Как же вам тяжело в физическом мире схемотехники, или простой буфер на OPA1602

[mart]

Понадобилось мне для линейного входа звуковой карты ADI-2 PRO сделать буфер с входным сопротивлением 1Meg . Казалось бы все просто, сделал плату. На плате впаяны входные разъемы джек Neutrik, внешний блок питания. Предварительные испытания плата прошла отлично, выходных разъемов не было, и были короткие провода до блока питания. После установки в корпус, с монтированнием выходных китайских разъемов джек, и провода блока питания с высокой емкостью на мини разъемах xlr (тонкий микрофонный кабель), появились неприятные сюрпризы в виде повышенного уровня фона при закороченном входе. Осциллограмму прилагаю. Я разберусь, просто интересно, как вы считаете: что является причиной появившейся помехи? (корпус заземлен на общий полигон)


Конструкция корпуса (светодиода при предварительных испытаниях тоже не было)


Аксиальных резисторов на плате нет, место под них заложено для возможной модификации буфера в усилитель. На месте r8, r10 установлены перемычки, превращающие схему в единичный буфер.

[minimalman]

Если посмотрите внимательней на блок-схему, то таких заявлений не будет

Что я должен увидеть, кроме уже имеющейся ёмкости в 300п??

1. Коробочка в целом работает

Смотря что считать работой, волшебный дым пока ещё остаётся.

2. При проектировании на ОУ с высоким GBW более внимательно подойти к разводке, фильтрации питания и экранированию.

Да с любым ГБВ, даже на 1МГц нужно помнить о развязках.

3. Разъемы "джек", не предназначены для ВЧ, и могут быть антенной в тестах

ВЧ - это 20к или 20М подразумеваете? Так-то они созданы не для сигнальных цепей, конечно, как и rca. *С мини-джеком попутал. Но с грамотной разводкой и удачным кабелем (РГ-50? сколько у него погонная?) препятствий нет.

[mart]

Смотря что считать работой, волшебный дым пока ещё остаётся.

Хороший звук, и приемлемое отношение сигнал/шум, при этом шум, должен быть шумом, без выделения каких либо частот. Кроме этого схема проходит все измерения, не ухудшая измеряемых исходных характеристик ADI-2 Pro (THD 1kHZ - 0.0002, сигнал/шум в полосе 20/20k - 120dB)
Кстати звук с OPA1602, мне пока нравится. Не знаю, почему ее ругал ViktKors. Можно это как то измерить?

---------- Сообщение добавлено 23:16 ---------- Предыдущее сообщение было 23:07 ----------

ВЧ - это 20к или 20М подразумеваете?

Наверняка есть четкое определение, где начинается ВЧ диапазон, и наверняка для разных областей этот ВЧ разный
Я подразумеваю ВЧ от 100 kHz, где сопротивление проводника больше становится индуктивным.

[minimalman]

Хороший звук, и приемлемое отношение сигнал/шум, при этом шум, должен быть шумом, без выделения каких либо частот.

Это тоже нечёткое определение, важна помехозащищённость и вч-развязка. Что в Вашей схеме отсутствует как класс.

Я подразумеваю ВЧ от 100 kHz, где сопротивление проводника больше становится индуктивным.

ВЧ - это на звуке или на мегагерцах, я имел в виду. А индуктивность проводника - забудьте, нет её.

[mart]

А индуктивность проводника - забудьте, нет её.

Ура!

[ViktKors]

Кстати звук с OPA1602, мне пока нравится. Не знаю, почему ее ругал ViktKors.

Вы как-то выборочно читаете. OPA1602 - нормальный чип, и я ее ставлю в совершенно нормальные, без балды, устройства.
Но здесь ей не место. Повторяться (например про малое входное дифф сопротивление, которое режет глубину ООС) желания нет.

Опять-же, на первой странице нарисовал схему - тоже будто не видели.
Но потому как в ветку народ захаживает, нарисовал еще одну картинку.

Вводная:
Иногда удобно разделять наводки на электромагнитные (и в нынешней аудио аппаратуре в основном они и актуальны) и "электростатические" (были актуальны во времена ламп).
Основной прикол высокоОмных входов в том, что даже малейшие паразитные емкости, и, как следствие, микроскопические паразитные токи, тем не менее, дают большое падение напряжения на входном резисторе. Т.е. лезут наводки.

А наводки на ВЧ - надежный способ испортить работу ООС-ных схем.
Ну и вот картинка напряжения на неинвертирующем входе ОУ, заземленном через резистор в 1 МОм, в условиях внешних помех.

Два случая - подключен звукосниматель (тупо 10 кОм + 10 Гн) через кабель (100 пФ на метр, 3 метра) - синее и красное.
и открытый вход - циан и фиолетовое.

Хорошо видно, что выше по частоте кабель начинает давать отраженку и резонансить, что совсем не здорово.

Ну а второе что тут показано - это два варианта 1 МОм-ного входа.
Фиолетовое и красное - это 1 МОм + 2 пФ входной емкости ОУ.
Я бы назвал это случай - ужас-ужас. Говорить о корректной работе тут нельзя, имхо.
В том числе, чтоб избежать подобного непотребства, входы нужно землить на ВЧ.
Собственно, циан и синее - это вход вида 1 МОм + ФНЧ (RC цепь 1 кОм + 100 пФ), к выходу которого и подключен ОУ.

Слева (на нескольких кГц) виден резонанс звукоснимателя, ниже него помехи уже не лезут.
Аналогично АЧХ линейна от 0 Гц до этого резонанса.

[Alto]

mart, не хотите ставить 100пик, поставьте хотя бы 5-20пик, они точно на звук не повлияют но наводки, возможно, уберут.

