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

[stratov]

Понимаю, насколько нарисовано в посте от Delta213 - никакой изоляции от РЧ по входу там нет. И задача была, как я понял, увеличить запас по фазе, оттуда и вопрос возник.

Дмитрий, "изоляция там есть" на схеме Дельты Например на вход "летит" быстрый импульс вч помехи, проходя через резистор на инвер ножке он далее "тормозится", т е фильтруется на низкое вых сопротивление оу. Так и происходит фильтрация

[Alex]

Как мне кажется, логичнее было бы поставить его на выход, как в даташите на OPA1632, например.

Там назначение резистора совсем иное.

[stratov]

Понимаю, насколько нарисовано в посте от Delta213 - никакой изоляции от РЧ по входу там нет. И задача была, как я понял, увеличить запас по фазе, оттуда и вопрос возник.

А там на 6 стр даташита opa1632, это так же фнч, только 2 порядка, но с "изоляцией" вых емкости, которая отделяется резисторами по 40 Ом, они отделяют 2,7нФ и вх емкость ацп от выхода оу, и входят в петлю оос чтоб выходное сопротивление было так же низким.

[EDDiE]

А там на 6 стр даташита opa1632, это так же фнч, только 2 порядка, но с "изоляцией" вых емкости, которая отделяется резисторами по 40 Ом, они отделяют 2,7нФ и вх емкость ацп от выхода оу, и входят в петлю оос чтоб выходное сопротивление было так же низким.

стр 6?
это вы о 13 стр?

[Alex]

стр 6?
это вы о 13 стр?

Зависит от "свежести" даташита.
В версии 2010г оно 7-й.
В версии 2022г - оно на самой первой и на 16-й.

[stratov]

стр 6?
это вы о 13 стр?

[EDDiE]

Offтопик:

Зависит от "свежести" даташита.
В версии 2010г оно 7-й.
В версии 2022г - оно на самой первой и на 16-й.

Нашел новый, спасибо.

---------- ----------

The Scientist and Engineer*s Guide to
Digital Signal Processing
By Steven W. Smith, Ph.D

http://www.dspguide.com


[IMG]http://www.dspguide.com/graphics/F_3_7.gif[/IMG

Single Bit Data Conversion

Скрытый текст

[свернуть]

[EDDiE]

Любопытная штука DAC11001APFBR, DAC11001B

The 20-bit DAC11001B is a highly accurate, lownoise, voltage-output, single-channel, digital-to-analog
converter (DAC). The DAC11001B is specified monotonic by design, and offers excellent linearity across all output ranges

The DAC11001B integrates an enhanced deglitch circuit with code-independent ultra-low glitch (1 nV-s) to enable clean waveform ramps with ultra-low total harmonic distortion (THD).

• 20-bit monotonic: 1-LSB DNL (max)
• Integral linearity: 1-LSB INL (max)
• Low noise: 7 nV/√Hz
• Code independent low glitch: 1 nV-s
• Excellent THD:
–118 dB at 20-kHz fOUT, 1-MHz fDAC
• Fast settling: 1 µs
• Flexible output ranges: VREFPF to VREFNF
• Integrated, precision feedback resistors
• 50-MHz, 4-wire SPI-compatible interface
– Readback
– Daisy-chain
• Temperature range: –40°C to +125°C
• Package: 48-pin TQFP

8.5 Initialization Set Up

The following text shows the pseudocode to get started with the DAC11001B:

//SPI Settings
//Mode: Mode-1 (CPOL: 0, CPHA: 1)
//CS Type: Active Low, Per Packet
//Frame length: 32
//SYNTAX: WRITE <REGISTER (HEX ADDRESS>, <HEX DATA>
//Select VREF, TnH mode (Good THD), LDAC mode and power-up the DAC
WRITE CONFIG (0x02), 0x004C80
//Write zero code to the DAC
WRITE DACDATA (0x01), 0x000000
//Write mid code to the DAC
WRITE DACDATA (0x01), 0x7FFFF0
//Write full code to the DAC
WRITE DACDATA (0x01), 0xFFFFF0

[Stratosys]

ЦАП на двух PCM63, с которым я работаю, имеет следующую схему каскада Ток-Напряжение и ФНЧ, на сдвоенном ОУ.
Схема идентичная для левого и правого канала.
Опциональные токорегулирующие JFET-диоды типа J555 (на схеме Q502 / Q503) на плате не установлены.

В техническом описании указывается, что ОУ включены по схеме с принудительным смещением в класс А.
Примененны ОУ типа ADCOM 7AA, которые согласно некоторым источникам являются заказной модификацией ОУ типа AD712 (OP275).
Минимальное смещение по постоянному току ОУ устанавливается путём индивидуального подбора резистора R502 на конечном этапе производства.

[Delta213]

Минимальное смещение по постоянному току ОУ устанавливается путём индивидуального подбора резистора R502 на конечном этапе производства.

