I-V Петя Рогов

[SergioT]

Устал рассылать схему выхлопа Петя Рогов поэтому выкладываю схему одного из вариантов выхлопа из этого семейства или Peter Gunn как его ласково называют. Ранее не публиковалась.

Краткая история схемы или почему она родилась.
Поиск «звука» заставлял сидеть ночами с паялом, и встречать зарю с Луи и Эллой, отслушивая очередной вариант. Слушать хочется музыку, а не ловить блохи, не хочу бороться с головной болью и отворачиваться спиной к колонкам используя музыку как фон, хочу получать кайф от прослушивания и мне пофик какие там спектрограммы если играет.

Качеством звука ЦАПов построенных по «традиционной схеме», в т.ч. с I-V на горячо любимых АД811 , я не был доволен. Убив уйму времени на прослушивание на различных системах и с разными «слухачами», пришел к выводу что как минимум 811 в I-V далеко не лучший вариант, гробит в звуке самое главное «эмоции», возникает какая то напряженность при прослушивание, исчезают детали, нет музыки!

Другие кандидаты были хуже или лучше но выше какой то планки прыгнуть не удавалось, хоть иногда планка была очень высока как например с АД846..

Прямое сравнение в нескольких очень «серьезных» системах I-V на оу и на резисторе с последующим усилением уже как минимум дало повод задуматься о том, что резистор не есть смерть для звука, скорее наоборот.

Короче мытарств было много. Однажды на наткнулся на сайт Pedja Rogic (Пети Рогова по нашему), наткнулся, споткнулся и пошел дальше, да и на Веге обхаяли его….

Копая в данном направлении, в общении с Владимиром ака VD-TWO выяснилось, что он уже повторил эту схему аж в 2003 году после прочтения рецензии в журнале Stereophile на плейер Ayre CX-7 http://stereophile.com/cdplayers/840/#и был очень доволен результатом ее работы.

В тот же день Петя Рогов был собран и усовершенствован - заменой выходного буфера (в оригинале выходной каскад 844 не ох
ваченный оос очень кривой!) и постфильтром более высокого порядка.

Собранный макет на базе переделанного выхлопа Назара , просто сразил звуком, причем в качестве повторителя на выходе работала та же 811 ну под руку попала.

Для повышения линейности (особо актуально при использовании с ЦАП имеющими выходной ток 2 мА) и уменьшения входного импеданса такого I-V 844-е были включены в параллель .

Такой макет, правда уже с другими оу в буфере, отслушивался почти год. Результат меня порадовал, да и моих знакомых меломанов тоже. Описывать звук неблагодарное занятие , если кратко - это просто следующий уровень, жаль только что так долго к нему шел.

В результате была разработана плата выхлопа для установки в cерию ЦАПов DAC6. Параллельно отмакетирован вариант с OPA861 который по звуку мне понравился меньше да и довольно неудобен с ним конечный конструктив в виду ограниченного 6 вольтами питания (кстати Peja Rogic OPA861 по моему и применяет в данной схеме), плюс – дешевизна 861-х.

[EDDiE]

ViktKors, тоже хочу Вас поблагодарить за интересные релизы и подробные объяснения.

[anli]

Мне не понятно, почему никто не хочет фильтр впереди АД844 поставить до преобразования I/U.

Потому что "впереди" мы должны почти источник тока нагрузить на низкое входное сопротивление.

[tomtit]

ЛЦ фильтр применить можно, но нужен диплексер. Это два фильтра ФВЧ и ФНЧ включенных параллельно.
У такой системы входной импеданс активный и постоянный в очень широкой полосе частот.
Практически нет отражений. Сам применял его для нагрузки диодного смесителя высокого уровня.
Все "мухи" уходят через ФВЧ в 50ом балласт, а "котлеты" через ФНЧ на 50ом вход усилителя.

[belka]

Потому что "впереди" мы должны почти источник тока нагрузить на низкое входное сопротивление.

Не вижу препятствий. Томтит всё написал очень правильно.
Рисунок 10 по ссылке. http://www.cqham.ru/diplex8.htm

[anli]

Там источники напряжения, а не тока (с известным лишь примерно выходным сопротивлением и его, сопротивления, неизвестной линейностью), как в нашем контексте.

[belka]

Там источники напряжения, а не тока (с известным лишь примерно выходным сопротивлением и его, сопротивления, неизвестной линейностью), как в нашем контексте.

Какого же рожна в даташите на ПСМ63 образовалось число 670 ом? Видимо я не понимаю что-то...

