Преобразователь I/U на THS4631D. Проблемы.

[DundukovEM]

Добрый день.

Пытаюсь модифицировать выходной преобразователь I/U звуковой карты Asus Essence STX, выполненной на ЦАПе PCM1792A по схеме из даташита, в котором мною опробованны, и нормально работают ОУ NJM2114D, OPA2134PA + усилителя для наушников на TPA6120A2.

Теперь, в качестве замены, я поставил восхваляемые некоторыми четыре ОУ THS4631D на Л/П канал(через переходник Dual SOIC-8 to DIP-8), и получил огромный уровень фонового шума, без подачи полезного сигнала (фактически, только питание на них подалось, и получи шум на выходе до потолка).

Моё мнение на это счёт - самовозбуждение ОУ. Они очень быстрые и высокочастотные, соответственно при неправильной обвязке, трассировке и пр.условиях склонны к самовозбуждению.

Переходники, вроде, качественные. Распаял тоже оч. аккуратно. Контакты и ламели позолоченные. Пробовал 6 разных ОУ в сочетаниях на 3х переходниках подставлять. Результат схожий. Просто, где-то выше уровень шума, где-то чуть ниже.
Звук-то есть, но с дикимим THD . Еще не пробовал пальцем, наверное и нагрев такой же дикий.

Судя по схеме включения выхода PCM1792A, там неинвертирующий вход ОУ посажен на землю, инвертирующий используется для токового сигнала с ЦАПа, а в качествее ООС примененно параллельное включение резистора 750Ом, и конденсатора около 2.2-2.7нФ., далее выходы через резистор ~1КОм идут на входы TPA6120. Питаются ОУ от +/-12В (двухполярка).

Читал даташит на THS4631, там рекомендуют правильный подбор резистора Rf, и конденсатора Cf.
А как еще можно изменить их включение ОУ, чтобы избавится от проблемы?

[Electrovoicer]

еще одна жертва твика бросьте это дело, пока не поздно

прежде всего, 4631 не нравится лошадиная емкость в ООС. либо уменьшите ее до 10-30пф, либо добавьте последовательно с ней резистор ом 50-100. может быть, перестанет свистеть. а может и нет.
хотя могут быть и ляпы в схеме/топологии, это же ASUS. так что если хотите по серьезному - перерисуйте схему для начала и выложите здесь.

и вроде бы это тема для другого раздела?

[EDDiE]

еще одна жертва твика бросьте это дело, пока не поздно

О, ещё одна тема про ASUS....
Веток о ней наплодили.....

хотите по серьезному - перерисуйте схему для начала и выложите здесь.

Идея хорошая, только, дохлая - там чёрная многослойная п/п.

поставил восхваляемые некоторыми четыре ОУ THS4631D на Л/П канал (через переходник Dual SOIC-8 to DIP-8), и получил ....

Поставьте другие ОУ - LME49720/22...
Перечень есть в одной из многочисленных веток о ЗВ ASUS.
Ветку поищите сами - я в них уже запутался.

[DundukovEM]

Спасибо за советы. Да, я говорил, что другие ОУ, типа LME, OPA работают нормально, и стабильно.
Но ведь во многих темах проскакивала мысль, что идеалом в данном случае должен быть THS4631. А так как они мне свободно доступны, и переходники есть, вот я и решил добиться от них правды. Теперь же, начинаю подозревать, что по существу, никто на них и не делал I/U преобразователей, а все только размышляли. А соль тут такова, что из-за своих впечатляющих характеристик, он жутко возбудимый. От одного взгляда .
Насчет схем, не заморачивайтесь, я высматривал дорожки, вызванивал тестером, мерял номиналы SMD резюков. Вывод таков - там всё сделано по даташиту PCM1792 и TPA6120.
В качестве ООС в I/U стоит Rf=750 Ом, и Cf ~ 2-3 нФ(точно нечем померять), далее выхода двух I/U одного канала через коммутирующие реле идут либо через 560Ом на сумматор(ОУ), либо через 1КОм на вход ушного усилителя TPA6120. Питание +/-12В. ОУ сумматор тоже сделан в точности по даташиту. Кондеры тоже по 2700пФ. Эти господа из ASUS сильно не заморачивались со схемотехникой. Дернули всё из доков от TI, да спаяли. В стоке работает, и на этом хорошо.
А дальше, либо проблема в топологии переходников SOIC-DIP, либо в ООС.

