Усилитель для наушников R250

[Дмитрий Косачев]

К рассмотрению предлагается простой параллельный композитный усилитель с балансным входом на базе статьи «High Precision Composite OP Amps» John D. Yewen, Electronics & Wireless World, Feb 1987 и бюллетеня по применению AB-051, Burr-Brown Corporation, Mar 1993.

За основу был взят Усилитель мощности ZD-50, а также выходной каскад усилителя для наушников USB ЦАП RME ADI-2 DAC. Защита от постоянного напряжения на выходе позаимствована у телефонного усилителя Омикрон.

Технически усилитель представляет из себя: входной буфер (U1, U2), дифференциальный усилитель/фильтр (U3) с Ку=-1, композитный усилитель (U4, U5-U10) с Ку=-2.

Источник вторичного питания – импульсный SEPIC на конвертере TPS61175, с рабочей частотой 1МГц. Стабилизаторы питания ОУ, кроме OPA1688, построены на LDO-регуляторах TPS7A47 и TPS7A33.

[Дмитрий Косачев]

Это еще хуже. Добротность на шинах питания нужно понижать, а не повышать.

Настолько плохо, что даже хорошо. На ВЧ, установкой ферритовой бусины, как раз увеличиваем импеданс линии питания.

У электролита добротность ограничивает ESR, а у керамики оно почти нуль.

А оно таким и должно быть. Если бы керамика стояла в условном "километре" от выводов питания ОУ, или слишком далеко друг от друга - было бы другое дело.

Тут надо смотреть параметры конкретных серий, вполне может оказаться что при питании 15в, у 10х25 останется больше емкости, чем у 4.7х25.

Я посмотрел на примере Samsung. Вообще, даже от этих 4.7мкФ/25В "испаряется" 75% емкости на 15В. От 1мкФ/50В "исчезает" 15%. В сухом остатке - 4.7мкФ немного лучше.

А на сколько, на 16?

Нет, на 50В керамику выбирал.

P.S. Если +85С достаточно (а оно в аудио почти всегда достаточно), то X5R 0805 на 25в сейчас уже есть и на 22мкФ.
При 15в падение емкости около -20%, то есть там почти 18мкФ останется.

Тоже посмотрел X5R 10мкФ/25В - дельта больше 80%. Поэтому в "крайности" решил не ударяться. 4.7мкФ выпускают почти все, значит они более технологичные.
Кстати, Samsung больше не выпускает X7R/10мкФ/25В - поэтому, думается мне, что разумный предел для 0805 в этой керамике - 4.7мкФ. На нём и остановлюсь.

[Alex]

Вообще, даже от этих 4.7мкФ/25В "испаряется" 75% емкости на 15В.

Какая разница? Что у 4.7, что у 10 - оно "испарится" на тот-же процент, от емкости оно мало зависит, больше от серии.

Я посмотрел на примере Samsung.

Я Мурату смотрел, там -20%.

Глянул и Samsung - там в самом деле все печально
Впрочем, у Мураты в старых сериях тоже было примерно аналогично.

---------- Сообщение добавлено 16:07 ---------- Предыдущее сообщение было 16:02 ----------

Кстати, Samsung больше не выпускает X7R/10мкФ/25В

Как это" не выпускает"?!
Что-то я EOL на это не получал.

Выпускают, в полный рост, например CL21B106KAYQNNE.
Глянул в нескольких местах - везде Active/Full Production, нигде нет ни Obsolete, ни даже NRND.

[dortonyan]

Настолько плохо, что даже хорошо. На ВЧ, установкой ферритовой бусины, как раз увеличиваем импеданс линии питания.

ОУ (по крайней мере примененные в схеме) на частотах бусины (десятки..сотни МГЦ и выше) не работают, помехи от преобразователя по частоте также сильно ниже. Что вы этими бусинами собираетесь фильтровать?
Еще раз: для шин питания главное не минимальный импеданс, а минимальная добротность.
В данном случае ОУ будут прекрасно работать даже если керамику вообще выкинуть (заменить на электролиты или танталы).
Поэтому:
1. керамику параллелить не надо.
2. если нужно повысить импеданс в шинах питания, то использовать для этого резисторы.

А оно таким и должно быть.

А бутерброд тогда зачем? Одну керамику поставили - и сразу получили низкий ESR.

Тоже посмотрел X5R 10мкФ/25В - дельта больше 80%. Поэтому в "крайности" решил не ударяться. 4.7мкФ выпускают почти все, значит они более технологичные.
Кстати, Samsung больше не выпускает X7R/10мкФ/25В - поэтому, думается мне, что разумный предел для 0805 в этой керамике - 4.7мкФ. На нём и остановлюсь.

Я тоже по началу смотрел на дельту, подбирал керамику то 0,47, то 1мкФ. Потом дошло что нет смысла, теперь беру тупо 10мк.
На высоких напряжениях разницы нет, зато при снижении емкость возрастает и энергоемкость остается примерно та же. Т.е. удобно и универсально.

[Alex]

(десятки..сотни МГЦ и выше) не работают, помехи от преобразователя по частоте также сильно ниже.

Если преобразователь на мегагерцах работает,то гармоники туда доходят.

[dortonyan]

Если преобразователь на мегагерцах работает,то гармоники туда доходят.

