ЦАП своими руками (пятая ветка)

[Kompros]

Очередной виток в Спирали

Предистория:
Первая ветка и ее окончание
Вторая ветка и ее окончание
Третья ветка и ее окончание
Четвертая ветка и ее окончание

[sewerin]

Я заметил, что во всех ЦАПах, которые у меня были (кроме Д47), главное чистое питание Аналог повер и генератора. Эти питания очень слышно. В SM5856CM цифровое и аналоговое звонятся через 4.2 ом. Там уж хочешь, не хочешь, а надо вылизывать и цифровые питания.

[JazMan]

Я заметил, что во всех ЦАПах, которые у меня были (кроме Д47), главное чистое питание Аналог повер и генератора. Эти питания очень слышно. В SM5856CM цифровое и аналоговое звонятся через 4.2 ом. Там уж хочешь, не хочешь, а надо вылизывать и цифровые питания.

А как было в D47?

[sewerin]

В 47 слышно и цифровое питание. В даташите на SM5865CM указано на недопустимость разности потенциалов между цифровым и аналоговым питанием, и производитель (Сэйко) дополнительно подстраховался, соединив эти питания через защитный резистор 4.2 ом (или даже индуктивность, хз).
Вроде, для питания цифры хороши осконы, для аналога - аудио электролиты. АДВ в Д47 везде ставит осконы, мне и не только мне такой вариант не понравился. Шунты из керамики тоже дают звуку не то, что мне надо. Для себя остановился на варианте: аналог повер Силмики 1000+1000+1000+1000+47+47, дигитал повер - Силмики 1000+47. 47 мкф стоят прямо на ногах микросхем. Запитано от АКБ 6.7 в. Пробовал АКБ подключать через дроссель - разницу не расслышал. Оставил дроссель только в питании генераторов (разница на уровне самовнушения).
"Троллить" питания микросхем ЦАПа, ЦФ и генераторов дополнительно транзисторами стабилизаторов - рука не поднимается.

[Alex]

"Троллить" питания микросхем ЦАПа, ЦФ и генераторов дополнительно транзисторами стабилизаторов - рука не поднимается.

---------- Добавлено в 15:50 ---------- Предыдущее сообщение в 15:49 ----------

Шунты из керамики тоже дают звуку не то, что мне надо. Для себя остановился на варианте: аналог повер Силмики

[EDDiE]

"Троллить" питания микросхем ЦАПа, ЦФ и генераторов дополнительно транзисторами стабилизаторов - рука не поднимается.

Сообщение begemota (Евгения) почитайте для ясности http://www.stalker-lab.ru/forum/show...5633#post35633

ЦАП это же не iPAD, iPhone, в них аккумулятор (батарейка) - вынужденная необходимость.
Вообще, не понятно повальное увлечение на Веге раскрашенными в попугайские краски кондёрами. Это сродни перетыканию микросхем.

Вроде, для питания цифры хороши осконы, для аналога - аудио электролиты. АДВ в Д47 везде ставит осконы, мне и не только мне такой вариант не понравился. Шунты из керамики тоже дают звуку не то, что мне надо.

АДВ Вам сам об этом сказал? Или Вы лично видели у него дома OSCON везде в D47?

[serglobo]

Добрый день. Может кто подскажет где-бы глянуть схему цапа на PCM1701. Спасибо.

[Сухоруков Сергей]

Может кто подскажет где-бы глянуть схему цапа на PCM1701

Например, здесь:
https://forum.vegalab.ru/attachment....1&d=1173679155

[serglobo]

Например, здесь:
https://forum.vegalab.ru/attachment....1&d=1173679155

А может кто-то реально собирал цап на этих микрухах ну очень хочеться. Просто много противоречий. Не могут ответитить деже те люди которые уже собирали такой цап. Спасибо.

[dortonyan]

ну очень хочеться.

Если очень хочется - делайте, какие проблемы.

Просто много противоречий.

Каких именно?

[vitamir]

Уважаемое сообщество! Ткните носом, где уже обсуждалось.
Современные микросхемы ЦАП отличаются относительно высоким "нулевым" током на выходе модулятора. Трудно подобрать ОУ в стадию I/U преобразователя, обеспечивающий достаточную линейность из-за относительно малого тока покоя его выходного каскада.
Поэтому, некоторые умощняют ОУ эмиттерными/истоковыми повторителями с конским током покоя, нагруженными источниками стабильного тока. Логичным представляется использование в качестве такого источника тока самого модулятора микросхемы ЦАП.
Если ток с выхода модулятора вытекающий, умощняем ОУ в стадии I/U преобразователя транзистором pnp типа по схеме ЭП и всех делов. Разгружаем выход ОУ и он остается в классе А, независимо от кода. Ни переключательных искажений, ни нелинейности на относительно высоких отбираемых с выхода ОУ токах. Найти транзистор, достаточно линейный в диапазоне токов коллектора от 2 до 10 мА тоже не проблема. Однако, такой вариант распространения не нашел. В чем подвох?