---------- Добавлено в 13:58 ---------- Предыдущее сообщение в 13:27 ----------

Electrovoicer, если я правильно пониманию из даташита, то номиналы резистора Rf и кондера Cf в ООС каскада I/U определяют входное (а соответственно и выходное) напряжение каскада, и частоту среза фильтра. Как определяется номинал резистора ясно написано в даташите: Vi = 7.8 mA p−p x Rf (Rf : feedback resistance of I/V converter).
А как определяется значение ёмкости Cf? И почему для THS4631 её нужно уменшить в 100 раз?

[Слава К]

Offтопик:
Прочитал название темы - сразу понял, о чем идет речь!

Некоторые THS`ки с большим током покоя - возбуждаются в этой схеме от перегрева, даже 4062. Нужно ставить радиаторы... Емкости в ООС попробуйте 200 - 500 pF.

[EDDiE]

Вывод таков - там всё сделано по даташиту PCM1792 и TPA6120.

Это-то понятно, я говорил о полной схеме звуковушки.

[DundukovEM]

Слава К, а я думал наоборот, что перегрев у них случается от самовозбуждения, что в нормальном включении они не звенят, соответственно и мало греются.
Получается, ёмкость в ООС определяют экспериментально? Никакой зависимости от схемы, ОУ?

Offтопик:
Что значит с большим током покоя? Как это параметр в даташитах зовется?

---------- Добавлено в 14:24 ---------- Предыдущее сообщение в 14:23 ----------

EDDiE,

Offтопик:
А зачем вам остальная часть? Она на тракт прохождения аналогового сигнала никак не влияет.

[Слава К]

что перегрев у них случается от самовозбуждения

7 мА на канал ОУ в соике, дают неплохой нагрев, а он, в свою очередь, уменьшает стойкость к возбуждению, которое (возбуждение) вызывает еще больший разогрев... При том, что с ЦАПа идет большой уровень надтональных помех...

Как это параметр в даташитах зовется?

quiescent current

Получается, ёмкость в ООС определяют экспериментально? Никакой зависимости от схемы, ОУ?

Подбирают с компромиссом по нагрузке на ОУ, уровню фильтрации и качеству звучание, естественно! 500 pF оптимальный вариант в данной схеме.

[DundukovEM]

7 мА на канал ОУ в соике, дают неплохой нагрев

Но ведь это значение соответствует уровню сигнала 0дБ на выходе ЦАПа! То есть полная громкость.
В моей же ситуации, любые THS4631 начинают петь(свистеть, шипеть) сразу после подачи питания(только винда загрузилась, релюшка выхода шелкнула и сразу на). Никакого полезного сигнала в этот момент на вход каскада I/U еще не подается .
Уровень шума на выходе также не зависит от регулятора громкости в винде. Просто, если запустить музыку, и сделать повыше громкость, то сквозь шум можно услышать музыку с огромным THD.

[Слава К]

Но ведь это значение соответствует уровню сигнала 0дБ на выходе ЦАПа! То есть полная громкость.
В моей же ситуации, любые THS4631 начинают петь(свистеть, шипеть) сразу после подачи питания(только винда загрузилась, релюшка выхода шелкнула и сразу на). Никакого полезного сигнала в этот момент на вход каскада I/U еще не подается .
Уровень шума на выходе также не зависит от регулятора громкости в винде. Просто, если запустить музыку, и сделать повыше громкость, то сквозь шум можно услышать музыку с огромным THD.

Я имел ввиду потребление ОУ по шинам питания при простое, а не вход/выход. 7 мА условная цифра, столько кушают THS4062 (на канал). У 4631 эта цифра доходит до 15 мА. Коснитесь ОУ пальцем и проверьте...

[viktor8m]

Теперь же, начинаю подозревать, что по существу, никто на них и не делал I/U преобразователей, а все только размышляли.

Я эту микросхему испытывал, она заводится при неправильном шунтировании питания (вы и сами это отмечали), напишите, как вы это сделали (т.к. у вас переходник, то расстояние между нулём и шунтирующими конденсаторами должно выйти не малое, да и в самой звуковой карте шунтирование не расчитано на ВЧ ОУ).

[Слава К]

в самой звуковой карте шунтирование не расчитано на ВЧ ОУ

220 мкФ и 0,1 мкФ разве мало?

