Marantz CD-80 modificatie

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » wo 22 nov 2006, 16:19

SSassen schreef:
Zometeen even wat simulaties van wat er gebeurt met HF stoorsignalen, maar eerst even een aanvulling op de opmerking die ik eerder maakte richting Jeroen over het plaatsen van een condensator parallel over de uitgang van de DAC. Hieronder meer informatie hierover uit een datasheet van Analog Devices

AD797 datasheet, HF shunting
http://hardwareanalysis.com/images/arti ... /11913.gif

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Dat is allemaal leuk en aardig, maar het idee van een goede I/V converter is dat ie 0 Ohm aan Zin heeft. Nu heeft ie van mij 40 milliOhm en dan denk dat 1 a 2 nF niet veel zoden aan de dijk zet. Eerder 150 uF.

Groet,
Jacco

SSassen · Bericht door **SSassen** » wo 22 nov 2006, 16:24

Jacco,

Dat is allemaal leuk en aardig, maar het idee van een goede I/V converter is dat ie 0 Ohm aan Zin heeft. Nu heeft ie van mij 40 milliOhm en dan denk dat 1 a 2 nF niet veel zoden aan de dijk zet. Eerder 150 uF.

Dit is primair een oplossing voor opamp I/V omdat je daar ziet dat vooral langzamere opamps zich danig verslikken in de HF van de stapconversie en andere 'stoorsignalen'.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » wo 22 nov 2006, 16:32

SSassen schreef:
Jacco,

Dat is allemaal leuk en aardig, maar het idee van een goede I/V converter is dat ie 0 Ohm aan Zin heeft. Nu heeft ie van mij 40 milliOhm en dan denk dat 1 a 2 nF niet veel zoden aan de dijk zet. Eerder 150 uF.
Dit is primair een oplossing voor opamp I/V omdat je daar ziet dat vooral langzamere opamps zich danig verslikken in de HF van de stapconversie en andere 'stoorsignalen'.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Dat kan zijn, maar ik denk aan iets anders. With all due respect.

Kijk, je hebt in principe 4 soorten OpAmps (eigenlijk 5): spannings-, stroom-, transadmittantie- en transimpedantieversterkers. Veruit de meeste OpAmps zijn van het type spanningsversterker en hebben een GBP. Dit zijn die van nature een hoge Zin hebben en een lage Zout. Relatief dan he. Met tegenkoppeling krijg je die Zin uiteindelijk ook wel laag, maar daar zijn ze niet voor. Je moet dan denken aan een diff pair aan de ingang met bipo's of fet's. CES in balans dus. Welnu, zo zou je een transimpedantieversterker (=I/V converter) fundamenteel niet moeten maken. Die heeft een stroomingang en een spanningsuitgang, ofwel een lage Zin en een lage Zout. Van nature. Dat betekent dat je dus op de emitter naar binnen moet. En niet op de basis! Dat is het verschil met de traditionele OpAmps en die zou je niet moeten gebruiken. Daar kan 1 a 2 nF wellicht iets doen.

Groet,
Jacco

Bericht door **jeroen_d** » wo 22 nov 2006, 16:36

Sander ik herinner me heel goed dat je deze oplossing aangedragen hebt. Echter, ik had mijn IV-converter al af en wilde deze eerst eens op zijn kwaliteiten beoordelen. Gehoormatig prima.

Het plaatsen van de condensator zoals aangegeven is heel goed mogelijk voor het volgende A/B vergelijk. Als dit goed werkt is het natuurlijk uitermate simpel. Mijn eigen idee is dus oftewel mijn schakeling nog wat verbeteren met het idee van peufeu ( ik wacht met spanning de sim van Jacco af) of jouw voorstel van condensator aan de ingang van de opamp. Ik heb niet voor niets de oude IV-converter van de CD-80 nog volledig intact gelaten en kan die binnen een handomdraai weer gebruiken.

Toch heb ik bij voorbaat, gevoelsmatig, mijn bedenkingen bij die condensator. Hij kan pas gaan werken, zoals Jacco al aangeeft, op het moment dat de opamp de virtuele 0-impedantie niet meer kan vasthouden. En mijn gevoel zegt me dat dat te laat is. Je kan de condensator ook niet supergroot maken. Dan stroomt de Idac meteen naar aarde en gaat slechts een deel de IV-convertor in. Maar ik zal het zeker ook nog proberen, jouw voorstel.

