Пассивный 2Т-мост для измерения малых THD

[Juzzy]

Ничего особенно нового я здесь не напишу, но, возможно, кому-то пригодится.
Задача- расширить возможности E-MU0404usb в части измерения малых Кг (генераторы, цап, итп)
Схема типовая, пассивный мост (1кГц) и усиление на 40db:

Проблема: точные резисторы 0.1% 25ppm купить легко. Конденсаторы-нет.
Написал софтинку для подбора конденсаторов в группы с нужными значениями. Принцип на примере подбора в этот режектор-
взял сотню 10n, 20 390p, 20 680p. Измеритель-китайский транзистор тестер (точнее, это был кит, и я туда поставил нормальные детали).
Конденсаторы измеряю, раскладываю по клеточкам на тетрадном листе, значения емкостей записываю в файлы. Значение подбирается, скажем из двух(четырех) 10n и одного 390p или 680р соответственно. Софт показывает порядковые номера конденсаторов на листочке, можно подбирать несколько групп сразу, можно задавать допустимое отклонение.
Точность подбора меня удивила. Основной тон удалось подавить на 79db без особых усилий, и настройка никуда не уплыла (по крайней мере, пока).
Плата в спринте: rejector.zip
Все элементы 0805, кроме конденсаторов и резисторов в питании. В мосте резисторы тонкопленка, конденсаторы npo.
Поскольку добротность режектора невелика, результаты надо корректировать и как-то интерпретировать. для этого была написана еще одна маленькая программа, считающая суммарный THD в процентах, исходя из величин в dbu, полученных из спектры. со всеми поправками сразу, чтоб не морочиться. Для удобства есть тумблер, отключающий режектор, позволяет откалибровать в спектре уровень основного тона в 0dbu.
Как-то так. Если вдруг кому станет интересно- поделюсь и софтом с удовольствием.

[VladimirV]

Давно ищу такой девайс готовый. Купил бы. Самому делать муторно именно из-за селективного подбора комплектующих. Делали такой мост многие - но никто не продает.

[Juzzy]

Самому делать муторно именно из-за селективного подбора комплектующих

Смысл как раз в том, что при помощи софта не муторно это совсем. и можно хоть десяток их лепить сразу
я себе еще набор конденсаторов для генератора на 1кгц оставил, давно хочу, у меня самодельный на 2, а это не очень удобно
Если серьезно заниматься подбором- можно в акриле ячейки фрезернуть, чтобы с тетрадным листочком не маяться. творческий простор!

[VladimirV]

и можно хоть десяток их лепить сразу

Вот именно! Смысл есть делать много. А мне нужен - один экземпляр всего!

при помощи софта не муторно это совсем

Ну так возьмитесь делать. Платы в Китае сделают, комплектацию отселектируете - а спрос будет. Тут многие периодически спрашивают, да никто не хочет браться.
Основная проблема - всем нужна всего одна штука. Это УМ - надо много, или ЦАПов. А эта штука - нужна всего одна! Я б купил.

[Alex]

С режекторами надо тоже осторожно - чтобы он сам не вносил ничего.
Я в прошлом году сделал один хитрый режектор, с перестройкой частоты в широком диапазоне. И все бы хорошо, но опустить шумовую полку ниже -130дБ с ним не получилось. Пока отложил, некогда им заниматься, но обязательно к нему еще вернусь.

[VladimirV]

С режекторами надо тоже осторожно - чтобы он сам не вносил ничего.

А как он может че то привнести, если там правильные резисторы и конденсаторы, и никаких полупроводников?
Ну не поставит же никто туда конденсаторы на пьезокерамике X7R !

[antecom]

Тоже спаял вчера режектор на 1кГц (на 10кГц был сделан давно).
Без подстроечных элементов, благодаря высокой точности подбора резисторов и конденсаторов получил подавление 70 - 75 80дБ (плавает от температуры).
Все резисторы 3.65к (фактически 3653ом). Все конденсаторы помехоподавляющие полипропиленовые X2 0,1мкФ - просто у меня их много. Фактический номинал 87.10nF на землю и ровно в два раза ниже (два последовательно) в последовательной ветви.

Вот спектр с генератора Виктора с этим режектором и EMU-1212. Уровень сигнала с генератора 2V RMS, что соответствует 0dBFS карты, подавлен режектором на 78дБ.
На частоте 2кГц режектор с этими номиналами резисторов и конденсаторов вносит ослабление 10дБ, на 3кГц 6дБ.
Итого третья гармоника генератора примерно на уровне -145 + 6 = -139дБ (хотя может на таких уровнях уже начинает искажать и сам режектор).

[.Васильев]

Я использовал к71-7 с 0,02-0,05 разбросом

[SemenS]

А что, такое уже ни где не найти? Входит в комплект генератора Г3-118

Они ещё такие бывают

При точной балансировке подавление около 100 дБ

[Juzzy]

Ну так возьмитесь делать. Платы в Китае сделают, комплектацию отселектируете - а спрос будет. Тут многие периодически спрашивают, да никто не хочет браться.
Основная проблема - всем нужна всего одна штука. Это УМ - надо много, или ЦАПов. А эта штука - нужна всего одна! Я б купил.

Боже меня упаси превращать хобби в работу

Offтопик:
Если оно Вам так нужно, в личку. Только измерения проведу, для которых его собирал.