[dortonyan]

Если ток с выхода модулятора вытекающий, умощняем ОУ в стадии I/U преобразователя транзистором pnp типа по схеме ЭП и всех делов. Разгружаем выход ОУ и он остается в классе А, независимо от кода.

Такая схема будет работать только с постоянным смещением напряжения на выходе. А в таком случае и у "голого" ОУ ВК так же будет в классе А. Единственное, что нагрузка на ОУ будет меньше, но зато и напряжение с выхода на 0,7В выше.
Хотя мысля хорошая : простое решение, расшияющее выбор ОУ, и позволяющее применить относительно низкоомный резистор в ИУ, снизив при этом и напряжение смещения.

[vitamir]

dortonyan, благодарю, что откликнулись. Практика умощнения ОУ в аналоговой части цапов сегодня обширна, стоит заглянуть в любую ветку этого раздела. Однако все почему-то норовят нагрузить повторитель на еще один источник стабильного тока. Это влияние схемотехнических стереотипов? Неужели ни кто из авторов конструкций, описанных в этом разделе, не рассматривал такой возможности? Или они знают о модуляторах нечто такое, чего не знаю я? Тогда я готов пойти к ним учиться.
Постоянное смещение на выходе стадии I/U преобразователя беда невеликая, выход современной микросхемы ЦАП дифференциальный и следом находится стадия постфильтра-сумматора. Да и смещение постоянного уровня по входу ОУ/выходу микросхемы ЦАП ни кто не отменял, даже наоборот.

[ViktKors]

Практика умощнения ОУ в аналоговой части цапов сегодня обширна, стоит заглянуть в любую ветку этого раздела. Однако все почему-то норовят нагрузить повторитель на еще один источник стабильного тока. Это влияние схемотехнических стереотипов? Неужели ни кто из авторов конструкций, описанных в этом разделе, не рассматривал такой возможности? Или они знают о модуляторах нечто такое, чего не знаю я?

Одна из частных вещей, известных про модуляторы - это то, что амплитуда переменного напряжения там только чуть меньше чем "ток покоя" (например 0.75 мА и 1 мА у АД1853).

Учитывая, что транзистор ЭП вынужден будет работать в таком-же режиме, его искажения будут составлять "десятки %" х (rэ_дифф / Rоос). То есть в типичном случае 1853 с резистором I-V в 2 кОм получится полпроцента (-46 дБ) искажений до охвата I-V каскада ООС. ООС улучшит эти показатели на 50-60 дБ, еще на несколько дБ станет лучше за счет частичной взаимокомпенсации двух плеч в фильтре-сумматоре.
На выходе будет -100 -110 дБ искажений - величина, бороться за которую смысла нет.
Дополнительно осложняет ситуацию то обстоятельство, что при таком включении напряжение коллектор-эмиттер может оказаться существенно ниже чем обычно. В таком режиме нелинейность выходных характеристик транзистора может оказаться критичной для искажений, оказавшись значимее чем б-э нелинейность.

В принципе, выходной каскад ОУ (без внешнего ЭП) работает в сходных условиях, но там ситуация несколько лучше за счет дополнительных факторов, вроде наличия некоторого тока покоя (получается больше чем у внешнего ЭП) и/или наличия внутренних ОС, которые дополнительно линеаризуют систему.
Собственно, применение внешнего ЭП обретает смысл именно за счет того, что можно выставить ему "конский" ток покоя, обеспечив достаточную линейность.

[vitamir]

ViktKors, благодарю Вас.
Возможно, AD1853 с его Iо=1mA+/-0.75 mAp не самый подходящий вариант для такой схемотехнической реализации умощнения, но есть, например PCM1794 с его Io=6.2 mA+/-3.9 mAp, набирает популярность monaural включение, где эти токи удваиваются. Думаю, потенциал есть.

[ViktKors]

Возможно, AD1853 с его Iо=1mA+/-0.75 mAp не самый подходящий вариант для такой схемотехнической реализации умощнения, но есть, например PCM1794 с его Io=6.2 mA+/-3.9 mAp, набирает популярность monaural включение, где эти токи удваиваются.

У 1853 амплитуда составляет 75% от тока покоя, у 1794 - 63%, принципиальна-ли разница?

Запаралелливание выходов не меняет ничего. удваиваются как токи покоя, так и амплитуды.

