Входной усилитель(буфер) АЦП

[Alex]

Интересная хрень получается, попробовал я сделать вот такой вход для АЦП.



Питание однополярное, на ОУ идет +5в с LP2985A-50, ОУ естественно брались такие. что могут работать от 5в однополярного и с r2r выходом. Измерялся КНИ на 1кГц при -2, -10 и -20дб, и вот как интересно девки пляшут:

	THD @ OP, %
Level, dB	OPA2725	OPA1662	OPA2836	OPA1612
-20	0.0004	0.002	0.008	0.0004
-10	0.001	0.005	0.01	0.001
-2	0.05	0.006	0.02	1.5

Я с самого начала, ориентировался на 2836 или на 1612, но последний получается какой-то "не совсем r2r" - искажает отрицательную полуволну (т.е. когда к земле подходит, т..е к его минусу, ибо однополярка), питание 1612 от 7-10в ничего не дает (с другими ОУ питание не менял - 5в).
2836 оказался средненько, лучше всего как ни странно, древний 275-й (2725), но 1662 на порядок лучше на большом сигнале.
Ничего кроме ОУ в схеме не менялось.
Какие будут мысли?

P.S. АЦП - PCM4202, 96/24.

[Alex]

А ежели на Портале кого Кондратий обнимет?

Да он их там из своих объятий и не выпускает

[Rene]

Alex, спасибо, интересная работа.

[Alex]

Еще немного измерений.
К сожалению, ОРА1642 не оправдал возлагавшихся на него больших (300мв до рейла!) надежд, он просто возбуждался, несмотря на все уверения про unity gain stable и т.п., и увеличение конденсаторов в ООС с 68- до 1500пф ничего не давало (как и убирание из вообще).
Возбуждался странно - не постоянная генерация, а короткие вспышки в одном и том-же места синусоиды, на каждом периоде.
На спектроанализаторе это выглядит как повышенная до -90дб шумовая полка.
Специалистам это и так понятно, но уточняю лишний раз для радиолюбителей - кто столкнется с сильно повышенной шумовой полкой это не обязательно большие шумы, причина может быть в другом

В схеме в начальном сообщении темы, есть неточность - R4 не 100к а 10к.
Я забыл про это сказать, т.к. изначально там было действительно 100к.
Странно, что никто не обратил на это внимание, и не спросил "а как же со 100к работали ОУ с биполярным входом, у которых 30к входное сопротивление?!"
Там и сигнал подавать не надо - оно уже по постоянному току "не в режиме"

Целью сегодняшних испытаний ОУ с полевым входом, было именно вернуть взад 100к (точнее основной целью является уменьшение входного конденсатора), ну хотя бы 50к-(в итоге 75 было поставлено).

OPA1652 в общем неплохо показал, но при увеличении до 100к шумовая полка уехала на -130дб.
Также был проверен старый добрый ОРА2132, и по просьбе товарищей - 5532.

Если кто помнит, я недаром не один раз говорил что 5532 - очень хороший ОУ, хоть и старый, и чтобы те, кто так старается сделать "короткий тракт" и "без полупроводников и обратной связи" всегда помнил что звук, который он слушает - он УЖЕ прошел десяток-два 5532, стоящих в профессиональных звукорежиссерских пультах и микшерах в студиях.
Как видите, и по измерениям это старичек вполне способен конкурировать с самыми современными ОУ.
При определенных допусках, конечно - поскольку он не RTRO, то его измерения на однополярном питании 5в закончились понятно чем.
Использовался NE5532A 2000г выпуска, производства Филипс. Говорят нынешние от ST - не катят. Не знаю - их у меня нет.