[DundukovEM]

viktor8m, А как подключали эту микру Вы? Разве не через переходник?
Или вы имеете в виду свою собственную схему/плату, где она у Вас показала стабильную работу?
Переходник у меня использован обыкновенный(покупал на ebay, назывался что-то вроде Dual SOIC to DIP-8), в нём одна микр-ма с верхней стороны, другая - с нижней. Типа этого http://i.ebayimg.com/04/!B(siHvgBGk~...1uw0w~~_35.JPG
На самом переходнике шунтирующих конденсаторов не предусмотрено печаткой, поэтому не ставил ничего, в расчете на то, что на самой плате Asus*а стоят под панелькой 0,1мкФы.

[vd_two]

Получается, ёмкость в ООС определяют экспериментально? Никакой зависимости от схемы, ОУ?

В даташите есть объяснение принципа выбора емкости в общем виде, более подробно это описано у Янга (Walter G. Jung "Op Amp Applications") и обсуждалось тут на форуме. А если проще- то снимите для начала эти конденсаторы совсем.

[aal]

Хотяб резистр несколько ом воткните от электролита к 0,1 - может помочь....

[DundukovEM]

То есть, на данный момент, мнения разделились, кто-то считать что проблема с этими ОУ в правильном шунтировании по питанию, кто-то - что проблема в номиналах ООС.
А истина... как всегда, где-то посередине.

Делитесь опытом, коллеги, может какие другие высокоскоростные/высокочастотные ОУ(например, фирмы Analog Devices) в каскаде I/U преобразователей Вам доводилось подключать, и устранять схожие проблемы.

[Слава К]

Данные рекомендации несложно осуществить, попробуйте по очереди.

[viktor8m]

220 мкФ и 0,1 мкФ разве мало?

Дело не в номиналах (хотя для ВЧ ОУ 0,1 мкФ не подходит, надо NPO керамику порядка 0.01 мкФ, чтобы работала до сотен МГц), а и в земле, т.е. соединения шунтирующих конденсаторов с землёй было компактным, и сигнальная земля должна быть рядом (если нагрузка высокоомная, то ещё лучше иметь сигнальную землю и шунтирующую питание в одной точке максимум рядом с ВЧ ОУ). Не знаю какая разводка земли в звуковой плате, там могут быть и несколько слоёв разной земли, но сомневаюсь, что подходит для ВЧ ОУ, возможно придётся как-то проводами соединить иначе или поискать лучшие точки для соединения шунтирующих конденсаторов.

Или вы имеете в виду свою собственную схему/плату, где она у Вас показала стабильную работу?

Да, свою, пришлось все земли соединять рядом с микросхемой.

На самом переходнике шунтирующих конденсаторов не предусмотрено печаткой, поэтому не ставил ничего, в расчете на то, что на самой плате Asus*а стоят под панелькой 0,1мкФы.

Вот в этом и проблема, такая получившаяся обвязка для ВЧ ОУ не подходит.

[vd_two]

То есть, на данный момент, мнения разделились, кто-то считать что проблема с этими ОУ в правильном шунтировании по питанию, кто-то - что проблема в номиналах ООС.
А истина... как всегда, где-то посередине.

Делитесь опытом, коллеги, может какие другие высокоскоростные/высокочастотные ОУ(например, фирмы Analog Devices) в каскаде I/U преобразователей Вам доводилось подключать, и устранять схожие проблемы.

То, что книжки Вы читать, видимо, не хотите - с этим ладно. Но смахнуть с платы 4 конденсатора- неужели так сложно? Ни один быстрый ОУ не будет просто так работать в этой схеме с несколькими нанофарадами в ООС...

---------- Добавлено в 12:26 ---------- Предыдущее сообщение в 12:25 ----------

Дело не в номиналах (хотя для ВЧ ОУ 0,1 мкФ не подходит, надо NPO керамику порядка 0.01 мкФ, чтобы работала до сотен МГц.

Не перегибайте.

[JazMan]

Проблема скорее всего в переходнике.
Как уже написали выше,
высокочастотные ОУ должны быть шунтированы по питанию, конденсаторы (керамика) должны стоять как можно ближе к выводам питания, в вашем случае это не соблюдается.
Еще можно попробовать повысить КУ, но это повозиться надо..

P.S. Imho 220 мкФ сильно много, хватило бы в 10 раз меньшей емкости..