Marantz CD-80 modificatie

SSassen · Bericht door **SSassen** » ma 18 dec 2006, 22:09

Peter,

Wat die Maxim opamps betreft:

Using a voltage feedback architecture, the MAX4430- MAX4433 meet the requirements of many applications that previously depended on current feedback amplifiers.

Daarmee stuur je dus (bijna) gegarandeerd aan op de basis(sen) van een verschilpaar op de ingang en haal je nimmer de lage ingangsimpedantie die hier van belang is. Da's juist één van de pluspunten hier, we willen EN een zeer lage ingangsimpedantie EN I/V conversie, een CFB opamp of discrete versie hiervan voldoet aan deze beide eisen.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Bericht door **jeroen_d** » ma 18 dec 2006, 22:19

SSassen schreef:
Jeroen,

Als je d'r goesting voor hebt, ik heb hier een aantal stuks AD811 liggen, zal ik d'r eentje sturen, of twee? Kan je 1:1 vergelijken met de discrete oplossing, is misschien wel een nuttige oefening, wellicht presteert deze wel naar verwachting? Ze zijn SO8, maar ik kan ze evt. op een SO8 > DIL8 adapter voor je solderen?

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Ja hoor, dat is zeker interessant om te proberen! Ik heb inderdaad het liefst op een adaptertje das wel zo gemakkelijk.

SSassen · Bericht door **SSassen** » ma 18 dec 2006, 22:24

Prima, stuur ik d'r morgen twee naar je op, stuur ze maar terug als je d'r klaar mee bent. Zal ze zo even op een SO8 > DIL8 adapter solderen.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » ma 18 dec 2006, 22:30

Hoi Sander,

Het Maxim ding versterkt pak 'm beet 120 db = 10e6. Bij 2 V op de uitgang staat er dus 2 / 10e6 is 2 uV op de ingang. Bij een inputstroom van 2 mA heb je dan een ingangsweerstand van 2 uV / 2 mA = 1 mOhm. Dit wel bij lage frequenties, bij hogere frequenties kun het nu wel zelf uitrekenen aan de hand van het openloopplotje.

Overigens spelen dergelijke zaken net zo goed bij een CFB.

Bij de VFB kun je met een C tegenkoppelen (mits die unity gain stable is) waardoor bij hoge frequenties de ingangsweerstand ook nog laag blijft.

<Edit>

Het is overigens niet mijn bedoeling om naar een VFB te praten, maar gaf ik hem meer als voorbeeld van de huidige stand van zaken. Er zijn op het moment ook hele snel CFB opa's. maar die zijn nog trickier kwa paracitaire capaciteiten.

SSassen · Bericht door **SSassen** » ma 18 dec 2006, 22:37

Peter,

Overigens spelen dergelijke zaken net zo goed bij een CFB.

Ja, maar waar het mij om draait is dat je een voltage feedback amplifier via een omweg gebruikt om I/V conversie te doen terwijl een current feedback amplifier dit van nature doet. Dus dit lijkt mij de aangewezen oplossing. Als jij een reden kunt verzinnen waarom dit niet zo is dan hoor ik 't graag. De reden dat ik nog geen goede voltage feedback opamp heb kunnen vinden voor I/V is hier volgens mij debet aan. Oa. door de beperking in de slewrate, settling time, etc.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » ma 18 dec 2006, 22:47

Hallo Sander,

Denk dat je dat ruimer moet zien. Een echte pure IV omzetter was Jeroens 1e versie (of een weerstandje

) Zowel bij een CFB als een VFB creëer je een lage ingangsinpedantie middels feedback. CFB kan sneller zijn omdat je de voltage compliantie over paracitaire interne capaciteiten omzeilt. Maar het blijft wel een moeilijk ding met capaciteiten aan de negatieve ingang.