SSassen · Bericht door **SSassen** » wo 22 nov 2006, 16:40

Goed, even wat simulaties gedraaid met de laatste versie van de schakeling die ik in de simulator heb zitten, dit is INCLUSIEF een lowpassfilter op ~30kHz. Als ik twee signalen aanbiedt op de ingang van de I/V omzetter. Eén signaal met een frequentie van 6kHz en eentje met een frequentie van 2MHz dan volgt daaruit (referentiesignaal is het 6kHz signaal en alles genormaliseerd naar 0dB):

- Referentie -
6kHz: 0dB
Total Harmonic Distortion: 0.000707%

- 2MHz op 0dB -
6kHz: 0dB
2MHz: 0dB
Total Harmonic Distortion: 2.412864%

- 2MHz op -20dB -
6kHz: 0dB
2MHz: -20dB
Total Harmonic Distortion: 0.002084%

- 2MHz op -40dB -
6kHz: 0dB
2MHz: -40dB
Total Harmonic Distortion: 0.000847%

- 2MHz op -60dB -
6kHz: 0dB
2MHz: -60dB
Total Harmonic Distortion: 0.000709%

Zoals te zien uit de resultaten heeft een dergelijk signaal wel degelijk invloed, zeker wanneer de amplitude groter is, dit ondanks het aanwezige lowpassfilter. Hieronder een indruk van de gebruikte I/V omzetter met een grafiek voor de frequentie curve en fase.

Discrete I/V omzetter, versie 006
http://hardwareanalysis.com/images/arti ... /11914.gif

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » wo 22 nov 2006, 16:42

voodooless schreef:
Misschien is het wel zinvol om een dergelijke simulatie ook los te laten op de orginele schakeling van Jeroen, en misschien is het ook wel handig om even een degelijke opamp in het verhaal mee te nemen, immers zou die slechter moeten presteren...

Vwb het originele schema van Jeroen, die lijdt er in het geheel niet onder...In beide gevallen de H2 op 77,5 dB down en de H3 op 100 dB down. Modellen van OpAmps vertrouw ik niet zo.

Groet,
Jacco

SSassen · Bericht door **SSassen** » wo 22 nov 2006, 16:47

Mja, dit is een oplossing puur voor bepaalde types opamps zoals Jacco al aangeeft, daar valt winst te halen. Bij de hier besproken discrete schakelingen heeft 't weinig zin, ik heb zojuist nog wat zitten spelen maar zie pas vanaf 10uF wat gebeuren en dan werkt de I/V omzetting al niet helemaal correct meer.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » wo 22 nov 2006, 16:49

SSassen schreef:
Mja, dit is een oplossing puur voor bepaalde types opamps zoals Jacco al aangeeft, daar valt winst te halen. Bij de hier besproken discrete schakelingen heeft 't weinig zin, ik heb zojuist nog wat zitten spelen maar zie pas vanaf 10uF wat gebeuren en dan werkt de I/V omzetting al niet helemaal correct meer.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Wat er wel mogelijk is, is dat er intern filteringen gedaan worden. Maar dat is vrij gevaarlijk, ik heb net naar mijn fasemarge gekeken en die is in de buurt van de 65 graden. Oppassen dus.

Groet,
Jacco

Bericht door **jeroen_d** » wo 22 nov 2006, 16:55

dekkersj schreef:
Vwb het originele schema van Jeroen, die lijdt er in het geheel niet onder...In beide gevallen de H2 op 77,5 dB down en de H3 op 100 dB down.

Groet,
Jacco

Dat wilde ik maar weten

voodooless · Bericht door **voodooless** » wo 22 nov 2006, 17:03

Dat is natuurlijk mooi Jeroen

Zou je, mits je een degelijke geluidskaart hebt, ook eens een RMAA meting kunnen doen van beide IV's (als je tijd hebt)? Ben wel benieuwd naar de verschillen, met name naar de IMD meting.

Als ik dit even reflecteer naar mijn eigen experiment met het outputfilter dan zal je daar dat de IMD metingen helemaal fucked waren:

Afbeelding

(wit is loopback)

Ik heb echter ook mijn nieuwe Chineese speler opgemeten, en deze had wel een volledig normaal IMD fs freq plaatje:

Afbeelding

(wit is GEEN loopback!)

Duidelijk is dat hier de vervorming van de ADC afkomtig is. CD speler is dus beter dan ik kan meten

Merk wel op dat de DAC in de CD5400 geen current output heeft, dit heeft dan dus alleen betrekking op het filter (waar natuurlijk wel het gekwantiseerde signaal door gaat).

Wellicht is dit ook een verschijnsel van HF problemen i.c.m de opamp? Howel deze 150 Mhz bandbreedte heeft. Echter aangezien het een MFB filter is zit er al een cap parallel voor de opamp..

