ОС в преобразователе I-U на ОУ

[Alkatraz]

Возник вопрос, который мучает меня не одну неделю. Какое предназначение резистора 100 Ом последовательно конденсатору в цепи ОС?

Схема взята с даташита на AD1853. Подобное решение используется и в Lynx D29.

[Pest]

Единственное, полоса сигнала в случае фотодиода выжимается максимальной, а в случае ЦАПа сигнал гораздо более низкочастотный (рабочий), все остальное надо так или иначе откинуть.

Откинуть можно либо фильтром до IU, либо после IU как и делается в подавляющем большинстве случаев (но тогда ОУ приходится работать с очень быстрыми сигналами). Как это делаться до IU на форуме есть.

[steel_monkey]

Или ограничить полосу в самом i/u (тот самый присловутый конденсатор)

---------- Сообщение добавлено 30.11.2015 в 00.17 ---------- Предыдущее сообщение было 29.11.2015 в 22.18 ----------

Как это делаться до IU на форуме есть.

Кстати, был еще вариант диплексера от Электровойсера.

[jett]

Как это делаться до IU на форуме есть.

Имеется ввиду индуктивность в 100 нГн ?

[Pest]

Имеется ввиду индуктивность в 100 нГн ?

Еще и конденсаторы 2200пф. Хоть это и не полноценный фильтр а хорошо выбранный компромисс.

Кстати, был еще вариант диплексера от Электровойсера.

Offтопик:
Видел эту схему. Там похоже с номиналами не стыковка есть, как и во многих схемах от данного автора. Но спасибо ему, что хоть что-то показывает.

[jett]

Еще и конденсаторы 2200пф.

Ну, это обычная мера. А 100 нГн - это видимо кусочек провода?

[Pest]

Ну, это обычная мера. А 100 нГн - это видимо кусочек провода?

Это где-то 10 см тонкой дорожки на плате без полигона. В той схеме если не ошибаюсь значительный вклад этой индуктивности начинается после 20 МГц (а основная доля помех на выходе сигма-дельта ЦАПов по идее находится еще дальше).

[EDDiE]

Это где-то 10 см тонкой дорожки на плате без полигона. В той схеме если не ошибаюсь значительный вклад этой индуктивности начинается после 20 МГц (а основная доля помех на выходе сигма-дельта ЦАПов по идее находится еще дальше).

10 см дорожки в цап, ето катастрофа.

[ViktKors]

10 см дорожки в цап, ето катастрофа.

Это не катастрофа.

Картинка:

Сверху справа виден "привычный" I-V (правда там еще конденсатор на выходе ЦАП стоит, но его нетрудно мысленно убрать, все довольно очевидно).

Снизу справа - чуточку другой I-V.

Картинки показывают распределение токов (сверху слева) и напряжений (снизу слева) в схемах. Можно порассматривать.


Несколько замечаний:

1. Входная индуктивность (в обоих I-V) определяется не катушкой (если есть), а "виртуальной" индуктивностью операционника.
Т.е. если рассматривать диплексер, нужно брать в расчет емкость возле ЦАП и виртуальную индуктивность входа, а не 100 нГн катушки (они для другого)

2. Катушка на входе стоит как элемент, который на НЧ шунтирует резистор 15 Ом. Резистор нужен, чтобы разделить ЦАП и I-V.

Как пример. Конденсатор на ЦАП висит прямо на его ногах и шунтирует его выход на ВЧ. Для минимизации помех индуктивность такого контура должна быть минимальной. Конденсатор-же на 680 пФ висит на входе I-V, и служит для того, чтоб снизить помехи на входе I-V, соответственно, тут уже совсем другой контур должен быть минимален (с участием "локальной земли" I-V). В значительной степени для исключения взаимовлияния между этими двумя контурами и нужен резистор на 15 Ом (представьте себе, что за импеданс был бы в цепи ОС без этого резистора).

