Простой и качественный выхлоп для токовых выходов типа PCM1794. Советы и рекомендации.

[Rova]

Приобрел на ибее DAC на PCM1794. Доработка привела к решению на одном ОУ вместо четырех. Руководствовался только прослушиванием. Опасался, что увеличится нелинейность из за ненулевой нагрузки токового выхода микросхемы дака. Реально практически не изменилась - RMAA на 1 килогерце намерил 0.0003%.

Может кому будет полезна схема.
Схему стоит рассматривать комплексно вместе с подсистемой питания.
Внесение, скажем, реактивности в питание в виде конденсаторов, конечно, не ухудшит формальных параметров, но изрядно изменит звук.

p.s. И вариант без общей обратной связи. Нелинейность порядка 0.002%.
p.p.s. И лучший вариант по звуку. Нелинейность порядка 0.01%.
p.p.p.s. И балансный вариант.
p.p.p.p.s. И вариант пассивный.

[Semigor]

Игорь, не согласен.
В теме было сказано что ОУ в первой схеме был использован не оптимально. Я пытаюсь усовершенствовать схему 1, но так чтобы не потерялась простота решения(см. название ветки)
Увы, в силу своих знаний приходится спрашивать советы, но я учусь

Не согласен с тем, что варианты схем надо сравнивать на слух?

[Motiv]

Не согласен с тем, что варианты схем надо сравнивать на слух?

Не согласен что сравнение схемы 2-3 с 1ой корректное. Хочу проверить утверждение что

В том то и дело, что неприятие применения ОУ в ЦАП идёт из неправильного их выбора в 99% схем (как промышленных, так и самодельных), сюда подходят только быстродействующие ОУ с входом, невосприимчивым к ВЧ помехам, а таких, чтобы одновременно и звук не портили, раз и обчёлся (из многочисленного опыта из форумов это быстродействующие ОУ с полевиками на входе), а для ЦАП с противофазными токовыми выходами дело ещё сложнее, надо обеспечить как можно более точное вычитание выходных токов и стандартные схемы на тройке ОУ это сделать не могут в принципе (достаточно взглянуть на общую формулу преобразования с учётом погрешностей всех трёх ОУ) и использование преобразователей ток-напряжение на резисторах значительно улучшает общее преобразование, т.к. остаётся только погрешность вычитателя (естественно, если резисторы использованы качественные, с искажениями ниже порога слышимости), и вот тут как раз вычитатель на правильно выбранном ОУ (лично я остановился на THS4631, причём в композите) по-моему наилучшее решение.

Вот и пытаюсь довести схему под номером 1, но чтобы было качественно и просто(УН перед вычитателем на транзисторах или ОУ для меня таковыми уже не являются)

Offтопик:
Я не против безОООСных схем, в УМ в большинстве случаев(но не всегда) они мне нравились больше. И усилитель у меня сейчас на стапеле безосый, родственник тех что мне понравились больше всего. Безосых ЦАПов не слушал, зато слушал хорошие с ОУ

[Motiv]

Offтопик:
Зря я на себя наговаривал, судя по апноту Burr-Brown я все нарисовал правильно изначально

Вот так будет корректно?

Offтопик:
Про фильтрацию помню, но предложений вроде не последовало

[Rova]

Offтопик:
Про фильтрацию помню, но предложений вроде не последовало

Стоит повесить емкость между правыми выводами R3 и R4 для фильтрации парафазной помехи.

[Semigor]

Не согласен что сравнение схемы 2-3 с 1ой корректное. Хочу проверить...

Так я и предлагал проверить , но не только приборами, но главное и на слух.

Стоит повесить емкость между правыми выводами R3 и R4 для фильтрации парафазной помехи.

Alex с Уолт Кестером тоже так считают.

[Rova]

Alex с Уолт Кестером тоже так считают.

Надо будет и мне в этой схеме попробовать поставить синфазный. В схеме на ОУ, помнится, что-то не пошло...

[Semigor]

Когда я сравнивал на слух разные варианты, то просто 2 конденсатора на землю мне понравились больше, правда, ЦАП был ШИМ.

[viktor8m]

Возможно композитные мысли отпадут сами собой

Сделанные правильно композиты (т.е. с правильным распределением ООС и с правильным выбором ОУ) имеют одновременно и прекрасные характеристики и на звук хороши (в смысле прозрачны, как будто их и нет), если не ошибиться с выбором первого ОУ (именно он задаёт тон), но и оставшаяся часть композита важна, она может всё испортить. В общем, композит вещь сложная по выбору деталей (хотя схема на вид простая) и поэтому многие получают плохие результаты по звуку.