SSassen · Bericht door **SSassen** » ma 18 dec 2006, 23:12

Peter,

Denk dat je dat ruimer moet zien. Een echte pure IV omzetter was Jeroens 1e versie (of een weerstandje ) Zowel bij een CFB als een VFB creëer je een lage ingangsinpedantie middels feedback. CFB kan sneller zijn omdat je de voltage compliantie over paracitaire interne capaciteiten omzeilt. Maar het blijft wel een moeilijk ding met capaciteiten aan de negatieve ingang.

Ja, da's waar, een weerstand heeft ook mijn voorkeur, maar da's hier gewoon niet mogelijk, bij de meeste DAC's niet overigens, omwille van de compilantie van de uitgang. En wat de CFB betreft, ik werk toch liever zo lang mogelijk met stromen in het stroomdomein dan prematuur de I/V conversie te moeten maken. In mijn ervaring klinken (en meten!) VFB opamps in een dergelijk toepassing gewoon niet goed, ze kunnen in de regel de staprespons niet volgen en vervormen dan hoor- en meetbaar. Ook de types met >1.5kV aan slewrate hebben dit euvel, gek genoeg vind ik de OPA134/2134 dan vaak nog beter te pruimen.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Bericht door **jeroen_d** » ma 18 dec 2006, 23:53

Pjotr schreef:
Hallo Sander,

Denk dat je dat ruimer moet zien. Een echte pure IV omzetter was Jeroens 1e versie (of een weerstandje ) Zowel bij een CFB als een VFB creëer je een lage ingangsinpedantie middels feedback. CFB kan sneller zijn omdat je de voltage compliantie over paracitaire interne capaciteiten omzeilt. Maar het blijft wel een moeilijk ding met capaciteiten aan de negatieve ingang.

Ik ben het wel met je eens natuurlijk, maar het is toch wel zo dat dit CFB circuit nog steeds een ingangsimpedantie van slechts 10 ohm heeft zelfs als je de terugkoppeling verwijdert. In het hoogfrequent is de amplitude van het DAC signaal wat minder dus zul je zelfs zonder de tegenkoppeling nooit boven de 25mV uitkomen. En binnen de audioband, met tegenkoppellus gesloten, is het signaal te laagfrequent om dit circuit voor enig probleem te plaatsen indien de lus gesloten is. Wat ingangsimpedantie betreft blijft de CFB dus op zijn sloffen binnen de spec van de DAC, ook voor de hoogste frequenties die uit de DAC komen.

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » di 19 dec 2006, 8:56

Pjotr schreef:
Hallo Sander,

Denk dat je dat ruimer moet zien. Een echte pure IV omzetter was Jeroens 1e versie (of een weerstandje ) Zowel bij een CFB als een VFB creëer je een lage ingangsinpedantie middels feedback.[...]

Ik denk het niet. Er zijn ook topologische verschillen en ik kan mij herinneren van de schoolboekjes dat die er ook echt zijn. Academisch kun je met een spanningstegenkoppeling ook stroomingangen maken en als je wat verder filosofeert, dan kun je dat zelfs met vermogenstegenkoppeling en/of compoundtegenkoppelingen.

De crux is meer dat je met transistoren in het stroomdomein moet blijven of translineair. Dat wil dus zeggen dat je op de emitter in moet gaan als eerste trap. Je kunt ook op de basis naar binnen en dan middels tegenkoppeling die impedantie laag maken, maar dat vind ik water naar de zee brengen. Architectonisch lelijk bovendien. En een weerstand ruist te veel en je hebt een berg spanningsversterking nodig.

En o ja, een potentieloos OpAmpje toepassen kan bijna iedereen en daar vind ik geen plezier in. Het is juist de uitdaging om iets discreets op te bouwen en te kijken hoe ver je daar mee komt. Voor een DC servo wil ik zo'n ding wel toepassen en als buizen niet zoveel vervormen had ik het ipv transistoren met buizen gedaan. Tot slot geloof ik niet zonder meer wat er in de datasheet van zo'n OpAmp staat, die meten vrij vaak anders dan wat ze beloven. Het lijken wel commerciele producten...