---------- Сообщение добавлено 11:23 ---------- Предыдущее сообщение было 11:17 ----------

Тоже спаял вчера режектор на 1кГц (на 10кГц был сделан давно).
Без подстроечных элементов, благодаря высокой точности подбора резисторов и конденсаторов получил подавление 70 - 75 80дБ (плавает от температуры).
Все резисторы 3.65к (фактически 3653ом). Все конденсаторы помехоподавляющие полипропиленовые X2 0,1мкФ - просто у меня их много. Фактический номинал 87.10nF на землю и ровно в два раза ниже (два последовательно) в последовательной ветви.

Вот спектр с генератора Виктора с этим режектором и EMU-1212. Уровень сигнала с генератора 2V RMS, что соответствует 0dBFS карты, подавлен режектором на 78дБ.
На частоте 2кГц режектор с этими номиналами резисторов и конденсаторов вносит ослабление 10дБ, на 3кГц 6дБ.
Итого третья гармоника генератора примерно на уровне -145 + 6 = -139дБ (хотя может на таких уровнях уже начинает искажать и сам режектор).

78db без подстройки - это сильно. Снимаю шляпу. У меня получилось 79, не плавает, правда, видимо, потому что конденсаторы npo.
Как мне кажется, без усиления децибел на 40 после режектора это не так наглядно, гармоники тонут в шумовой полке. Удобно, да, питания внешнего не надо.
Если не секрет- каким прибором измеряли конденсаторы? я вот транзистор тестеру не доверяю совсем, но получилось ведь.

[Alex]

А как он может че то привнести, если там правильные резисторы и конденсаторы, и никаких полупроводников?

Этого недостаточно.
Кстати, с резисторами таких номиналов как у топикстартера - приемлимых шумов не получить и без полупроводников.

Ну не поставит же никто туда конденсаторы на пьезокерамике X7R !

Разумеется.

При точной балансировке подавление около 100 дБ

Столько никому не нужно, достаточно 20-30.

[Juzzy]

Кстати, с резисторами таких номиналов как у топикстартера - приемлимых шумов не получить и без полупроводников.

а цель по шумовой полке и не преследовалась. Кстати, она в районе ~(-110-40)= -150db. Картинки измерений, если интересно, в понедельник выложу.
если лезть по шумам вниз- так то тогда там не только номиналы резисторов.. надо и операционник искать непростой.

[antecom]

Как мне кажется, без усиления децибел на 40 после режектора это не так наглядно, гармоники тонут в шумовой полке.

Усиление не поможет, т.к. вместе с гармониками будут усиливаться и шумы измеряемого устройства. Например у ЦАП "шумовая полка" -145дБ, у АЦП -155дБ. Режектор давит третью гармонику на 6дБ. Шум тоже давится на 6дБ и получается -151дБ - т.е. доминирует шум измерямого ЦАП. Смысла усиливать нет. Вот если бы доминировал шум АЦП, тогда был бы смысл в малошумящем предусилителе после режектора.

Если не секрет- каким прибором измеряли конденсаторы?

E7-14.

[Juzzy]

Вот если бы доминировал шум АЦП, тогда был бы смысл в малошумящем предусилителе после режектора

именно так. у моей e-mu0404usb полка в районе -145db. Так что для меня лично смысл есть.

[Alex]

а цель по шумовой полке и не преследовалась.

Без нее не увидеть гармоник.

Кстати, она в районе ~(-110-40)= -150db.

-110 это через режектор с усилителем 40дБ?

Т.е. я зря переживал что у меня -130 с режектором? (только усиление не 40дБ а 20).

так то тогда там не только номиналы резисторов.. надо и операционник искать непростой.

У меня ОРА1612 сейчас стоят (и шумят не они). Плотность шума: 1.1нв/корень из гц. столько же у резистора 75 ом

Резистор 10к при 25С имеет плотность шума на порядок больше - 12.8нв/корень их гц.

78db без подстройки - это сильно. Снимаю шляпу.

Цель применения режектора - снизить фундаментальную гармонику ниже того уровня, с которого у АЦП идет рост собственных гармоник.
У разных АЦП он разный, в худших случаях (типа РСМ4220) может доходить до -25-30дБ, но в среднем это -15-20дБ.
Т.е. давить фундаментальную надо на эту величину, плюс усиление режектора. Если как у тебя оно +40дБ, тогда да, надо иметь подавление минимум (40+20)=60дБ.

[Co_balt]

Валяется без дела режектор на 10кГц не знаю что с ним делать )
Смысла в нем нет, если прямые измерения лучше чем 0.00003%
вот спектр из последнего собранного на OPA1656

[VladimirV]

Валяется без дела режектор на 10кГц не знаю что с ним делать )

Мнда, такой же, только на 1 кГц мне и нужен.
Впрочем, к Вам я, кажется, обращался.

[antecom]

Смысла в нем нет, если прямые измерения лучше чем 0.00003%
вот спектр из последнего собранного на OPA1656

А какой АЦП?
С АК5394, например, уровни ниже -120 достоверно не измерить, Хоть оно показывает иногда Кг ниже 0,0001%, искажения АЦП могут складываться с противофазе с искажениями измеряемого устройства, т.е. взаимовычитаться.

[Co_balt]

А какой АЦП?

CS5381

[Juzzy]

Картинки.
Внешний вид:

Настройка и шумовая полка (не так уж сильно он шумит, к слову)

Измерения цап на 4490, выход на наушники (-3db)

на линейном выходе тоже около того, не буду постить, не представляет интереса.
Все усилено на 40db, соответственно. Калибровка- уровень основного тона приведен к 0dbu