В этом весь адком, большего уродства я нигде не встречал, даже у китайцев.

[Alex]

Опциональные токорегулирующие JFET-диоды типа J555 (на схеме Q502 / Q503) на плате не установлены.

Они их резисторами заменили, чтобы можно было написать что :

что ОУ включены по схеме с принудительным смещением в класс А.

Так довольно часто раньше делали. Сейчас лучше просто ОУ другой поставить.

AD712 (OP275)

712 и 275 как бы не совсем однои то-же.

7AA - это перемаркированный LT1057.

большего уродства я нигде не встречал, даже у китайцев

Оптимист

[EDDiE]

JETT использовал такой способ с полевиком для смещения в класс "А" и тоже для PCM63

https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2439317



Единственное отличие, что не на землю полевик

[Alex]

JETT использовал такой способ с полевиком для смещения в класс "А"

Одно и то-же, просто тут полевик "специальный", еще заточенный под источник тока.

Единственное отличие, что не на землю полевик

Так и там не на землю, а в минус питания. Присмготрить вниметальнее
А у Дждетт на плюс.
На землю при двуполярном питании нельзя, нужно на питание. Причем совершенно неважно на плюс или на минус.

[EDDiE]

Так и там не на землю, а в минус питания. Присмготрить вниметальнее
А у Дждетт на плюс.
На землю при двуполярном питании нельзя, нужно на питание. Причем совершенно неважно на плюс или на минус.

Да, точно, на "-", что-то черточки за землю принял, а на цифру -15 не обратил внимание, бывает.
Спасибо.

[Delta213]

Да, точно

Смысл в шунтировании одного из транзисторов ВК источником тока, или резистором и как следствие переводом ВК в однотактный режим. У меня в хэдампе так сделано. На еще, ДШ на лт1010:

[Stratosys]

Спасибо всем отписавшимся об этом выходной каскаде.
Теперь увидел, что они поставили нагрузочные резисторы R540 / R541 8.25 КОм на выходе каждого операционника на минус 15В питания, вместо токорегулирующих полевых диодов.

Из изменений, я планировал лишь заменить операционники (Спасибо Alex, за инфо о LT1057) на сдвоенные OPA627SM в DIP-8 переходниках.



Теперь, задумался о том, что пара резисторов в каскаде ток-напряжение были рассчитаны с учётом определённого операционника, выбранного на этапе инженерного проектирования и отладки. А именно, R502 задающий смещение нуля, и R540 задающий ток нагрузки по выходу (15 В / 8250 Ом = 1.82 мА) , для работы в классе А.
Нужно, наверное будет подстраивать номиналы этих резисторов для OPA627SM, чтобы добиться правильной нулевой и рабочей точки?

По настройке смещения нуля по постоянному току всё понятно. А вот по выбору тока нагрузки для работы в классе А не очень.
Например, 1.82 мА достаточно для любого операционника, чтобы работать в классе А, или нет?

---------- Сообщение добавлено 22:03 ---------- Предыдущее сообщение было 16:29 ----------

А вот по выбору тока нагрузки для работы в классе А не очень.
Например, 1.82 мА достаточно для любого операционника, чтобы работать в классе А, или нет?

Нашёл ответ на свой же вопрос.

"Когда источник тока подключен к выходу операционного усилителя внутри контура обратной связи, это заставляет операционный усилитель постоянно «бороться» с источником тока. Микросхема должна выдавать по крайней мере столько тока, сколько требует источник тока, чтобы заставить свой выход соответствовать напряжению, требуемому входами операционного усилителя. Если бы это было не так, источник тока подтянул бы выход операционного усилителя к V-. Эта постоянная борьба с источником тока держит выходной каскад операционного усилителя включенным все время, с постоянным током. Так называемое, смещение класса A.

Причина, по которой источник тока подключен к V-, заключается в том, что он заставляет NPN-транзисторы в операционном усилителе оставаться активными вместо PNP-транзисторов, как это произошло бы, если бы подключение производилось бы к V+. Это работает в любом случае, но в целом PNP-транзисторы ведут себя не так хорошо, как NPN-транзисторы, поэтому предпочитают заставлять NPN-транзисторы выполнять работу.

Уровень тока, который должен быть передан источником тока, зависит от того, какой нагрузкой управляет операционный усилитель. Простое правило для этого заключается в том, что для поддержания операционного усилителя в классе A он должен все время передавать больше тока, чем нагрузка могла бы принять сама по себе. Представьте, что максимальный ожидаемый уровень сигнала составляет 3 В (среднеквадратичное значение), и мы буферизуем операционный усилитель с помощью Elantec EL2001, который имеет минимальное входное сопротивление 1 МОм. Пиковое напряжение составляет 4.2 В (1.414 х 3 В) , поэтому максимальный уровень тока между выходом операционного усилителя и буфером составляет 4.2 мкА, что, следовательно, также является минимальным значением для источника тока.