3. Попутно, благодаря наличию резистора, между ЦАП и I-V получается пассивный ФНЧ второго порядка.

4. 10 см провода между ЦАП и I-V (нижним) не значат ничего (плохого). Отчасти в силу того, что там дифф подключение, отчасти, потому что совсем нетрудно спрятать эту линию между полигонами.
Зато пространственная разнесенность шумного ЦАП и тихого I-V весьма полезна (учитывая, что взаимовлияние между ними минимизировано).
Естественно, там не 10 см, а чуть меньше, да и индуктивность оформлена не дорожкой, а экранированным ВЧ-дросселем в 0805 (не схеме его условный эквивалент).

5. То, что выделилось на конденсаторе 680 пФ уже имеет относительно безопасный для ОУ спектр (спадает вторым порядком еще в зоне рабочих частот ОУ). Но за счет местной Т-ОС (через конденсаторы 33 пФ) уже с частот пару сотен кГц оно дополнительно давится по амплитуде (ОУ посредством местной ОС снижает уровень помехи по входу).

6. Как итог, можно сравнить нижние фиолетовую и оранжевую кривые (уровень сигнала на входе ОУ в схеме нормальной и не очень).

7. Попутные задачи, как-то:
* достаточно низкое входное сопротивление (чего нет в схемах с конденсатором на входе на базе модифицированного MFB ФНЧ);
* запас глубины ООС для линеаризации выходного транзистора (> 60 дБ на 20 кГц, тоже за счет Т-ОС звена);
* ломовой запас по фазе в цепи ОС;
* смещение модуляторов ЦАП не с шин питания, а максимально "чистым" током (от выхода I-V);
* искажения (ес-но не из симулятора, а по-жизни) ниже -130 дБ (то, что получается "бесплатно", хотя можно за них и побороться еще);
и т.п.
тоже выполнены.

Схема старая, и не исключено, что какие-то номиналы в оптимале чуть отличаются (но уж не в разы, это точно).

[EDDiE]

Меня интересуют конденсаторы в 2200пФ на выходах токовых ЦАП о которых идёт речь. Их надо ли во всех токовых ЦАПах ставить: AD1955, AD1853, особенно интересует SONY CXA8042AS ?

[Pest]

Везде не нужно наверно, не каждый IU будет работать нормально с такой емкостью на входе.

[ViktKors]

Меня интересуют конденсаторы в 2200пФ на выходах токовых ЦАП о которых идёт речь. Их надо ли во всех токовых ЦАПах ставить: AD1955, AD1853..?

Ну как надо/не надо.. Раз куча конструкций обходится без этих конденсаторов - значит не особо надо.

Я исхожу из того, что скорость сигнала на входе I-V стоит ограничить. Если совсем грубо (а лучше и не требуется), то для типичного модулятора с током половины шкалы 1-5 мА (соответственно максимальным 2-10 мА) емкость 2 нФ ограничивает скорость нарастания где-то на уровне единиц вольт/микросекунду. Т.е. для 1853 и 1000 пФ хватит, для чего-то можно и до 6800 пФ поднять.

.. особенно интересует SONY CXA8042AS ?

У меня нет никакого опыта с ним, какой смысл связываться микросхемой, на которую нет датащита.

Но то, что на их выход вещают десятки Ом сопротивления, по идее явно указывает на то, что им малое входное сопротивление I-V не нужно.

Скрытый текст

[свернуть]

Опять-же, глядя на совершенно конские емкости (C401) (это 2 х 0.1 мкф на каждую линию) понятно, что тут нужен несколько иной подход.
Ну а раз низкое входное I-V никому не интересно - логично поставить обычный ФНЧ на MFB, подключившись к его входной емкости (и без входного резистора). Зверские емкости - в плюс, входное сопротивление - в минус.
Это все чистой воды спекуляции (понятно, что это только базис, разрабатывать нужно заново, имея информацию в несколько большем объеме, чем два урывка схем),

[EDDiE]

Спасибо, ViktKors