[anli]

Это "типичный импеданс". О его характере и нелинейности ничего не сказано. Я искал информацию по этому поводу, но не нашёл. Только эмпирические высказывания типа "если нагружать на сопротивление, то желательно не выше X ом".

[ViktKors]

Не вижу препятствий.

Все верно, если использовать преобразование на резисторе - все работает, но при использовании 844-х (да и любого преобразователя на ОБ) все совсем не так однозначно.

Давайте сделаем примитивнейшую оценку, посмотрим "с конца": Входное сопротивление "конвейера" их двух 844-х ~ 25 Ом, выходное у ПСМ63 ~ 670 Ом. Это означает, что входная нелинейность ОБ ослабляется местной ОС в 670/25 ~ 30 дБ. И учитывая, что запаса по искажениям такой выхлоп не имеет, это весьма критичный момент.
Чтобы сохранить эту ОС, выходное сопротивление деплексора должно быть не сильно ниже этих самых 670 Ом.

Грубо считая, что выходной конденсатор ФНЧ деплексора на верхней рабочей частоте (скажем 20 кГц) должен иметь импеданс хотя-бы раза в 3 выше, получаем номинал конденсатора не более ~ 4 нФ. Если реализовывать ФНЧ с полосой не шире ~100 кГц, это будет означать, что катушка ФНЧ должна быть от ~0.6 милигенри и выше.
Внушительный, практически как в фильтрах АС, номинал. Если делать без сердечников (как предпочтет здесь большинство), то даже секционирование вряд-ли поможет получить приемлемую добротность и размеры. А с хреновой добротностью целесообразность такой катушки вообще сомнительна.

Это не касаясь вопроса о помехах.

И забывая о гарониках высших частот и их интермодуляции, которые ослабляться местной ОС уже не будут (сопротивление конденсатора ФНЧ падает с частотой).

И закрывая глаза на то, что реально выходное сопротивление деплексора на верхних рабочих частотах будет гораздо ниже из-за влияния ФВЧ (плюс еще гармоники..)

[belka]

О его характере и нелинейности ничего не сказано.

Характер у него наверняка склочный, но врядли его уж очень сильно болтает относительно указанной величины. Хотя, как знать.

---------- Добавлено в 18:23 ---------- Предыдущее сообщение в 18:11 ----------

Если реализовывать ФНЧ с полосой не шире ~100 кГц, это будет означать, что катушка ФНЧ должна быть от ~0.6 милигенри и выше.
Внушительный, практически как в фильтрах АС, номинал. Если делать без сердечников (как предпочтет здесь большинство)

Ну катушка такая не вопрос, на сердечнике, разумеется ( катушки здесь должны быть только на сердечниках, об этом выше уже писалось), но каскад начинает обрастать ненужными подробностями. Лишний раз для себя убеждаюсь - резистор лучшее решение.

[Electrovoicer]

Грубо считая, что выходной конденсатор ФНЧ деплексора на верхней рабочей частоте (скажем 20 кГц) должен иметь импеданс хотя-бы раза в 3 выше, получаем номинал конденсатора не более ~ 4 нФ. Если реализовывать ФНЧ с полосой не шире ~100 кГц, это будет означать, что катушка ФНЧ должна быть от ~0.6 милигенри и выше.
Внушительный, практически как в фильтрах АС, номинал. Если делать без сердечников (как предпочтет здесь большинство), то даже секционирование вряд-ли поможет получить приемлемую добротность и размеры. А с хреновой добротностью целесообразность такой катушки вообще сомнительна.

а кто же заставляет делать центральную частоту диплексера такой низкой? думаю, несколько сотен килогерц - единицы мегагерц в самый раз для быстрого I/U, там, где петлевое усиление еще значительно и еще не сказывается так трагично задержка в петле ООС. нам надо отфильтровать то, что значительно выше - продукты переходных процессов, их спектр - десятки мегагерц, именно с ними не справляется должным образом преобразователь. ну а раз так, то и номиналы в диплексере получаются вполне разумными

[dolin]

нам надо отфильтровать то, что значительно выше - продукты переходных процессов, их спектр - десятки мегагерц, именно с ними не справляется должным образом преобразователь.

Нет, нет. Идея использования катушки и заключалось чтобы cразу после 50кГц сделать очень крутой спад ДО I/U.И использовать катушку с сердечником и хорошо ее экранировать -это не проблема.

ViktKors, объясните пожалуста почему нельзя перед АД844 поставить простой фильтр 2-3 порядка на катушке,что там будет плохо?