Ну в общем, все данные в табличке (при 1к33 резисторах в ООС):

VCC=5V					Bi-Polar: -5v, +7v
Level, dB	OPA1642	OPA1652	OPA2132	NE5532	NE5532
-20		0.0006	0.001	0.0004	0.0003
-10		0.001	0.005	0.0004	0.0004
-3		0.004	0.06	0.003 (-6dB) 3% (-3dB)	0.001
-0.5		0.005	0.12		0.001
Noise		-145	-145	-145	-145

[viktor8m]

Для OPA1642 пропущены результаты или это у меня браузер шалит?

[Alex]

А что его мерять, если он на -20дБ сигнале дает 2-5% КНИ из-за возбуда?

[viktor8m]

А что его мерять, если он на -20дБ сигнале дает 2% КНИ из-за возбуда?

Но это, как я понял, при однополярном питании, интересно и при двухполярном (чисто чтобы сравнить с другими).

[Alex]

Какое отношение 4-я ножка опера, имеет к его возбуду? У него питание от 4.5в, значить при 5в работать обязан.
Двуполярное питание меня в данном мало интересует, тут вся фишка сделать максимально простую и дешевую схему. А дорогая и навороченная - у меня для другого АЦП.
Кстати, как видно из таблицы, проблемы с уровнями около 0дб уже нет и без минуса.

[Анатоль]

все данные в табличке

Ценно! Спасибо!
А OPA1662 что, выпал?

[Alex]

А OPA1662 что, выпал?

Он же был протестирован ранее.
Он не выпал, более того - скорее всего именно он и будет стоять в конечном устройстве. По совокупности качеств, и по тому что он у меня уже в 3-х платах используется, и дешевле покупать много одного типа, чем несколько разных типов по немногу.

[viktor8m]

Какое отношение 4-я ножка опера, имеет к его возбуду? У него питание от 4.5в, значить при 5в работать обязан.

Интересно проверить не уходит ли генерация при включении последовательно с С1 и С11 небольших резисторов, а так же последовательно на ножку 3 небольшой резистор (или чисто для проверки вместо С3 включить скажем 100 Ом).

[Alex]

не уходит ли генерация при включении последовательно с С1 и С11 небольших резисторов,

Это мжоно попробовать.

или чисто для проверки вместо С3 включить скажем 100 Ом

ТАм реально 10к параллельно С3 стоят, а то с тестового генератора слишком большой сигнал и не хватает его диапазона регулировки, без него я ниже -12дБ не могу опуститься. могу попробовать С3 вообще убрать, оставить только резистор.
Щас попробую.

---------- Сообщение добавлено 17:39 ---------- Предыдущее сообщение было 17:17 ----------

не, не помогло.
пробовал и 68пф между входами ОУ, пофиг.
вспышка происходит при пересечении виртуального нуля (2.5в), на малом сигнале (<0.7v p-p) ее нет.

---------- Сообщение добавлено 18:20 ---------- Предыдущее сообщение было 17:39 ----------

Есть идеи?

---------- Сообщение добавлено 19:12 ---------- Предыдущее сообщение было 18:20 ----------

C 42-м интересно, падение на R4 (75к) - 0.3в, т.е. при опор 2.5в, на входе ОУ, на 3-й ножке, 2.2в, и все "кренделя" с "возбудами" (и вообще там еще типа ступеньки образуется), начинаются тогда, когда амплитуда сигнала на 3-й ножке подходит к этой величине.
Вопрос - как у JFET OP во входную ножку может втекать аж 4 микроампера?!

P.S. чипа менял, тоже самое.

---------- Сообщение добавлено 19:22 ---------- Предыдущее сообщение было 19:12 ----------

Хм, есть в даташите непонятная строчка:

Common-Mode Voltage Range VCM (V–)-0.1 (V+)–3.5 V

С одной стороны, если это правда, то тогда понятно - у входного JFETа на неинв. входе "переворачивается" канал и он становится диодом, отсюда и ток. Но тогда сигнал вообще не может быть выше чем (V+)-3.5.
Может они с запятой ошиблись, и там должно быть (V+)-0.35V? Тогда это согласуется с заявленным свингом:

(V–)+0.35 (V+)–0.35

[gidagap]

