Спектры сигналов и шумы транзисторов.

[sgksgk]

Появилась очередная книжка
Topics in LC Oscillators Principles, Phase Noise, Pulling, Inductor Design (Konstantinos Manetakis)(2023)
надо?

Спасибо! По названию книги скачал в PDF формате.

[scsml]

Я не рассмотрел, у итальянцев есть грейды? Я увидел там THD+N=0.0025%=92дБ, это 15 бит.

Это характерно для безгрейдового. У 63P-K по датащиту не хуже 96Дб

[Alex]

Это характерно для безгрейдового.

Какого "грейдового"?! Вообще-то, процитированное было написано не про 93- й, про итальянский дискретный R2R.

У 63P-K по датащиту не хуже 96Дб

Я в курсе, у 93К - 16.2 бита.

[antecom]

Какие требования к величинам фазовых шумов тактовых генераторов применяемых в ЦАП для воспроизведения звука (музыкальных произведений).

Хороший вопрос.
Если не лезть в психоакустику и не выяснять пороги заметности шума, то вопрос сводится к чисто техническому:
Какой шум будет на выходе ЦАП, если предположить что сам ЦАП идеальный и единственным источником шума на выходе будет фазовый шум тактового генератора?

Вроде бы простой вопрос, позволяющий обосновать требования к шуму генератора, но мне не попадался на него готовый ответ.
Я это представляю так. Как известно, при делении частоты генератора на 2, его ФШ в ближней зоне (коррелированный с несущей) уменьшается на 6дБ, а в дальней зоне на 3дБ. Здесь подробнее.
ЦАП трансформирует шум генератора также так простой делитель. Шум генератора в ближней зоне уменьшается на соотношение частот генератора к выходной частоте ЦАП или в децибелах 20log(Fosc/Fout), а в дальней зоне на 10log(Fosc/Fout).

Например в ЦАП установлен генератор на 45МГц с ФШ при отстройках:
1Гц -70дБн/Гц
10Гц -100дБн/Гц
100Гц -130дБн/Гц
1кГц и далее -150дБн/Гц
Я не знаю при какой отстройке ближняя зона переходит в дальнюю, для определенности предлагаю считать что 100Гц ещё ближняя, а 1кГц уже дальняя.

Предположим что ЦАП воспроизводит тон 10кГц. ФШ этого сигнала 10кГц при идеальном ЦАП будет повторять ФШ генератора, только его уровень будет ниже на 20log(45000/10) = 73дБ для ближней зоны и 36дБ для дальней.
ФШ тона 10кГц на выходе идеального ЦАП с таким генератором:
1Гц -143дБн/Гц
10Гц -173дБн/Гц
100Гц -203дБн/Гц (реально переход из ближней в дальнюю зону плавный, поэтому при отстройке на 100Гц шум будет выше чем на 1кГц)
1кГц -186дБн/Гц
Напрашивается вывод, что если и стоит бороться за снижение ФШ генератора ЦАП, то только при малых отстройках от несущей (до 10Гц). При больших отстройках, вкладом шума мало-мальски приличного генератора в общий шум реального ЦАП можно пренебречь.

Это при однотональном сигнале на выходе ЦАП. Я не до конца понимаю что будет при многотональном.
Например ЦАП воспроизвоит двухтональный сигнал 10кГц и 12кГц.
Из примера выше сигнал 10кГц дает -186дБ шума на 9кГц и 11кГц. Сигнал 12кГц даст примерно те же -186дБн шума на 11кГц и 13кГц.
Генератор один, значит этот шум коррелирован и в сумме на 11кГц даст -180дБ. Но каждый из сигналов ниже на 6дБ чем однотональный. Т.е. мощность шума не изменится и останется -186дБн. Для многотонального аналогично.
Вроде бы так. Поправьте если где то ошибаюсь.

[sgksgk]

Вроде бы простой вопрос, позволяющий обосновать требования к шуму генератора, но мне не попадался на него готовый ответ.
Я это представляю так. Как известно, при делении частоты генератора на 2, его ФШ в ближней зоне (коррелированный с несущей) уменьшается на 6дБ, а в дальней зоне на 3дБ. Здесь подробнее.

Зависит от собственных шумов делителя частоты. Если сигнал подаваемый на делитель обладает фазовыми шумами меньшими чем собственные фазовые шумы делителя частоты, то шумы в составе сигнала после деления будут выше чем в исходном сигнале.