Bericht door **KT88** » wo 22 nov 2006, 17:13

dekkersj schreef:
Misschien kan ik daar enigszins antwoord op geven, ik heb in mijn schakeling net een simulatie achter de rug met twee even sterke sinussen. Eentje op 5 kHz en eentje op 1 MHz. Wat je dan ziet is een veranderd gedrag van de harmonische vervorming van die 5 kHz. De H2 component zit nu op 72.7 dB down en de H3 op 92.4 dB down. Een behoorlijke verslechtering dus. Ik zeg niet dat dit alles verklaart, maar grote signalen ver boven de audioband kunnen gevolgen hebben voor het gedrag binnen de audioband.

Dit is toch gewoon hetzelfde als "slewing" van een versterker?
Filteren aan de ingang, en twee snelle clampdioden over de opamp ingangen zou het wel moeten doen dan?

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » wo 22 nov 2006, 17:22

KT88 schreef:
dekkersj schreef:
Misschien kan ik daar enigszins antwoord op geven, ik heb in mijn schakeling net een simulatie achter de rug met twee even sterke sinussen. Eentje op 5 kHz en eentje op 1 MHz. Wat je dan ziet is een veranderd gedrag van de harmonische vervorming van die 5 kHz. De H2 component zit nu op 72.7 dB down en de H3 op 92.4 dB down. Een behoorlijke verslechtering dus. Ik zeg niet dat dit alles verklaart, maar grote signalen ver boven de audioband kunnen gevolgen hebben voor het gedrag binnen de audioband.
Dit is toch gewoon hetzelfde als "slewing" van een versterker?
Filteren aan de ingang, en twee snelle clampdioden over de opamp ingangen zou het wel moeten doen dan?

Slewing is een typische ingangseigenschap en heeft te maken met het niet snel genoeg zijn van de schakeling. Dat kan natuurlijk, maar ik denk meer aan een combinatie van factoren. Het is een tegengekoppeld circuit en dat werkt bij de gratie van die lus. Gaan er nou grote stromen vloeien of ergens groete spanningen in de lus ontstaan, dan kan het dat de instellingen gaan verlopen. De gm van die torren wordt kleiner en dan kan het zijn dat de lus niet meer effectief is en dat kan weer slewing in de hand werken. Het is allemaal van effect op elkaar en alles bij elkaar opgeteld moet het nooit voor problemen zorgen in een goed ontwerp.

Edit: die diodes antiparallel hebben volgens mij alleen een beschermende functie. Als je een echte I/V converter maakt, dan doet die impedantie niet veel. Maar ja, het is altijd te proberen.

Groet,
Jacco

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » wo 22 nov 2006, 17:29

jeroen_d schreef:
[...]( ik wacht met spanning de sim van Jacco af) [...]

Nou, ik heb de schakeling van peu feu in zijn geheel gesimuleerd zoals ie gepubliceerd is, maar ik kom niet veel verder dan jouw schakeling (beetje jammer). THD = 0.0013 %. Wellicht dat er iets te pielen valt, maar je zult er nooit een prijs mee winnen. Wel is ie ongevoelig voor HF. Dat dan weer wel.

Het wordt eens tijd dat we realistische modellen voor die elco's gaan invoeren.

Groet,
Jacco

SSassen · Bericht door **SSassen** » wo 22 nov 2006, 17:35

Jacco,

M.i. is mijn laatste variant van jouw opzet wel een stuk in de goede richting, Jeroen z'n schakeling dient akelig precies te worden afgeregeld om geen DC offset te krijgen, liefst heb ik een schakeling die wat robuuster is. Ook krijg ik de vervorming niet significant veel lager met Jeroen z'n opzet, zelfs als ik de hele boel cascodeer en flink wat stroom door de diverse transistors stuur.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Bericht door **jeroen_d** » wo 22 nov 2006, 19:05

Ja die DC offset zit ik niet mee, ik heb toch al condensator in de signaalweg van het actieve hoogdoorlaatfilter voor de monitor.

Jammer dat die peufeu het niet beter doet. Wat hij zelf heeft aangegeven dat de vervorming pas echt laag wordt indien overal BC550/560C wordt gebruikt, hoge beta torren dus. Constante beta is in zijn schakeling van minder belang geworden.

Bericht door **KT88** » wo 22 nov 2006, 19:22

dekkersj schreef:
KT88 schreef:
Dit is toch gewoon hetzelfde als "slewing" van een versterker?
Filteren aan de ingang, en twee snelle clampdioden over de opamp ingangen zou het wel moeten doen dan?
Edit: die diodes antiparallel hebben volgens mij alleen een beschermende functie. Als je een echte I/V converter maakt, dan doet die impedantie niet veel. Maar ja, het is altijd te proberen.