Alex,

C 42-м интересно, падение на R4 (75к) - 0.3в, т.е. при опор 2.5в, на входе ОУ, на 3-й ножке, 2.2в, и все "кренделя" с "возбудами"

Если не ошибаюсь, здесь уже обсуждалось https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=39153

[Alex]

Если не ошибаюсь, здесь уже обсуждалось https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=39153

Мммм даааа, память девичья
И главное - это же я тогда, 4 года назад, нашел Виталику причину (ту странность в диапазоне синфазки для этого опера), а через 4 года, столкнувшись с тем-же самым - напрочь об этом забыл

В общем, при питании 1642 однополяркой 7в (мин. возможное, когда исчезают все "кренделя" - примерно 6.6в), т.е. мимо стаба в АЦП (питание от лабораторного БП, линейного), получились такие данные:

-20	0.0005
-10	0.0005
-3	0.001
-0.5	0.001

Так что, довольно неплохо, но - от 6в аккумулятора не запитаешь, а питать все от 12в - сильно греться стабы будут, хотя. надо будет померять их температуру.

[Alex]

На этом, эксперименты с однополярным питанием можно сказать закончены, стоять будет 1662 с питанием 5в.
Прилагаю спектры:
1662_20.pdf
1662_10.pdf
1662_3.pdf
1662_05.pdf


P.S. Хочу выразить признательность китайской фирме ATTEN, без ее Digital Air Hot Station ATT-858D+ все эти эксперименты были бы невозможны.

[155ла3]

Digital Air Hot Station ATT-958D+

Offтопик:
может 858D+ ?
ATT-958D+ у Аттена вроде нет

[Alex]

Да, конечно 858, исправил.

[sia_2]

В отношении "линейности на 0 дБ" при 5В-питании, то есть при практически полном его использовании.
Если не гнаться фанатично за минимумом шума на НЧ, и ОУ нужен от Texas, я бы поставил OPA2365.
У него выход сделан довольно хорошо - как развитие К174УН31 .
Естественно, резисторы ООС поднять, хотя бы до килоома. Вход у него нормальный полевой, без глюков.
Если хочется более экономичный вариант, и с меньшим шумом на НЧ - OPA2320/2322. Но выход у них менее мощный.
Еще хороший симметричный драйвер АЦП с R-R выходом - THS4520.
Если "просто на ОУ", можно еще попробовать LMV862, но только с небольшим усилением - у него "по входу" диапазон напряжений уже.

[Alex]

Спасибо Сергей, 2365 попробую, сегодня заказал семплы, послезавтра приедут - попробую.

[viktor8m]

Алекс, а как Вы можете оценить (по даташиту) AD8139 на вход PCM4222? У меня готовая эволюейшен плата, там на входе именно диф. ОУ, сейчас там OPA1632, но у неё сильный рост искажений выше 2 кГц, поэтому в одном канале хочу поменять на более лучший вариант для измерения искажений на частоте 20 кГц. Вроде бы у неё очень малые искажения ниже 100 кГц даже при единственном питании 5 В. Правда у неё шум растёт ниже 1 кГц, но вход на ней будет только для частот выше 10 кГц, а для меньших использую второй канал с OPA1632.

[Alex]

а как Вы можете оценить (по даташиту) AD8139 на вход PCM4222?

Штука заманчивая, попробовать можно.
Но уже сколько раз было, что "заманчивая по даташиту" штука, оказывалась в реальной плате так себе .

P.S. Вот, 2365 - тоже заманчивая штука, завтра буду пробовать.

P.P.S. Еще хотелось бы мнений (некоторый я уже слышал), по поводу резистора R7 в схеме из первого сообщения - может есть смысл подключить его в правому концу R3 ? Не возникает-ли дополнительных искажений, из-за (возможного) нарушения симметричности?
или убрать вообще ООС "за резисторами R3R9, поставив R1 и R10 вместо соотв. С1 и С11 ?