни ВСЕХ ступенек ЦАПа ? Так этих ступенек у него порядка 16 миллионов ( при 24 битах ) , а мерять их можно только в статическом режиме , то есть очень долго . Долго потому , что для получения от АЦП нужной точности необходимо будет прибегать к методу downsampling , то есть усреднения выборок , и получать в итоге примерно по выборке в секунду Да и потом , даже если мы за месяц всё померяем , то это будет СТАТИЧЕСКАЯ линейность , а в динамике , на реальном сигнале - всё будет хуже ..........
Спектроанализатор же позволяет оценить качество именно в динамике . И кто сказал , что это должен быть обязательно цифровой прибор ? Есть очень хорошие аналоговые приборы , почему нельзя использовать их ?
А осциллограф может оценить монотонность ЦАПа при малых сигналах , то есть увидеть именно ту самую ступеньку , и посмотреть , при каких уровнях цифры ступенька "утонет" в шумах , а также посмотреть на поведение ЦАПа на главном переходе . Это тоже прекрасный тест на реальное разрешение ЦАПа .

[belka]

Что касаемо ключей, Lynx там на Calogic уповал. Начнём с того, что это подразделение уже более известной Sipex. Стянул с сайта несколько даташитов. Это полная убогость, если сравнивать с тем, что видел у AD, Ti-BB и Maxim. Даже для лучших ключей, шумы между каналами на уровне 45дБ (!). Например CWB2269. А где Lynx высмотрел цифры пр апертурную неопределённость измеряемую фемто секундами мне вообще не понятно. Кстати касаемо внутреннего сопротивления открытого канала, у Maxim есть ключи на 0.5 Ом.

Придёт Дмитрий , настреляет по ушам . А смотреть можно всяко , двояко . Можно и нифига не увидеть , у тех же Калоджик . А если вам ключи нужны с сопротивлениями менее 0,5 ом - ставьте реле !
И ненадо тут народ разводить на информацию столь убогими методами . Все хорошо (?) понимают о чём речь идёт . Вам нужны ключи для УВХ - ищите их сами , или умерьте свой пыл и смените тон на более мажорный .
с ув. Бэлка

[кекс]

belka
Вам нужны ключи для УВХ - ищите их сами
Нечего сказать, пройдите мимо.

[Alex Nikitin]

Offтопик:

Придёт Дмитрий , настреляет по ушам

И, главное, за дело !

Алексей

[ZugDuk]

А почему все мечтают собрать именно R2-R DAC, а не однобитную ДельтаСигму например?

[nazar]

Реально ли собрать R-2R матрицу на ультра прецизионных термостабильных резисторах ?

Реальний бред

[Kisa_AG]

Что значит - ЧЕМ смотреть ? Осциллографом и спектроанализатором ! ... Есть очень хорошие аналоговые приборы , почему нельзя использовать их ?

А осциллограф может оценить монотонность ЦАПа при малых сигналах , то есть увидеть именно ту самую ступеньку , и посмотреть , при каких уровнях цифры ступенька "утонет" в шумах , а также посмотреть на поведение ЦАПа на главном переходе . Это тоже прекрасный тест на реальное разрешение ЦАПа .

Смотреть как "ступеньки" будут "тонуть" в шумах? На выходе 24 битного ЦАПа? Осциллографом? Я б сказал, что все это в шумах осциллографа утонет намного бит раньше. Даже если осциллограф предварительно будет "утоплен" в жидком азоте или даже гелии.

Реальний бред .

Полностью разделяю. В бытовых условиях это просто нереально. Даже в лабораторных условиях создания 24 битного ЦАП представляет огромную проблему.