Однако мы не хотим делать значение источника тока минимальным. В нижних пределах транзисторы нелинейны, и мы пытаемся избавиться от нелинейности с помощью этой настройки. Поэтому в буферизованной схеме операционного усилителя вы обычно видите смещения не менее 0,5 мА, а иногда и до 5 мА. Количество, которое вы должны использовать, зависит от операционного усилителя и характеристик сигнала; придется экспериментировать, если вы хотите найти оптимальное значение."
Источник.

Симуляция схемы показала:
1. Ток нагрузки первого каскада (ток-напряжение) равен сумме токов протекаемых через резисторы R540 (0.383 мА) и R520 (0.067 мА). Видим, что источник тока (R540) потребляет в разы больший ток, чем потребляемый нагрузкой ток. Таким образом, при данном нагрузочном резисторе (8.25 КОм) любой операционный усилитель в данной схеме будет работать со смещение в классе А.
2. Ток нагрузки второго каскада (ФНЧ) равен сумме токов протекаемых через резистор R541 и R530. Ток, протекаемый через резистор R530 напрямую зависит от сопротивление нагрузки, подключенного к линейному выходу данного канала. Я провёл симуляцию на примере двух значений сопротивления нагрузки: 100 КОм, 2.5 КОм (мой текущиё усилитель для наушников подключенный к ЦАПу).
Получены следующие значения токов на резисторах R541 и R530:
100 КОм I(R541)=0.383 мА; I(R530)=0.032 мА -> класс А
2.5 КОм I(R541)=0.383 мА; I(R530)=1.23 мА -> НЕ класс А
Таким образом, для работы выходного каскада в классе А на нагрузку 2.5 КОм необходимо уменьшать значение резистора R541, чтобы ток покоя каскада превышал ток потребления нагрузки.
При сопротивлении источника тока R541 равному 1.6 КОм имеем следующие результаты:
2.5 КОм I(R541)=1.975 мА; I(R530)=1.23 мА -> класс А
Общий выходной ток второго каскада в этом случае состовляет 1.98 мА + 1.23 мА = 3.21 мА.
ОУ типа OPA627 допускает максимальный выходной в 45 мА, так что работа выходного каскада в вышепреведённых условиях полностью безопасна.

[Alex]

на сдвоенные OPA627SM в DIP-8 переходниках.

Зачем?
Есть же OPA2828.

А вот по выбору тока нагрузки для работы в классе А не очень.

Да нафиг не надо, лучше убрать.

[Stratosys]

Зачем?
Есть же OPA2828.

Они уже у меня есть готовые, с прошлого проекта. Хочу пристроить их сюда. Есть еще OPA1612 на аналогичных переходниках, но посмотрим, какие лучше себя проявят по результатам измерений.

---------- Сообщение добавлено 23:49 ---------- Предыдущее сообщение было 23:36 ----------

Да нафиг не надо, лучше убрать.

Почему?
Я вижу некоторые преимущества этого режима работы ОУ, и хотел бы оценить все достоинства, путем установки высококачественных ОУ аудио класса, и подбора соответствующих регулировочных резисторов.

[Alex]

Они уже у меня есть готовые, с прошлого проекта. Хочу пристроить их сюда.

Продать удифилитикам

Есть еще OPA1612

Это как бы, совсем другое.

Почему?

Потму что тут ничего не даст.

Я вижу некоторые преимущества этого режима работы ОУ,

В чем? КНИ ниже? Так при нормальных операх, тут общий КНИ будет не ими определятся., у нихъ оно намного меньше чем у самого чипа ЦАПа, тем более этого...

[Stratosys]

Есть же OPA2828.

Спасибо за инфу! Это интересный ОУ из новых.
Поизучал даташит. Он задумывался как замена для OPA627 (у меня есть) и OPA827 (у меня есть).
Сверка всех спецификаций показала, что OPA2828 (и 1-канальный OPA828) по всем показателям превосходит, или равен OPA627.

Заказал переходники с этого неудобного для ручной пайки HVSSOP-8 на DIP-8. Как придут, соберу и потестим.

P.S. Но, про 627-ой, Техасовцы тоже не забывают.
Когда симулировал эту схему, искал SPICE-модель OPA627, и нашёл файл от них же, датированый июнем 2022-го года:
Released by: Texas Instruments Inc.
* Part: OPA627
* Date: 13JUN2022
* Model Type: Generic (suitable for all analysis types)
* Datasheet: SBOS165A -SEPTEMBER 2000-REVISED OCTOBER 2015
* Created with Green-Williams-Lis Op Amp Macro-model Architecture
* Model Version: Final 1.4

И даташит они REVISED JANUARY 2025, SBOS165C.

Не принимайте на веру, но говорят, обе эти м/сх: PCM63 и OPA627 разрабатывались для Military применений.
И судя по всему, до сих пор есть нужда в их поддержании.