[antecom]

Зависит от собственных шумов делителя частоты. Если сигнал подаваемый на делитель обладает фазовыми шумами меньшими чем собственные фазовые шумы делителя частоты, то шумы в составе сигнала после деления будут выше чем в исходном сигнале.

Ну это очевидно. Я не стал писать "идеальный делитель" что бы не загромождать текст.

[sgksgk]

В звуковой карте типа E-MU 1212m PCI V2 ЦАП воспроизводит сигналы с худшим соотношением С/Ш чем может оцифровать АЦП. Тактируются АЦП - ЦАП от одних и тех же кварцевых генераторов.

[Openreel]

В звуковой карте типа E-MU 1212m PCI V2 ЦАП воспроизводит сигналы с худшим соотношением С/Ш чем может оцифровать АЦП.

Это еще ничего не значит. Надо измерять работу с разными источниками мастерклок и тогда будет видно влияние. Выше приводил пример - внешний(не комповый, питается не от компа) АЦП тактуется от встроенного генератора или берет клок из внешнего мира, по SPDIF.
Наилуший сигнал шум был, если брать клок от спдифа сгенеренного платой Echo Gina, остальные звуковухи давали результат либо хуже встроенного клока, либо примерно то же. Замеров не осталось, Gina работала идеально под W2K, под XP уже были нюансы с дровами а дальше вовсе нет поддержки. АЦП давно сдох, это я ему помог. Во всей этой истории было удивительно одно, при наличии качественного спдиф CS8420 умел выдать мастерклок лучше, чем Пирс на 74НСU04. Нынче думаю,что дело не столько в качестве отдельного Пирса, а в том, что их было два и развязка между ними была очень убогой.

[Audiomaniac]

Хороший вопрос.
Если не лезть в психоакустику и не выяснять пороги заметности шума, то вопрос сводится к чисто техническому:
Какой шум будет на выходе ЦАП, если предположить что сам ЦАП идеальный и единственным источником шума на выходе будет фазовый шум тактового генератора?

Вроде бы простой вопрос, позволяющий обосновать требования к шуму генератора, но мне не попадался на него готовый ответ.
Я это представляю так. Как известно, при делении частоты генератора на 2, его ФШ в ближней зоне (коррелированный с несущей) уменьшается на 6дБ, а в дальней зоне на 3дБ. Здесь подробнее.
ЦАП трансформирует шум генератора также так простой делитель. Шум генератора в ближней зоне уменьшается на соотношение частот генератора к выходной частоте ЦАП или в децибелах 20log(Fosc/Fout), а в дальней зоне на 10log(Fosc/Fout).

Например в ЦАП установлен генератор на 45МГц с ФШ при отстройках:
1Гц -70дБн/Гц
10Гц -100дБн/Гц
100Гц -130дБн/Гц
1кГц и далее -150дБн/Гц
Я не знаю при какой отстройке ближняя зона переходит в дальнюю, для определенности предлагаю считать что 100Гц ещё ближняя, а 1кГц уже дальняя.

Предположим что ЦАП воспроизводит тон 10кГц. ФШ этого сигнала 10кГц при идеальном ЦАП будет повторять ФШ генератора, только его уровень будет ниже на 20log(45000/10) = 73дБ для ближней зоны и 36дБ для дальней.
ФШ тона 10кГц на выходе идеального ЦАП с таким генератором:
1Гц -143дБн/Гц
10Гц -173дБн/Гц
100Гц -203дБн/Гц (реально переход из ближней в дальнюю зону плавный, поэтому при отстройке на 100Гц шум будет выше чем на 1кГц)
1кГц -186дБн/Гц
Напрашивается вывод, что если и стоит бороться за снижение ФШ генератора ЦАП, то только при малых отстройках от несущей (до 10Гц). При больших отстройках, вкладом шума мало-мальски приличного генератора в общий шум реального ЦАП можно пренебречь.

Это при однотональном сигнале на выходе ЦАП. Я не до конца понимаю что будет при многотональном.
Например ЦАП воспроизвоит двухтональный сигнал 10кГц и 12кГц.
Из примера выше сигнал 10кГц дает -186дБ шума на 9кГц и 11кГц. Сигнал 12кГц даст примерно те же -186дБн шума на 11кГц и 13кГц.
Генератор один, значит этот шум коррелирован и в сумме на 11кГц даст -180дБ. Но каждый из сигналов ниже на 6дБ чем однотональный. Т.е. мощность шума не изменится и останется -186дБн. Для многотонального аналогично.
Вроде бы так. Поправьте если где то ошибаюсь.