Groet,
Jacco

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » di 19 dec 2006, 18:04

Beste Jacco,

Vind toch wel dat je motivatie een bovenmatig onderbuikgevoelgehalte heeft. Wat de CFB sneller maakt is dat de ingangstransistor in geaarde basis schakeling staat. De bandbreedte daarvan is min of meer Ft. Bij een VFB stuur je op de basis aan en dan wordt de bandbreedte (het punt waar die af gaat vallen) globaal gesproken Ft / Hfe. Daarentegen is de totale stroomversterking van de gehele versterker wel een factor Hfe groter. Verder is eigenlijk alles wat er achter de ingangstor(ren) zit min of meer identiek voor beide.

Je kunt bij beide eigenlijk niet spreken van stroom OF spanning, die zijn complementair aan elkaar en spelen beide een rol. Alleen is bij de ene de stroom dominant en bij de andere de spanning.

Ik zou niet zomaar op voorhand kunnen/willen zeggen wat beter is, CFB of VFB. Daarvoor moet je toch beide uitgebreider analysen EN beluisteren.

@Jeroen,

Je hebt natuurlijk gelijk dat als je op de emitter instuurt, je intrinsiek daar al een lage impedantie hebt van zeg 5 ohm. Het wordt anders als je overall gaat tegenkoppelen. Dan ga je de ingangsimpedantie dermate verlagen dat die 5 ohm niet meer zo relevant is vanuit de DAC gezien. Je zou voor beide topologieën eens naar de resulterende ingangsimpedantie moeten kijken. Uiteindelijk loopt de bulk van de DAC-stroom dan door de feerbackweerstand bij beide.

Wbt dat weerstandje: Als Plipse voor de TDA opgeeft dat er geen performance degradatie is bij een spanning op de DAC van + en - 26 mV zie ik niet in waarom je daar geen gebruik van zou mogen maken? Bij de oude BB PCM63 was het zelfs nog hoger, iets van 100 mV a 200 mV dacht ik. Kun je natuurlijk roomser dan de Paus willen zijn door de ingangsweerstand van de IV converter zo laag mogelijk te maken maar als het eigenlijk niets oplevert ...

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » di 19 dec 2006, 18:20

Pjotr schreef:
Beste Jacco,

Vind toch wel dat je motivatie een bovenmatig onderbuikgevoelgehalte heeft. Wat de CFB sneller maakt is dat de ingangstransistor in geaarde basis schakeling staat. De bandbreedte daarvan is min of meer Ft. Bij een VFB stuur je op de basis aan en dan wordt de bandbreedte (het punt waar die af gaat vallen) globaal gesproken Ft / Hfe. Daarentegen is de totale stroomversterking van de gehele versterker wel een factor Hfe groter. Verder is eigenlijk alles wat er achter de ingangstor(ren) zit min of meer identiek voor beide.

Je kunt bij beide eigenlijk niet spreken van stroom OF spanning, die zijn complementair aan elkaar en spelen beide een rol. Alleen is bij de ene de stroom dominant en bij de andere de spanning.

Ik zou niet zomaar op voorhand kunnen/willen zeggen wat beter is, CFB of VFB. Daarvoor moet je toch beide uitgebreider analysen EN beluisteren.

[...]

Het lijkt wel of je in standaard bouwblokjes denkt zonder te beseffen dat topologische keuzen consequenties hebben. Dat kom ik vaak tegen in mijn vakgebied overigens.

Groet,
Jacco

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » di 19 dec 2006, 18:35

Beste Jacco,

Dit draagt niet bij aan het inzicht krijgen wat er nu werkelijk speelt.

By the way, vraag je niet teveel over mij af. Dat zou teveel eer zijn

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » di 19 dec 2006, 18:43

Wat er werkelijk speelt is op dit moment ingangsweerstand, althans dat destilleer ik uit de recente posts.

ZinCE = beta/gm
ZinCB = 1/gm

Dat betekent dat ik bij een schakeling waarbij ik op de basis naar binnen ga, daar beta keer moet tegenkoppelen om op hetzelfde uit te komen. In het geval van de BC547C is dat 450 en dus moet de lusversterking tenminste 53 dB zijn om equivalent te zijn. Maw, als je kiest voor een basis-in trap, dan "verkloot" je al 53 dB van de lusversterking. Dat is gewoon jammer.