[vitamir]

Относительная разница непринципиальна.
Абсолютные значения токов на порядок выше, что делает принципиальной разницу с вариантом "ОУ без умощнения", да и с вариантом 1mA+/-0.75 mAp децибел 20 разницы может дать.
Что касается напряжения коллектор-эмиттер и нелинейностей выходных характеристик, ни кто не запрещает подключить коллектор не к общему, а к отрицательному плечу питания.

[dortonyan]

Однако все почему-то норовят нагрузить повторитель на еще один источник стабильного тока. Это влияние схемотехнических стереотипов?

В тех схемах наверное нет смещения напряжения на выходе, или оно не достаточное, поэтому источник тока - необходимость.

[misha88]

Учитывая, что транзистор ЭП вынужден будет работать в таком-же режиме, его искажения будут составлять "десятки %" х (rэ_дифф / Rоос). То есть в типичном случае 1853 с резистором I-V в 2 кОм получится полпроцента (-46 дБ) искажений до охвата I-V каскада ООС. ООС улучшит эти показатели на 50-60 дБ, еще на несколько дБ станет лучше за счет частичной взаимокомпенсации двух плеч в фильтре-сумматоре.
На выходе будет -100 -110 дБ искажений.

Не надо забывать такое коварное свойство ООС как расширение гармоник и комбинационных частот и тем больше, чем больше исходная нелинейность, поэтому если исходная нелинейность -50 дБ, то с ООС максимум подавится разве что вторая гармоника, а другие частоты меньше, и чем частота выше, тем естественно меньше, в общем спектр будет весьма длинный. Это известный факт и спектр при исходной нелинейности -50 дБ и глубине ООС 60 дБ всегда значительно хуже, чем спектр при исходной нелинейности -80 дБ и глубине ООС 30 дБ, хотя вроде бы расчет показывает одни и те же 110 дБ.

Относительная разница непринципиальна.

Ошибаетесь, именно относительная разница определяет искажения, это даже в симуляторе хорошо видно, поэтому для 1794 ток покоя ЭП должен быть десятки мА для приемлемой линейности.

[ViktKors]

Не надо забывать такое коварное свойство ООС как расширение гармоник и комбинационных частот и тем больше, чем больше исходная нелинейность, поэтому если исходная нелинейность -50 дБ, то с ООС максимум подавится разве что вторая гармоника, а другие частоты меньше, и чем частота выше, тем естественно меньше, в общем спектр будет весьма длинный. Это известный факт и спектр при исходной нелинейности -50 дБ и глубине ООС 60 дБ всегда значительно хуже, чем спектр при исходной нелинейности -80 дБ и глубине ООС 30 дБ, хотя вроде бы расчет показывает одни и те же 110 дБ.

Да, тут все довольно сложно, и поводов для оптимизма не видать.

Для успешного "расширения спектра гармоник" важна даже не столько величина нелинейности, сколько ее порядок. Т.е. каскад в спектре которого вторая гармоника доминирует над третьей, скажем на 20-30 дБ останется "красиво спадающим" и после охвата ООС, практически независимо от величины начальной нелинейности (при условии, что она не очень велика, скажем, менее пары процентов).
К сожалению, работа с большой относительной амплитудой обуславливает изначально довольно "жесткий" спектр. А если принять во внимание еще и типичное спадание глубины ОС начиная уже с совсем невысоких частот, то ...

Собственно, именно этому условию значительного доминирования второй гармоники (нерасширения спектра) удовлетворяют ЭП с рабочей амплитудой не более 1/5-1/10 от тока покоя.

И именно поэтому стоит очень внимательно относиться не только к режиму по току, но и к амплитуде напряжения на коллекторе. Нелинейность от работы на малых Uк-э уже не такая плавная как "токовая" (кстати, чрезмерно большой ток покоя усугубляет). Потому даже в условиях

ни кто не запрещает подключить коллектор не к общему, а к отрицательному плечу питания.

(помимо того, что к "общему" подключить просто не получиться) напряжения на коллекторе может не хватить для 1794 при датащитных 750/820-ти омах и при типичном для современных ОУ питании +/-12 вольт.

[tomtit]

Да все с ООС хорошо, не нужно только делать устройства с неглубокой ОС.
Например каскад на полевом транзисторе с квадратичной передаточной х-кой, подадим синус, увидим конскую 2-ю гармонику, и ничего больше.
Благодать ... для аудиофилов . Попробуем ее чуть выпрямить, сделать линейнее, как - не важно. И что увидим?
Амплитуда 2-ой стала пониже, но зато появился лес других - 3,4,5 ... Почему ?
А порядок нелинейности снизился, порядок аппроксимации стал, скажем, 1.33, зато в разложении в ряд Тэйлора появились члены
степеней 3,4,5, .. Так уж природа устроена, и ОС тут ни при чем пока. Лучше стало ? ХЗ.
Так что если давить гармоники, то уж не по-детски, нужны тонны ОС.