Полностью цифровая реализация UcD?

[antonluba]

Давайте попробуем разобрать нюансы и, хотя бы, теоретическую возможность реализации./

Начнем с простого.
Я себе представляю примерно такую конструкцию.

Я имел в виду так сказать “dummy” цифровой вариант усилителя класса д с оос.
Умножаем вход на Ку, выход оцифровываем, сравниваем значения, результат сравнения на выход с обратным знаком.

Задержка на оцифровку выхода должна быть сравнима с задержкой распространения в драйвере ВК, иначе ничего работать не будет вообще.
И схема может быть абсолютно статическая, но от времени преобразования в конечном итоге зависит разрядность получившегося шима.
Поэтому и нужен быстрый ацп.

Если применить идею с двумя интеграторами в петле, задержку можно компенсировать, но не бесконечно.
Надо, конечно, попробовать вникнуть в эту тему, хотя бы потренироваться в моделировании, но пока занимаюсь другими интересными вопросами

---------- Сообщение добавлено 23:54 ---------- Предыдущее сообщение было 23:09 ----------

LTC2387-18

[dortonyan]

На модели при частоте 10МГц между 10 бит и 18 бит никакой разницы не наблюдаю

В другой ветке уже объясняли почему. В модели линейность идеальная, а физически в АЦП линейность зависит от разрядности.
10-битный АЦП с точностью в 1/256 LSB никто не делает, и шум сильно меньше 1LSB тоже не делают.
По факту в 10 бит АЦП линейность будет порядка -60..-70дБ. И SNR будет децибел 80..90, если не меньше.
Можно конечно попробовать откалибровать АЦП в цифре, но это много работы и не факт, что получится выжать точность выше 1/16...1/32 LSB (не позволит тепловая стабильность). Многоразрядные SAR АЦП стоят дорого не просто так.
А если брать сразу 16..18 битный АЦП, то и обрезать младшие биты нет смысла (раз они уже есть). Ну только ради ускорения чтения данных из АЦП (вычитывать только старшие биты), или для упрощения трассировки при использовании АЦП с параллельным выходом данных.

Вопросы начинаются при семплировании входа с частотой 44100.

Апсемплинг на входе сделать не проблема, до любой нужной частоты, скажем х64 или х128. В модели можно сразу выбрать нужную частоту, кратную 44,1.

В целом понятно, что пока практического смысла конструкция не имеет. Хороший цап и хороший аналоговый ucd полюбому будет проще и качественнее.
Только для научно-исследовательских целей.

На SAR АЦП да, пока что дороговато получается. Если только пробовать на ДС.

[fakel]

АЦП надо однобитный и I2S тоже

[antonluba]

FDA_2_5.CIR

[scorpin]

Re: Полностью цифровая реализация UcD?

Это называется не летать, а витать. Так-что продолжайте витать в облаках.

[antonluba]

Это называется не летать, а витать. Так-что продолжайте витать в облаках.

Что вы хотите этим сказать? Не надо тут загадок.
Предложите свой вариант модели, реализующей subj. Разберем преимущества и недостатки.

А то может показаться, что для вас это все пройденный этап и вы уже достигли совершенства.
Однако по вашим схемам я этого не наблюдаю. А скорее наоборот. Странные решения, выдаваемые за преимущества и псевдо-умствования о качестве и звучании.

Так что потрудитесь объясниться.

[domician]

Я же вам давал ссылку на даташит AX5689. Там упомянул о статье с измерениями реальных конструкций. Вот.
AudioXpress AX5689.pdf
Есть двухканальный вариант AX5688. Ах да, цены - 6 и 7 баксов.
https://www.monolithicpower.com/en/ax5688.html

[scorpin]

Не надо тут загадок.

Если Вы считаете, что это "загадка" то - почему-бы Вам её не разгадать?!

[antonluba]

Продублирую здесь

Именно так, у Путцейза полно материалов на эту тему. Я еще кое-что выкладывал в этой ветке

Более реально сделать на AX5689 когда появится в продаже демоборда. Сам чип видел в продаже в чипидипе.

upd. Уже появился даташит Вложение 466734

[Yurgen]

Разработчики AX5688 потратили не один год на исследование и прототипирование. Врядли кто-то сможет повторить аналогичное на FPGA быстрее чем появится демоборда на AX5688/AX5689. Про цену уже написали, готовый чип вне конкуренции.

[antonluba]

Я не ставлю себе задачу собрать устройство быстро и недорого любой ценой.

Но надо же развиваться как-то. Тренировать мозг

[deemon]