Groet,
Jacco

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » di 19 dec 2006, 18:57

Hmm, is Zin dan niet 25/Ic (met Ic in mA) voor beide met silicium torren?

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » di 19 dec 2006, 19:04

Pjotr schreef:
Hmm, is Zin dan niet 25/Ic (met Ic in mA) voor beide met silicium torren?

Voor een common emitter en common base? Nee. Bij de CE ga je op de basis naar binnen en bij de CB op de emitter.

gm = q/(kT)*Ic ongeveer 40*Ic.

Groet,
Jacco

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » di 19 dec 2006, 19:32

Had het toch niet over Gm maar over Zin?

Afijn het maakt eigenlijk ook niet uit. Het gaat er om wat die Zin doet bij een tegengekoppelde versterker. Een IV converter zonder tegenkoppeling heeft sowieso geen zin als je op de basis in koppelt.

Bericht door **jeroen_d** » di 19 dec 2006, 20:14

Van versie 11 is de ingangstrap tot en met het punt waar C1 zit een zuivere open loop IV-omzetter als je ipv die C1 een weerstand van 1500 ohm neemt. De vervorming van dit circuit is al laag en de bandbreedte is hoog. OK, nu nemen we niet meer die weerstand, maar C1 en daar zetten we een buffer achter die in klasse A staat. De uitgang van deze buffer koppelen we nu terug op de ingang om de vervorming tot zeer lage waarden te krijgen. Vanaf een bepaald punt stijgt de vervorming weer maar doet dat met slechts 6 dB/oct. De ingangsimpedantie is altijd voldoende laag, ook hoogfrequent waar de tegenkoppeling minder wordt. De architectuur van dit circuit is dus fundamenteel superieur aan een IV-convertor die gerealiseerd wordt met een spanningstegengekoppelde opamp. Die laatste moet extreem breedbandig zijn om de performance van de CFB te evenaren. Ik ben het volledig met Jacco eens dat dit water naar de zee dragen is.

Daarmee vind ik Peter, dat de hele discussie die je gestart bent mosterd na de maaltijd is. Als je ons van CFB af had willen brengen had je dat vele pagina's geleden moeten doen. Bijdragen om het huidige circuit te verbeteren worden meer op prijs gesteld.

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » di 19 dec 2006, 21:22

Beste Jeroen,

Zoals een aantal post geleden al gemeld is het niet mijn bedoeling om je van CFB af te houden. Wel om je te wijzen op een aantal valkuilen daarbij. Zoals jezelf al gemerkt hebt kun je de mist in gaan als je een aantal fundamentele zaken over het hoofd ziet. Het is dat Jacco er over door wil gaan en dan krijgt ie "feedback" ook. Ben ook niet begonnen hier met op de man te spelen, kennelijk vonden anderen het nodig om met persoonlijke kwalificaties te komen ipv even toelichting te geven ...

Dat ik er niet eerder mee gekomen ben is omdat ik een tijdje wegens familieomstandigheden niet zo op het forum aanwezig was met wat serieuzere zaken.

Maar je hebt gelijk. Misschien moeten we de discussie over wat nu werkelijk het beste is als I/V converter met de inns en outs daarvan in een ander draadje voeren.

Bericht door **jeroen_d** » di 19 dec 2006, 23:41

Hoi Peter,

Het is vervelend als je door familie omstandigheden niet lekker kunt forummen, dat vind ik echt niet leuk voor je. Ik hoop dat er niet al te veel gezondheidsproblemen zijn. Maar dit weten wij natuurlijk niet en het blijft een beetje onbegrijpelijk van jouw kant om met VFB opamps te schermen. Het idee van een analoog filter direkt na de DAC kan ook met de CFB en dan is er geen 50 dB spanningsversterking nodig zoals dat wel het geval is met de VFB.