[minimalman]

на первой странице нарисовал схему

А ставить керамику с катушками (или это биды) - не опасно? На НЧ/СЧ кто будет питать ОУ?

[mart]

Опять-же, на первой странице нарисовал схему - тоже будто не видели.

Внимательно читаю все сообщения. Переделываю плату. Питание вот еще завел со стороны выходных разъемов. RC цепь 1k 100pf, может и допустима здесь, проанализирую ваши интересные графики.


Насчет opa1602, просил привести режим измерения, где можно увидеть разницу при разбалансе сопротивлений входов в включении единичным буфером.

[ViktKors]

А ставить керамику с катушками (или это биды) - не опасно?

Это просто резисторы. Такой вот художник из меня хреновый.
Кроме того, я там второй канал с отдельным питанием нарисовал, не заметил, что ОУ сдвоенный.

На НЧ/СЧ кто будет питать ОУ?

Ну речь шла о том, чтоб заставить плату работать.
Вообще-то это нормальный процесс. Сделать прототипную плату, а затем (если соответствующие пады/джампреы не предусмотрены на плате) коцать ее до получения результата.

Электролит конечно полезен и на входе, и возле ОУ.

---------- Сообщение добавлено 02:49 ---------- Предыдущее сообщение было 02:37 ----------

Насчет opa1602, просил привести режим измерения, где можно увидеть разницу при разбалансе сопротивлений входов в включении единичным буфером.

А что Вы собираетесь мерять?

**
Вот картинка петлевого усиления этого ОУ (как впрочем и практически любого сходного, в т.ч. и с полевым входом) в Вашей конфигурации при подключении кабеля:

Нормально?
Чего там, оно играет.

А смотреть надо пролаз помех в звуковой диапазон через модуляцию полезного сигнала

ИМХО, нормально - это когда с указанным выше фильтром:

[mart]

А что Вы собираетесь мерять?

То, что в результате ухудшается, в сравнении с ОУ с полевиками на входе.

Вот картинка петлевого усиления этого ОУ в Вашей конфигурации при подключении кабеля:

Интересная картинка. Лучше изображать звукосниматель с собственной емкостью, и регулятором громкости 500k. Думаю картинка немного поменяется.
И интересно как это выглядит с OPA1656

[ViktKors]

То, что в результате ухудшается, в сравнении с ОУ с полевиками на входе.

Да все, что определяется работой диффкаскада, ухудшается.

И звучит хреново. Хотя конечно тут все относительно. Но это настолько канонический залет, что я даже не пытался измерять искажения в таком случае.
Оптимистичная оценка допустимого разбаланса - порядка 10 кОм. Но именно этому чипу (на слух) мешало и куда меньше.

Вы пробовали? Киньте что-то типа 18+19 кГц через 100 кОм на неинвертирующий вход ОУ в повторителе.

Лучше изображать звукосниматель с собственной емкостью, и регулятором громкости 500k. Думаю картинка немного поменяется.
И интересно как это выглядит с OPA1656

С OPA1656:
Красное - регулятор громкости в максимальном положении
Синее - в положении посередине

Можно попробовать добиться согласования (правда тут будет хуже чем в модели, потому как 150 пФ - емкость распределенная)
Этот случай - зеленое

[mart]

Спасибо, очень интересный анализ. Надо переварить Вкрадываются мысли, что таки трансформатор на входе будет лучшим решением, хотя именно этого и пытался избежать.

[minimalman]

Ещё можно поставить 100пФ между входами ОУ.
Или параллельно входу - 10мГн, 1кОм, 1000пФ. ОУ уже масштабирующий х1000. НЧ- наводки вряд ли упадут (даже скорее поднимутся, если кабель небалансный), но РЧ- и возбуд отделим. Типа тест.

Переделываю плату.

Схема ещё ху*же. питание через 47Ом.. плату на фига переделывать - напаять всё можно на весу, не СВЧ ведь.

---------- Сообщение добавлено 07:42 ---------- Предыдущее сообщение было 07:14 ----------

Offтопик:
Вообще экспериментировать с наводками - дело неблагодарное, я как-то делал УМ+пред (РТ, РГ, лимитер) - дома в полной тишине - ничего, только шум, у заказчика на шумном рабочем месте - зудит. На глаз децибел 30..40 разница в помехообстановке.

[Alex]

трансформатор на входе

С мегомом входного?

[Mishich]

С мегомом входного?

А это-то откуда взялось? С чего вдруг?

[Nabludatel]

А это-то откуда взялось? С чего вдруг?

Да гитару же втыкать...

[Alex]

А это-то откуда взялось? С чего вдруг?

Так с самого начала об этом спич идет.

[mart]

С мегомом входного?

Мегаом там вряд ли получится. Может в предназначенных для этого трансформаторах можно 500k в районе частоты резонанса звукоснимателя выжать. Да и еще емкость трансформатора так же есть, и искажения. Вообщем да, не лучшее решение
Измерил Z на 1kHz, 1V для диБокса AMT RD-2, получилось 330k

[Alex]

Может в предназначенных для этого трансформаторах можно 500k в районе частоты резонанса звукоснимателя выжать.

А на нижней рабочей частоте?

[mart]

А на нижней рабочей частоте?

На 100Гц 28k. Но там и сопротивление звукоснимателя ниже

---------- Сообщение добавлено 13:38 ---------- Предыдущее сообщение было 13:16 ----------

Можно попробовать добиться согласования (правда тут будет хуже чем в модели, потому как 150 пФ - емкость распределенная)

А каким образом?

---------- Сообщение добавлено 14:45 ---------- Предыдущее сообщение было 13:38 ----------

А каким образом?

Я так понимаю, с помощью RC цепи. По LTSpice, с параметрами инструментального кабеля, получается 470 Ом, 100p достаточно. Буду пробовать