АЦП надо однобитный

Так ты ещё заметь , что в этом устройстве мы получаем всё то же извечное противоречие , в данном случае между разрядностью АЦП и его скоростью ( задержкой ) . Ещё один вариант "принципа неопределённости Гейзенберга" , можно и так сказать Понятно же , что АЦП с малой разрядностью работает быстро ( в пределе за один такт , если это Flash ADC ) , но будет большой шум квантования , а если разрядность увеличить - то по шумам всё ОК , но из-за задержки петля ООС "пойдёт вразнос" , так сказать ... но вот вопрос - а нельзя ли получить в этом смысле приемлемый компромисс , применив один "фокус" ? Ведь как работает обычный 1-битный дельта-сигма АЦП ? У него фактически переключается всего 1 бит , то есть на выходе дельта-сигма модулятора мы имеем 1-битный непрерывный поток данных . Ну а дальше эти биты усредняются цифровыми фильтрами , и из них собственно и получаются выходные данные с нужной нам разрядностью и частотой . Но главный момент здесь в том , что разрядность данных на выходе такого АЦП непосредственно зависит от количества битов из потока , которые используются для усреднения . Простой пример - если собрать простейший дельта-сигма модулятор первого порядка по схеме из Хоровица-Хилла , с тактовой частотой 1 мгц , и потом его поток данных подать на частотомер , установив время счёта 1 секунду - то мы за эту секунду можем измерить входной сигнал с точностью 6 десятичных разрядов , то есть мы с примитивными средствами получаем АЦП с разрешением примерно 20 бит - и это действительно работает , я такими штуками баловался в 80-е годы Разрядность хорошая , но ждать долго - хотя для вольтметра пойдёт . А если время счёта сделать 1 миллисекунду , то мы имеем всего 3 десятичных разряда ( примерно 10 бит ) , но и задержка АЦП уменьшается в 1000 раз . Ну вот , а если мы тут поставим такой же однобитный дельта-сигма АЦП , но поток его данных пустим не на 1 выход , а например на 3 - каждый со своей обработкой ? Тогда например в первом канале мы можем брать на усреднение малое количество битов из потока , и быстро их усреднив - получаем данные с малой разрядностью , но быстро . Потом второй канал - там берём уже битов побольше , усредняем , получаем уже больше точность , но с более узкой полосой частот . Ну и в третьем канале - там тоже понятно ... ну а далее - мы можем все 3 канала сложить в цифровом виде и вычитать из входного сигнала , замыкая таким образом петлю цифровой ООС . Тогда получится , что на ВЧ петля будет замыкаться только через первый ( скоростной ) канал с малой разрядностью ... то есть , там будут сильные шумы , но нас они не волнуют , так как они будут далеко в ультразвуке . А дальше , с понижением частоты - разрядность будет возрастать , так что в звуковом диапазоне можно будет получить вполне приемлемый результат ... вот интересно , занимался ли кто-нибудь подобными "извращениями" ?

[antonluba]

И тоже самое с входным сигналом сделать.

Нужно, чтобы кто-то с сильной теоретической базой сделал предварительный оценочный расчет.

[tomtit]

Нужно, чтобы кто-то с сильной теоретической базой сделал предварительный оценочный расчет.

Если вы взялись обсуждать эту тему, то прочитайте хотя бы ветку Yurgen(а), для начала, и приведённые статьи.
Всю теоретическую базу можно найти в Википедии, нужны только базовые знания матанализа и ТФКП на уровне студента любого технического вуза. AI вам в помощь!

[antonluba]

Везде прошу меня на ты называть

---------- Сообщение добавлено 19:11 ---------- Предыдущее сообщение было 19:11 ----------

Спасибо

[Корень]

... вот интересно , занимался ли кто-нибудь подобными "извращениями" ?

Извращение, конечно сильное. Мсье знает толк в них!
Из похожего, вспоминая 90-е годы было. Увеличивали разрядность АЦП, разделяя полный динамический диапазон на части, которые выбирались компараторами...

---------- Сообщение добавлено 11:09 ---------- Предыдущее сообщение было 11:05 ----------

По сабжу. Может мне кто-нибудь в 2-х словах объяснить: чем цифровая ООС лучше аналоговой?

[Alex]

чем цифровая ООС лучше аналоговой?

Она может работать и при отсутствии аналогового входа (в т.н. "полностью цифровых усилителях").

[Yurgen]

По сабжу. Может мне кто-нибудь в 2-х словах объяснить: чем цифровая ООС лучше аналоговой?

Это по сути ЦАП-усилитель с ООС в цифровой домен. Практическая реализация на специализированном чипе означает ни много ни мало революцию как минимум в мире караудио, активных мониторах, домашних кинотеатрах. Стоит копейки, не греется если ВК на ганах радиаторы не нужны, дельта-сигма модулятор ничуть не хуже чем в современных АК а может и лучше потому что здесь PWM похожая на DAC чипы Sony. Насчет рынка хайэнда пока под вопросом, слушать надо как оно играет.

[dortonyan]

Может мне кто-нибудь в 2-х словах объяснить: чем цифровая ООС лучше аналоговой?

1. Кач-во работы цифровой части не зависит от физического исполнения. Узким местом служит только узел АЦП.
2. На вход принимается непосредственно цифровой сигнал (т.е. модуль ЦАП разменивается на модуль АЦП). Что в свою очередь позволяет прямо в УНЧ запихнуть всю необходимую ЦОС, заменяющую вспомогательные схемы на входе УНЧ (РГ, темброблок и прочее). Причем с гораздо лучшим качеством (чем в аналоге), которое так же не зависит от физического исполнения.
3. Снижаются требования к межблочному кабелю и исключается влияние кабеля на звук (т.к. кабель получается так же цифровой).

Итого кач-во звука сводится всего к одному аналоговому узлу: АЦП. Независимо от остальной добавленной обработки, возможности которой в цифровом виде практически неограниченны.

[fakel]

Даешь мощный дельта-сигма ЦАП!!!
На вход уся подаем ШИМ-сигнал, с выхода однобитным АЦПом сравниваем со входным и вуаля

[antonluba]

Даешь мощный дельта-сигма ЦАП!!!
На вход уся подаем ШИМ-сигнал, с выхода однобитным АЦПом сравниваем со входным и вуаля

То есть перевести коррекцию ошибок ВК полностью во временной домен?