[Djemshut]

dolin, фильтр то простой а вот катушка, подозреваю, нужна очень непростая. Непонятно вообще, какая нужна, то ли с сердечником то ли без... Вообще, индуктивные элементы в звуковом тракте, как узлы с ярко выраженными резонансными свойствами, хуже всего поддаются "прогнозированию" в плане влияния их параметров на звук.
мне так кацца

[shkal]

http://www.diyaudio.com/forums/diyau...converter.html

[Electrovoicer]

приведу и свой вариант преобразователя I/U, который использую совместно с PCM1704.
куча ньюансов зарыта в номиналах. так что рекомендую помоделировать, добавив, разумеется, "паразитов"
питание схемы +-5В, выход около 4В рмс дифференциальный (у меня весь тракт балансный)

[ViktKors]

--почему нельзя перед АД844 поставить простой фильтр 2-3 порядка на катушке

Чисто схемотехнически, я не вижу препятствий против того, чтобы поставить Т-образный LCL фильтр. Те-же ~1 миллигенри катушки и нанофарадный конденсатор нечего не испортят. Но советовать такое делать я не стану, как тут многие и отмечали, просто из-за того, что в реальности есть отличная от нуля вероятность поймать на эту катушку больше чем она отрежет.

[Electrovoicer]

Чисто схемотехнически, я не вижу препятствий против того, чтобы поставить Т-образный LCL фильтр. Те-же ~1 миллигенри катушки и нанофарадный конденсатор нечего не испортят. Но советовать такое делать я не стану, как тут многие и отмечали, просто из-за того, что в реальности есть отличная от нуля вероятность поймать на эту катушку больше чем она отрежет.

паразитная емкость у такой катушки какая? добавьте к расчетам ее.
типичное омическое сопротивление такой катушки - 10 ом, типичная частота собственного резонанса - 1 МГц. очевидно, что применить в данном месте такое нельзя

[ViktKors]

паразитная емкость у такой катушки какая? добавьте к расчетам ее.
типичное омическое сопротивление такой катушки - 10 ом, типичная частота собственного резонанса - 1 МГц. очевидно, что применить в данном месте такое нельзя

Ну, это совсем уж неоднозначный момент. По Вашим данным получается, что собственная емкость катушки порядка 25 пФ. То есть подавление помех вдали от собственного резонанса совместно с конденсатором в 2 нФ будет ограничено асимптотой ~ -40 дБ, а это уже нечто.
Добротность собственного резонанса в такой схеме тоже не играет практически никакой роли (зашунтирована она хорошо).

Поэтому "очевидно" это далеко не всем. Другое дело, что при идентичной индуктивности катушки могут быть слишком уж "разными"..

[ViktKors]

http://www.diyaudio.com/forums/diyau...converter.html

Все - ИМХО
Вот так нас и водят за нос, хотя ни слова неправды там нет!!

Оставим пока абсолютную необходимость навороченнейшего блока питания, который "съест" всю простоту и дешевизну, забудем про обязательный подбор полевиков по начальному току.

Эта схема заявлена как "качественная", вот и посмотрим на искажения.
Следите за руками:
Тока покоя полевиков: Io ~ 10 мА.
Амплитуда тока в каждой ветви при выходном напряжении 1 вольт dI ~ 1 мА.
Входное сопротивление схемы Rвх ~ 15 Ом
Выходное сопротивление источника (предположим РСМ63) Rцап ~ 670 Ом

Считаем вторую гармонику каждой ветви от входной нелинейности:

Квх ~ 1/2*1/2*dI/Iо*Rвх/Rцап ~ 0.5*0.5*0.1*0.022 *100% ~ 0.06%

Две ветви включены параллельно, вторая гармоника в них тоже в противофазе, и тоже взаимно вычитается. Насколько хорошо, ну скажем, итоговая амплитуда гасится раз в 3 - 10, первое - нетрудно реализовать, второе - после тщательного подбора.

Получаем вторую гармонику от входной нелинейности на уровне 0.02-0.006%.


Помимо этого, полевик в такой схеме имеет искажения также в силу нелинейности выходной проводимости. Выходное сопротивление имеет тот-же квадратичный характер. Искажения считаем так-же, с той разницей, что вместо сопротивления цапа берем дифф. сопротивление выхода полевика (Rd), а вместо входного - сопротивление его нагрузки. Из датащита элементарно оцениваем Rd ~ 10 кОм и ~ 30 и кОм в схеме с общим истоком у 2SK170 и 2SJ74 соответственно. В данной схеме с общим затвором при сопротивлении в цепи истока Rd повышается в Rвх/Rцап раз.
Нагрузка Rн ~ 1 кОм.