De discussie over wat de beste IV-omzetter is hoeft niet gevoerd te worden, het is evident dat de CFB daarvoor beter is geschikt dan de VFB. Voor mij is de keuze simpel, open loop of CFB. De CFB hoeft niet discreet uitgevoerd te worden, hoewel ik dat wel erg leuk vind en het je de gelegenheid geeft om optimaal te tunen voor de specifieke applicatie.

Als het gaat om met opamps te werken is de AD811 een hele goede kandidaat, hij is met de post onderweg vanuit Sander. Ik kan straks dus de discrete open loop, de discrete CFB en de opamp CFB met elkaar vergelijken. Ik zal zorgen dat ik in de kerstvakantie een hoogfrequent toonfiets en scoop tot mijn beschikking heb. Kan ik mooi sinusjes en blokgolven bekijken

.

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » wo 20 dec 2006, 14:47

Ik ben voor mezelf ook eea naar een einde aan het breien, ik heb het gevoel dat er niet veel meer uit te halen is. Mijn voorstel heb ik verder uitgewerkt voor in een "1500 Ohm" operatie en het is aan ieder zelf of er iets van gebouwd gaat worden. Ikzelf in ieder geval wel, maar dat zal nog even duren en dan enigzins aangepast voor "2445 Ohm" bedrijf (dan komt er 1,73 Veff uit en dat is perfect voor mijn cd recorder).

Anyway, hier "mijn release candidate":
http://amorgignitamorem.nl/FolderForTransfer/TIARC1.pdf

Ik zal er snel doorheenlopen in de vorm van een opsomming:
*blz 1: dit is het schema op top niveau waarbij ik 10 pF heb toegevoegd en dat stelt een parasitaire C voor. Wellicht wat worst-case, but you never know...
*blz 2: spreekt voor zich
*blz 3: uitgangsspectrum over een 10 kOhm belasting
*blz 4: uitgangsspaning van de DAC
*blz 5: in en uitgangsimpedantie, @ 10 kHz 90 en 140 milliOhm respectievelijk
*blz 6: lineair gedrag: B = 928 kHz, faseafw @ 20 kHz = 1.3 graden en groepslooptijdvervorming = 60 ps (!)
*blz 7: stabiliteit, fasemarge = 93 graden (bij FM > 76 graden is er helemaal geen doorschot op een blokgolf)
*blz 8: overzicht met de tot nu toe behaalde resultaten
*blz 9: poolbanen agv parasitaire C aan ingang, uitgang en over de feedbackweerstand. Hieruit blijkt dat er C's tot 1 microfarad (en misschien wel meer, maar dat heb ik niet gesimuleerd) aan of de in- of de uitgang geplaatst mogen worden, het circuit geeft geen kick. Pas bij 2 nF wordt het circuit instabiel als er een extra C over de tegenkoppelweerstand geplaatst wordt.

Tot zover,
Jacco

SSassen · Bericht door **SSassen** » wo 20 dec 2006, 15:32

Ziet er prima uit Jacco! Ik zal zo even een voorstel doen voor de offset regeling, in een voorgaande post heb ik al een hint gegeven hoe ik dat wil gaan doen.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

SSassen · Bericht door **SSassen** » wo 20 dec 2006, 15:48

Hieronder een eerste opzet voor een DC servo, zoals te zien aan 't schema kies ik ervoor om de stroombronnen bij te regelen en niet voor het injecteren van een spanning op de ingang. De opamp is d'r eentje met een zeer lage eigen offset en uiteraard ruisarm en met een lage slewrate. Een OP27 oid. lijkt mij hier prima op z'n plaats, maar andere suggesties zijn uiteraard welkom.