Вот так будет корректно?

Я бы R10 и 11 уменьшил раза в 2 (скажем 1к и 330 Ом).

для фильтрации парафазной помехи.

Откуда она из ЦАП и при прямом подключении без длинных проводов?

[Alex]

Откуда она из ЦАП и при прямом подключении без длинных проводов?

Неидеальность выходов ЦАПа, к примеру.

[Rova]

Откуда она из ЦАП и при прямом подключении без длинных проводов?

Сигнал с токового выхода дака и так представляет из себя парафазную лесенку со ступеньками с богатым и несимметричным спектром.
Плюс неидентичность синфазных емкостей добавит асимметричной составляющей.
Зеркально симметричное вч бьется этой емкостью просто первым порядком, а асиметричной составляющей эта емкость позволяет еще и частично взамовычитаться в дифкаскаде, поскольку делает ее более синфазной.

То есть у этой емкости две функции -
- фильтр первого порядка;
- преобразование несимметричной помехи в синфазную форму с дальнейшим вычитанием в дифкаскаде.

Эта емкость лишь ничего не делает с симметричной синфазной помехой, отдавая ее на откуп дифкаскаду. Поэтому я все же попробую в последней схеме еще и емкости синфазного фильтра.

[Motiv]

Так я и предлагал проверить , но не только приборами, но главное и на слух.

Alex с Уолт Кестером тоже так считают.

Проверим, за вырезку из книги спасибо

Я бы R10 и 11 уменьшил раза в 2 (скажем 1к и 330 Ом).

Заложил 1к24 и 412 - немного ограничен в выборе номиналов хороших резисторов. Подойдет?

Сделанные правильно композиты (т.е. с правильным распределением ООС и с правильным выбором ОУ) имеют одновременно и прекрасные характеристики и на звук хороши (в смысле прозрачны, как будто их и нет), если не ошибиться с выбором первого ОУ (именно он задаёт тон), но и оставшаяся часть композита важна, она может всё испортить. В общем, композит вещь сложная по выбору деталей (хотя схема на вид простая) и поэтому многие получают плохие результаты по звуку.

Про звук сейчас не говорим, Вы этот вариант не пробовали чтобы сказать "на мой слух эта связка звучит хорошо", да и в конце концов решать будут мои уши. К тому-же вокруг продукции TI создан ореол не очень качественного звука, с чем я лично не согласен

Мне нужно чтобы Вы сказали - эта связка работоспособна и правильно построена с точки зрения применения ОУ в данном месте(т.е. "Сделанные правильно композиты (т.е. с правильным распределением ООС и с правильным выбором ОУ)")

Вопросы:
1) Нужен ли небольшой резистор(10-50 ом) между выходом THS4031 и входом TPA6120A2? В даташите последней он рекомендуется, но на ПП выход и вход должны быть близко(еще не прикидывал, да и читаю литературу чтобы развести не абы как)
2) Необходимо ли заложить в ПП конденсатор с выхода THS4031 на точку соединения R6 и R8, а также резистор от этой точки к неинвертирующему входу THS4031?
3) Возможно стоит пересмотреть фильтрацию? После резистора I\V поставить 3 конденсатора небольшой емкости(2 на землю, 1 между входов. Скажем 50-100pf каждый). Фильтрацию же в звуковом диапазоне возложить на такой фильтр?
http://www.cirrus.com/en/pubs/appNote/AN048Rev2.pdf

[Alex]

К тому-же вокруг продукции TI создан ореол не очень качественного звук

Кем создан?

[viktor8m]

Заложил 1к24 и 412 - немного ограничен в выборе номиналов хороших резисторов. Подойдет?

Да.

Мне нужно чтобы Вы сказали - эта связка работоспособна и правильно построена с точки зрения применения ОУ в данном месте

С точки зрения устойчивости надо проверять в симуляторе, у меня нет времени на это (даже лучше, что Вы это проверите в железе, только не забыть конденсаторы 10-100 нФ на питание каждой ОУ), но на глаз должно быть в порядке, а с точки зрения звука, то это только прослушивание покажет, я не провидец.

Нужен ли небольшой резистор(10-50 ом) между выходом THS4031 и входом TPA6120A2?

Я бы поставил.

Необходимо ли заложить в ПП конденсатор с выхода THS4031 на точку соединения R6 и R8, а также резистор от этой точки к неинвертирующему входу THS4031?

СтОит, иногда без этого заводится, только почему в точку R6 и R8, надо к инвер. входу (нарисуйте схему).

