En toen had hij ineens het idee om de RIAA-correctie in het digitale domein te doen. Dat stelt nogal wat eisen aan de AD-converter en daar gaat deze draad verder niet over. Waar die wel over gaat is een voorversterker voor een dergelijke topologie. Allerlei eisen komen voorbij en ik wil me specialiseren in ruis. Dat wil ik zo laag mogelijk houden. Als het ongeveer in de buurt komt van de ohmse weerstand van een laagohmig MC-element zou dat een uitdaging zijn
Die ga ik dus graag aan.Achtergrond
In de telecommunicatie is het bekend dat de eerste trap het meest bijdraagt aan de ruis, althans als de keten volgens een bepaald principe is ontworpen. In de analoge wereld is die ook wel bekend en wordt dan verbasterd tot "veel versterking in de eerste trap". Nu wil ik daar geen tweekamp over laten ontstaan, maar de theorie is er helder over: dat is slechts een benadering van wat er echt moet gebeuren. De theorie heeft het over een abstract begrip: "beschikbare vermogensversterking" genaamd. Je kunt met allerlei moeilijke wiskunde ook bewijzen dat dat zo is en dat valt ver buiten het bestek van deze draad. Gelukkig zijn er simulatoren die deze specifieke vorm van versterking zonder morren geven en dan kun je het gewoon gebruiken. Een hoge beschikbare vermogensversterking wil feitelijk zeggen dat de ruis van de tweede trap en wat daarna komt niet veel meer doet in het totaal aan ruis vwb het de signaal ruis-afstand aangaat. In principe is ruis niet zo erg, zolang het gewenste signaal maar vele malen groter blijft
Het schema
Dat ziet er zo uit:
Rondom de eerste 2 transistoren zijn 2 soorten tegenkoppeling aangebracht: transadmittantie en transimpedantie. Samen zorgen ze voor een gewenste ingangsweerstand van bv 47kOhm. Door deze trap bijna kort te sluiten kan dit en bovendien wordt de beschikbare vermogensversterking groot. Dit wordt bereikt door een virtueel aardpunt na R3 te maken. Dat is eigenlijk de hele truuk. Momenteel ligt de ingangsimpedantie rond die 47kOhm en de optimale ruisimpedantie op ca 1500 Ohm. Als je een bron van 1500 Ohm aan zou sluiten zit je op een gruwelijk laag ruisgetal van ca. 2,5dB. Een ingangstrafo met wikkelverhouding 6 a 7 zou icm een element met 30 a 40 Ohm bijna ideaal zijn. Uiteraard hangt eea af van de instelstroom van die ingangstorren en ik hoop dat de basisweerstand niet al te veel roet in het eten gooit. Voor die ingangstorren had ik trouwens een MAT02 in gedachten, maar in de layout heb ik rekening gehouden met een alternatief in de vorm van een IMX1 transistor. Zonder step-up trafo en een 160 Ohm bronweerstand zit ik volgens verwachting op 6dB ruisgetal en dat komt neer op bijna 80dB (!) aan signaal ruis-verhouding A-gewogen (voor een DL160-gevoeligheid). Dat betekent dus dat ik 6dB van het theoretische maximum af zit bij dit element. Voor een 30 a 40 Ohmig element zou dat bij 500uV aan gevoeligheid neerkomen op iets minder dan 80dB SNR en een ruisgetal van ca. die 2,5dB met step-up.
Een voordeel van het virtuele aardpunt icm een laagohmige R3 (100 Ohm) is dat de spanningsslag erg klein is en er een lage voedingsspanning volstaat voor die ingangstrap (+/- Uv).
Na de eerste trap een variant op een instrumentatieversterker met optionele 50kHz filtering. Voor mijn toepassing is het dan gedaan, omdat ik differentieel een AD-converter in ga. Maar de layout voorziet in een derde trap voor een analoge RIAA-trap. Je moet wel de condensatoren uitzoeken, maar eerlijk gezegd denk ik niet dat dat een groot probleem is. Ik heb er over nagedacht (en de simulator ook trouwens) om er een passieve trap in te gebruiken, maar dan zijn de mooie getallen voor SNR naar de haaien.
Wat je nu ziet, is bijna geheel klaar qua lay-out en ben aan het nadenken over een voeding. Misschien is dat deze week nog wel klaar.
Groet,
Jacco
Ik ga dit met veel interesse volgen. Ik heb dan wel geen platenspeler, maar die staat nog wel op het programma voor ooit.. En als ik dan al een mooie RIAA in mijn pre kan inbouwen is dat natuurlijk mooi meegenomen!