Потом прикидываем, какая величина "джиттера" (паразитной модуляции) была у магнитофона, на который писали легендарный пинкфлойд или фон караяна, и понимаем, что дело не в этом.

[Openreel]

Потом прикидываем, какая величина "джиттера" (паразитной модуляции) была у магнитофона, на который писали легендарный пинкфлойд или фон караяна, и понимаем, что дело не в этом.

Потом понимаем, что пререхо от приличной ММ к МС это таки разительное понижение джиттера (ввиду существенного изменения подвеса кантелевера), так что дело именно в этом. И антишумовые ролики в мафонах(в нормальных студийных, а не макетах типа Олимпов) тож не просто так были...

[Audiomaniac]

Потом понимаем, что пререхо от приличной ММ к МС это таки разительное понижение джиттера (ввиду существенного изменения подвеса кантелевера), так что дело именно в этом. И антишумовые ролики в мафонах(в нормальных студийных, а не макетах типа Олимпов) тож не просто так были...

Уровень ПАМ у лучших магниофонов -60-70дб, ты о чем вообще?

[antecom]

Потом прикидываем, какая величина "джиттера" (паразитной модуляции) была у магнитофона, на который писали легендарный пинкфлойд или фон караяна, и понимаем, что дело не в этом.

Студийный магнитофон по качеству звука не предел мечтаний.
Что бы понять в этом или нет нужно сравнить в хорошем тракте на одном и том же ЦАП генераторы с разным шумом при малых отстройках.
Вот одно из сравнений (правда там генератор был совсем заурядный 10гц -70dbc , 100гц -90dbc):
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2079150

[sgksgk]

Первое измерение. Звуковая карта E-MU 1212m PCI V2. С выхода ЦАП 2-го канала сигнал частотой 24,2 кГц максимальным уровнем (заводские установки "по умолчанию") подан вход АЦП 1-го канала. Записано синим цветом на спектрах.
Второе измерение. Генератор на ОУ с НЧ кварцем (кварц трёх электродный) частотой 25 кГц. Сигнал с выхода генератора подан вход 1-го канала, настройки не менялись. На спектрах зелёный цвет.

[sgksgk]

Всем привет! Ранее в теме были спектры сигналов генераторов на транзисторах, микросхемах и с выхода ЦАП. Для сравнения спектры сигналов и фазовых шумов генератора на лампе. Лампа триод типа 6С52Н (нувистор). Шумы нормированы в диапазоне 20 Гц - 20 кГц.
https://istok2.com/data/678/?ysclid=mg3ie9dxym541294414
На копии экрана спектры, фото лампы в макете


---------- Сообщение добавлено 14:11 ---------- Предыдущее сообщение было 12:46 ----------

Дополнил, спектры амплитудных шумов.

[EDDiE]

На трехточке пробовали генераторы делать?

[sgksgk]

На трехточке пробовали генераторы делать?

Да, пробовал. Генератор на лампе с кварцем собран по схеме емкостная трёхточка. Схема на рисунке.

Сигнал снимается с конденсатора С5 для уменьшения уровня гармоник. Транзисторные генераторы в основном по схеме индуктивная трёхточка.

[Alexander]

15 вольт питания? Лампочка наверное нужна 6С63Н?

[sgksgk]

15 вольт питания? Лампочка наверное нужна 6С63Н?

Лампы 6С63Н нет в наличии. Модифицируем схему с лампой 6С52Н, подано смещение на 1-ю сетку.

Импортный кварц заменён на Советский вакуумный в стеклянном корпусе частотой 5,1 МГц 1-я гармоника. Форма напряжения катоде лампы на осциллограмме:

Лампа генерирует до 6,15 Вольт анодного. Уменьшение уровня анодного напряжения до 6 Вольт вызывает прекращение генерации.

[deemon]

Лампы 6С63Н нет в наличии. Модифицируем схему с лампой 6С52Н, подано смещение на 1-ю сетку.

А зачем на сетку положительное напряжение подали ? Сеточный ток - это не хорошо ...

[sgksgk]

А зачем на сетку положительное напряжение подали ?

Смещение на 1-ю сетку подано для того что бы лампа заработали при более низком анодном напряжении.

Сеточный ток - это не хорошо ...

Объясните пожалуйста почему "не хорошо" в данной конкретной схеме и выбранных режимах работы. Лампа в режиме где токи сетки примерно 1 мкА. Для лампы 6С52Н нормирована мощность рассеиваема на 1-й сетке 0,2 Вт.