[Motiv]

С точки зрения устойчивости надо проверять в симуляторе, у меня нет времени на это (даже лучше, что Вы это проверите в железе, только не забыть конденсаторы 10-100 нФ на питание каждой ОУ), но на глаз должно быть в порядке

С симуляторами у меня беда, видимо придется осваиваться в них нормально(в прошлый раз не получилось). Или в железе, но до этого как-то удостовериться что все предусмотрено(плата будет промышленная, обстоятельства)

СтОит, иногда без этого заводится, только почему в точку R6 и R8, надо к инвер. входу (нарисуйте схему).

Видел вчера в каком-то апноте, третий день себя не очень хорошо чувствую - не могу найти. Скажите пожалуйста(просто на словах) куда предусмотреть эту цепочку и прикидочный номинал? Последний вариант схемы вложен

Offтопик:
По донесениям шпионов(нигде не спрятаться) есть вариант с I\V на 4031 и сейчас там-же готовится третья схема. Так что сравним почти все(типовая, улучшенная 1 и 3я схема)...

[viktor8m]

Скажите пожалуйста(просто на словах) куда предусмотреть эту цепочку и прикидочный номинал?

Последовательная цепь резистор-конденсатор между инв. входом и выходом 4031 (без резистора нельзя, 4031 устойчива при усилении не менее 2), а номиналы сказать не могу (470-1000 Ом, 2.2-10 пФ), но возможно и не понадобится вообще. Можно конечно NP0 керамику, но я бы поставил слюду.

[dortonyan]

Так что сравним почти все(типовая, улучшенная 1 и 3я схема)...

А что улучшено в 1-ой схеме?

[Motiv]

А что улучшено в 1-ой схеме?

Насколько я понимаю:
1) Увеличена глубина ООС за счет композитной схемотехники и выбранного первого ОУ(моих расчетов по переводу усиления из db в V\mV никто вроде не опроверг)
2) Улучшена фильтрация
Вот по последнему пункту есть вопрос на который не получил ответа. Стоит ли оставить после резистора I\V только 3 конденсатора небольшого номинала и сделать фильтр по этому апноту:
http://www.cirrus.com/en/pubs/appNote/AN048Rev2.pdf
Или оставить как есть?
Могу заблуждаться

Последовательная цепь резистор-конденсатор между инв. входом и выходом 4031 (без резистора нельзя, 4031 устойчива при усилении не менее 2), а номиналы сказать не могу (470-1000 Ом, 2.2-10 пФ), но возможно и не понадобится вообще. Можно конечно NP0 керамику, но я бы поставил слюду.

Понял, заложил 732ом-5.6пФ(слюда). Осциллограф у меня есть, но старенький - очень высокого могу и не увидеть. Будет ли сильный вред если эту цепочку оставить на всякий случай?

[dortonyan]

1) Увеличена глубина ООС

А для чего она собственно нжна, глубина ООС? Для супер линейности? Так ее (суперлинейность) в такой схемотехнике все равно не будет. Так что ИМХО такое улучшение очень под вопросом.
Вот что действительно важно, так это входной шум и входное сопротивление первого усилительного каскада.
Лично я бы улучшал примерно так:


Причем первые два ОУ обязательно должны быть с минимальным шумом: LT1028, 1128, ADA4898, LME49990. В сумматор можно уже ставить че-нить по вкусу.

[Rova]

2) Улучшена фильтрация
Вот по последнему пункту есть вопрос на который не получил ответа. Стоит ли оставить после резистора I\V только 3 конденсатора небольшого номинала и сделать фильтр по этому апноту:
http://www.cirrus.com/en/pubs/appNote/AN048Rev2.pdf
Или оставить как есть?

Можно взять входной фильтр от третьей схемы и заложить после резисторов одну нану синфазных на землю. По результатам прослушивания впаять только что надо и оптимального номинала.

А зачем там композит - ума не приложу, усиления хватает, и формальная нелинейность ниже некуда, зато сигнал будут формировать уже не пол сотни транзисторов, а сотня. И динамические характеристики не улучшаться.

[viktor8m]

Будет ли сильный вред если эту цепочку оставить на всякий случай?

Без проблем можно оставить, она работает только на ВЧ.

А зачем там композит - ума не приложу

Во-первых, при таком токовом резисторе (20 Ом), требуется большое усиление, значит глубина ООС мала для одного ОУ, а во-вторых, в композите автоматически есть буфер, т.е. просто ставить ОУ с буфером на ОК получается не меньше деталей, но меньше глубина ООС.