Discrete I/V omzetter, DC servo, versie 1
http://hardwareanalysis.com/images/arti ... /11958.gif

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

GerardJ · Bericht door **GerardJ** » wo 20 dec 2006, 18:57

Na wat googelen op "iv converter" en "cfb" kwam ik het volgende tegen van Elso Kwak op diyaudio:
http://www.diyaudio.com/forums/showthre ... genumber=3

In the datasheet of the AD844 it is explained that the current feedback amplifier has some advantages over a normal voltage feedback amplifier as a IV-converter. This is too technical to repeat or explain here but has to do with phase margin and stability. Also in fig. 28 of the datasheet is a simplified schematic in which the first part is almost excactly the scheme by Thijs. (the other part is the double diamond outputbuffer, LH002 style) I have been using the AD811 and OPA603 current feedback amplifier during some years in my DAC. After reading the Pooge Chronicles by Walter Jung and Hampton Childress. Also tried the AD844. Thereafter I switched to my discrete circuit as it sounded superior to the IC-currentfeedback amps.

Jeroen, dit is niet bedoeld om je te ontmoedigen, maar het is al eens onderzocht met aangegeven resultaat. Verder valt mij op dat de meeste CFB opamps zeer snel zijn, maar nogal veel vervorming hebben. De AD811 en AD844 zijn hierop een gunstige uitzondering.

Groeten,

Gerard

GerardJ · Bericht door **GerardJ** » wo 20 dec 2006, 19:16

Jacco,

Een fraai stuk werk. Wat denk je van een Walt Jung regelaar als voeding?

dekkersj schreef:
Ik ben voor mezelf ook eea naar een einde aan het breien, ik heb het gevoel dat er niet veel meer uit te halen is.

Ben het met het bovenstaande deels eens. Blijft de vraag wat is haalbaar en nog zinvol?
In dit draadje zijn een aantal veelbelovende schakelingen "platgesimuleerd", met alle beperkingen van dien (toch redelijk ideale componenten, identieke transistoren, etc.) en met meten komen we ook niet veel verder voor de betere schakelingen, simpelweg omdat de meetsystemen op basis van een geluidskaart zelf al meer vervorming geven dan de IV-omzetter.

Een manier om nu verder te komen is een testsysteem bestaande uit een vaste DAC met lage vervorming (of misschien zelfs enkele DACs) en een goede voeding, waarin gemakkelijk kan worden omgeschakeld tussen een aantal IV-omzetter.

Groeten,

Gerard

Bericht door **jeroen_d** » wo 20 dec 2006, 19:26

GerardJ schreef:
Na wat googelen op "iv converter" en "cfb" kwam ik het volgende tegen van Elso Kwak op diyaudio:
http://www.diyaudio.com/forums/showthre ... genumber=3

In the datasheet of the AD844 it is explained that the current feedback amplifier has some advantages over a normal voltage feedback amplifier as a IV-converter. This is too technical to repeat or explain here but has to do with phase margin and stability. Also in fig. 28 of the datasheet is a simplified schematic in which the first part is almost excactly the scheme by Thijs. (the other part is the double diamond outputbuffer, LH002 style) I have been using the AD811 and OPA603 current feedback amplifier during some years in my DAC. After reading the Pooge Chronicles by Walter Jung and Hampton Childress. Also tried the AD844. Thereafter I switched to my discrete circuit as it sounded superior to the IC-currentfeedback amps.
Jeroen, dit is niet bedoeld om je te ontmoedigen, maar het is al eens onderzocht met aangegeven resultaat. Verder valt mij op dat de meeste CFB opamps zeer snel zijn, maar nogal veel vervorming hebben. De AD811 en AD844 zijn hierop een gunstige uitzondering.

Groeten,

Gerard

Hoi Gerard, dit bemoedigt mij juist zeer! Heb ik niet voor niets per kanaal 20 torren aan elkaar gesoldeerd. Neemt niet weg dat het leuk blijft om zelf ook waar te nemen dat een kant-en-klare opamp minder klinkt. Wat dat betreft is je post jammer, nu ben ik bevooroordeeld...

P.S. ik had deze post al gelezen en ik vond dat toen heel jammer, die reaktie van Elso Kwak. Hij had duidelijk geen snars begrepen van de post van Kuei Yang Wang over toepassing van de OPA660.