При том-же одном вольте выходной амплитуды dU напряжения и коллекторном напряжении Uo ~ 15 Вольт получаем вторую гармонику от выходной нелинейности:

2SK170:
Kвых ~ 1/2 * 1/2 * dU/Uo * Rн/Rout * Rвх/Rцап ~ 0.5*0.5*0.07*0.1*0.022 *100% ~ 0.004%

2SJ74:
Kвых ~ 1/2 * 1/2 * dU/Uo * Rн/Rout * Rвх/Rцап ~ 0.5*0.5*0.07*0.03*0.022 *100% ~ 0.001%

Видно, что выходная нелинейность значительно меньше входной, и кроме того, она совершенно некомплиментарна, то есть ее взаимной компенсации практически не будет, просто в силу условной "комплиментарности" у полевиков.
То есть итоговые искажения это комбинация входных и выходных искажений, причем сложатся они или вычтутся - это как получится. Можем записать:

К = Kвх +/- Kвых = 0.02-0.006% +/- 0.004% = 0.002% - 0.024%.

Смотрим на график, видим там при одном вольте на выходе ~ 0.004%. Ну что-ж, автору либо сильно повезло (что вряд-ли), либо он хорошо постарался подбирая транзисторы. В любом случае, интересно было-бы посмотреть на графики при температуре градусов на 10 выше.

Если собирать схему, то подибирать транзисторы придется прежде всего по току покоя, а уж потом по искажениям, что сильно снижает вероятность точного "попадания" в минимум искажений. Я ожидал бы, что получится около ~ 0.02% на одном вольте, и соответственно ~ 0.05% на 2 вольтах rms.


Тут есть маленькая, но важная неувязочка. График искажений непонятно откуда взят. Посудите сами, максимальный ток у РСМ63 - 2 мА, на приведенной схеме это даст амплитуду порядка 1 вольта, а кривые там спокойно идут себе до 5 вольт, а это уже 10 мА тока (или даже 14 мА, если напряжение rms), откуда?? вероятнее всего, померяно от стандартного источника, а не от цапа. Остается только верить автору и надеятся, что он поставил резистор и именно на 670 Ом последовательно с источником напряжения, а не применил источник тока в симуляторе (что даст запредельно хорошие результаты не имеющие никакого отношения к реальности).


Итак, делаем выводы:
1. Приведенные графики - результат хорошо подобраных деталей (в лучшем случае). При подборе из ограниченнго количества транзисторов, вероятнее всего, получится в лучшем случае в 3-5 раз хуже.
2. Схема позволяет получить приемлемые искажения только за счет взаимной компенсации второй гармоники (привет двухтактности).
3. Вопросы температурной стабильности (в смысле режимов по постояному току и искажений) никак не проработаны.
4. Чувствительность к питанию - максимальна.
5. Как быть с неминуемым (и зависящим от температуры) постоянным потенциалом на входе - непонятно, как он повлияет на качество преобразования ЦАП - тоже.

Короче говоря, типичная diy-евская схема, поменьше деталей (про навороченный блок питания не упоминают), побольше подбора элементов (повторяемость нулевая и есть чем занятся) и радоваться "неповторимому" звуку (на искажения забить).
Честно говоря, если уж применять "токовые конвейеры", то несколько 844-х с tomtit-овским буфером на MFB ФНЧ (пост N 378 в роговской ветке) мне импонируют куда больше (еще раз, все - ИМХО).

[dolin]

Всем спасибо за ответы.
Я уже купил катушки, одна с подстроечным сердечником 4,5mH и
активное сопротивление 30 Ом.
Другая на феррите 4,2mH активное сопротивление 5 Ом.
Какую лучше использывать? С какой будет меньше проблем?

[SergVKS]

Всем спасибо за ответы.
Я уже купил катушки, одна с подстроечным сердечником 4,5mH и
активное сопротивление 30 Ом.
Другая на феррите 4,2mH активное сопротивление 5 Ом.
Какую лучше использывать? С какой будет меньше проблем?

http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=90:6-118
Вот здесь описан фильтр под 4,2mH и результаты его применения.
Не знаю чего народ боится катушек, в DDS синтезаторах LC эллиптичеcкие прекрасно работают если правильно развести плату.