Больше мегагерца там на вряд ли. А бусина нормально начинает фильтровать мегагерц от 50-ти. На таких частотах гармоники будут ну очень небольшие.
В любом случае, фильтровать такие частоты надо прямо на выходе преобразователя, иначе "светить" помехами будет вся шина питания.

[Дмитрий Косачев]

Глянул и Samsung - там в самом деле все печально

Вот это меня и смутило сильно, такая большая разница в технологиях. Лучше отталкиваться от ширпотреба.

Как это" не выпускает"?!
Что-то я EOL на это не получал.

А нет в их фильтрах поиска на их сайте партномера CL21B106KAYQNNE.

помехи от преобразователя по частоте также сильно ниже. Что вы этими бусинами собираетесь фильтровать?

Даже для 1МГц бусина имеет уже приличное сопротивление (если выбрать на максимальный импеданс по требуемому току).

главное не минимальный импеданс, а минимальная добротность

Увеличив импеданс, снизится добротность?

В данном случае ОУ будут прекрасно работать даже если керамику вообще выкинуть

Будут работать, но уже не прекрасно. Даже RME себе позволяет не ставить конденсаторные шунты на выводы питания.
Но я вот никак себе этого позволить не могу.

если нужно повысить импеданс в шинах питания, то использовать для этого резисторы.

Он не нужен на НЧ, только на ВЧ (точнее УВЧ), в идеальном случае.

А бутерброд тогда зачем? Одну керамику поставили - и сразу получили низкий ESR.

Он будет частотозависим. Для этого и параллелим, чтобы сделать его более "ровным".

[dortonyan]

Будут работать, но уже не прекрасно. Даже RME себе позволяет не ставить конденсаторные шунты на выводы питания.
Но я вот никак себе этого позволить не могу.

Это все теоретические рассуждения, а практика говорит об обратном.

Для этого и параллелим, чтобы сделать его более "ровным".

При параллельном включении импеданс наоборот получается "кривой", уже устал объяснять.
Погуглите что ли "параллельный резонанс конденсаторов".

[Дмитрий Косачев]

При параллельном включении импеданс наоборот получается "кривой", уже устал объяснять.

А я не устану повторять, что это всё начинает иметь "вес" на частотах более 1..10МГц.
Вы начитались материалов по питанию аналоговой части микроконтроллеров и несёте этот опыт в питание ОУ.

[Alex]

Лучше отталкиваться от ширпотреба.

Лучше отталкиваться от лучшего.

А нет в их фильтрах поиска на их сайте партномера CL21B106KAYQNNE.

https://product.samsungsem.com/mlcc/CL21B106KPQNNN.do
https://www.digikey.com/en/products/...FAORIFEQBdAXyA

[Дмитрий Косачев]

Лучше отталкиваться от лучшего.

Не те сейчас времена для нашей страны...

https://product.samsungsem.com/mlcc/CL21B106KPQNNN.do

Этот на 10В.

Для Samsung я использую вот этот фильтр поиска на их сайте.
Там и сравнение сразу по каким хочешь параметрам. Очень удобно.

[Alex]

Не те сейчас времена для нашей страны...

Конденсаторы в этом не виноваты.

Этот на 10В.

Да, сорри, не туда ткнул.
Вот:

Именно CL21B106KAYQNNE там нет, но на точто после "А" можно внимание не обращать.
Главное чтобы было:
CL21 - это 0805,
В или К или Y или Z - это все Х7,
106 - это 10мкф,
следующее "К" не очень тут важно, это точность,
далее "А" - это 25в.
остальные буквы не важно.

Так что, ничего они не перестали выпускать, а 8 позиций 10х25 0805 Х7.

[Дмитрий Косачев]

Так что, ничего они не перестали выпускать

Значит просто в фильтре не показывается, ну да ладно.
Я еще обычно проверяю что есть у YAGEO в номенклатуре. И вот у них ряд X7R/0805 заканчивается на 4.7мкФ.

Кстати, а у какой серии Murata всего -20% дельта на 15В у 0805/10мкФ/25В? Я что-то не нашел.

[Alex]

Я смотрел GRM21BZ71E106KE15L

[Дмитрий Косачев]

Я смотрел GRM21BZ71E106KE15L

У него тоже примерно -80%. Видимо, это "средняя по больнице" дельта.

[Alex]

Хм, тут Вы правы - на сайте Мураты именно эта картинка, с -80%
В даташите по ссылке с Диджикея общий график для серии, на примере 0.1х50в, а 25в - -20%. Для других номиналов и напряжения - все обычно быть прямо пропорционально, но видимо бывают исключения.


Но, у 4.7х25 (GRM21BZ71E475KE15) на 15в -65%, так что останется 1.65мкФ, а у 10мкф останется 2мкф. Все- больше

[Дмитрий Косачев]

В даташите по ссылке с Диджикея общий график для серии

Вот этим мне даташиты Murata не нравятся - указывают что-то, для одного номинала.
Приходится открывать по каждому страничку из поиска по параметрам.

Я тут задумался с другой стороны - а имеет ли смысл максимизировать этот номинал для шунта?
Допустим, если ставить 1мкФ с потерей 15%, то это будет 0.85мкФ, если 10мкФ с дельтой 80%, то 2мкФ.
Грубо говоря, разница всего в два раза. А импеданс плюс-минус тот же.
При этом нелинейность этой дельты от напряжения у 1мкФ значительно ниже, чем у 10мкФ.