Die dioden maken dat het verschil tussen de ingangen nooit groter kan worden dan de doorlaatspanning van die dioden.
Daarom ook anti-parallel aan de ingang, pak je daar nu snelle schottkys voor, zoals BAT85 ofzo, dan kan het verschil niet groter worden dan ca. 0.5V en komt de opamp niet zo snl in de problemen doordat hij een grote lus moet bijregelen.

Dit soort zaken helpt echt, zeker als het snel moet.

Lees Bob Pease er maar eens op na!

SSassen · Bericht door **SSassen** » wo 22 nov 2006, 19:26

KT88,

Klopt, sterker nog. de meeste stroomuitgangen van DAC IC's zijn voorzien van deze diodes, vandaar ook dat je beter kunt zorgen dat je in een virtuele nul uitstuurt want als je in de buurt komt van de doorlaatspanning van die diodes krijg je natuurlijk een afschuwelijke hoge vervorming.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Bericht door **KT88** » wo 22 nov 2006, 19:38

Als het goed is, is die stroom daar te klein voor.
Je krijgt gewoon problemen als de opamp te traag zou zijn om de lus gesloten te houden en dan is het middel natuurlijk erger dan de kwaal.

Kortom, zoals iemand* onlangs in RATech beweerde, dat NE5532 in alle gevallen voldoet, is natuurlijk een lachertje.

* Arny Krueger, ja. (don't get me started!)

SSassen · Bericht door **SSassen** » wo 22 nov 2006, 19:47

Nou, de meeste van deze 'current output' DAC gooien er zomaar 2 tot wel 10mA uit, dus da's ruim voldoende.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

SSassen · Bericht door **SSassen** » wo 22 nov 2006, 19:50

Ik kon 't toch niet laten om eens een retesnelle opamp (800V/us) te modelleren en daar eens een I/V omzetter mee te maken, zie hieronder, met een nette 0.000010% vervorming (-140dB) is de discussie natuurlijk academisch geworden, zelfs al is de vervorming in de praktijk 20dB hoger.

Opamp I/V omzetter met LT1360
http://hardwareanalysis.com/images/arti ... /11916.gif

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Bericht door **jeroen_d** » wo 22 nov 2006, 20:17

Gooi er nog eens die combinatie van laagfrequent met hoogfrequent in?

Ik vind het trouwens prima als zo'n opamp het goed doet. Doet niks af aan de waarde van dit draadje aangezien in 99% van de CD-spelers een ne5532 dan wel OPA huppelepup inzit die allemaal veel te traag zijn.

Bericht door **jeroen_d** » wo 22 nov 2006, 20:25

Sander, ik heb eens naar de datasheet gekeken van die opamp.

Ik ben totaal niet onder de indruk, sorry. Open loop gain van 35 dB bij 1 MHz, bij unity gain 2de en 3de harmonische vervorming -70dB bij 2 MHz.

-edit- de 3de harmonische is zelfs hoger. Bij lage frequenties is de vervorming iets minder dan 0.001% bij unity gain. Ik snap niet hoe je aan jou sim resultaten kan komen.

SSassen · Bericht door **SSassen** » wo 22 nov 2006, 20:30

Jeroen,

Daar hoef je geen sorry voor te zeggen hoor, het was maar een experiment, en omdat de simulator die ik gebruik bij Linear vandaan komt zitten alle componenten van hun d'r al in, dus een snelle opamp was gauw gevonden, veel verder heb ik eerlijk gezegd niet gekeken.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Bericht door **jeroen_d** » wo 22 nov 2006, 20:36

.

Zoals jacco en jij zelf al schreven, vertrouw opamp modellen in een simulator niet...

Ik heb ook wel eens verder gezocht naar opamps en kan er geen vinden die aan de eisen voldoet. En als mijn circuit alle hoogfrequent shit uit het audiosignaal houdt, dan maak ik me absoluut geen zorgen over 2de harmonische -80 dB en 3de harmonische -100 dB. De UcD zit ook al op 0.003% bij slechts 1W en dat is THD. Het zou me niks verbazen als daar 3de harmonische de overhand heeft. Mijn open loop schakelingetje is volgens mij zo slecht nog niet. Bij 0,2 mA ipv 2mA neem ik aan dat de vervorming alweer met 20 dB is gezakt en is dan absoluut verwaarloosbaar tov de eindversterker.

Maar ik ga nog lekker meten als ik een geluidskaart heb. Wellicht lukt het me wel met een toongenerator van mijn werk om een goed testsignaal aan te bieden om te kijken wat IMD doet.

SSassen · Bericht door **SSassen** » wo 22 nov 2006, 20:37

Nee, zoals ik al zei, 't was puur even een experiment

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com