Very low distortion OP amplifier

[darkul]

Neutrik jest doskonały .. ale lepszy jest Audio Precison One i Two.

W zasadzie możliwości pomiarowe Neutrika sa wystarczające.

Za najwspanialsza funkcje tego urządzenia uważam opcję [ program ] badań przesunięć fazowych w funkcji jednej jak i wielu częstotliwości. Co ciekawe Neutrik również pokazał że w budowie klamoctwa zniekształcenia nie są tak istotne jak właśnie zgodność fazowa dla wszystkich częstotliwości w funkcji zmiennej obciążalności.

[darkul]

Podstawowe funkcje jak IMD,THD,THD+N, rózne szumy z generatora,

[grzenio74]

senicz>

W nocie do OPA2134 jest narysowany schemacik, według którego mierzone były zniekształcenia tego op-ampa. Jest tam pokazany właśnie Audio Precision System One Analyzer jako wykorzystany miernik. No a zniekształcenia tego OPA2134 dla przypomnienia to 0,00008% więc przyrząd ten musi mieć jeszcze lepszą dokładność pomiaru skoro Burr-Brown go wykorzystał. Ja nawet nie marzę, że uda mi się zejść do takiej granicy ale popróbować można. Jak na razie czekam na kartę ESI Juli@ bo mój stary wysłużony SB Live 5.1 padł był niestety :-(

 

No to doszliśmy do wspólnych wniosków, że odpowiednią filtracją można poprawić rozdzielczość pomiaru a zastosowane filtry będą pełniły kluczową rolę. Właśnie tak pisałem w moim pierwszym poście. Jak zrobić te filtry to już inna sprawa. Nad tym muszę jeszcze pomyśleć. Na pewno będą potrzebne bardzo dobre wzmacniacze. Jak coś ciekawego uda mi się zmajstrować to na pewno podzielę się wynikami. Pokombinować zawsze można.

[grzenio74]

darkul>

Ale chodzi o przesunięcia fazowe między kanałami L i P czy o samą charakterystykę fazową pojedynczego kanału?

[darkul]

Danego jednego kanału jak i wpływu podczas pracy względem drugiego.

 

Z wielu op-ampów jakie na A2 ćwiczyłem to jedynie 5 modeli jest naprawdę dobrych.

Wiele not aplikacyjnych traktuje opy sygnałami 2...3 V jako najniższymi a przecież większość sygnału z cd wychodzi na poziomie ok.0 dB !

[darkul]

A2 poniżej 0,0002% thd+n pokazuje low input... czyli kończy sie zakres tego klocka , w AP jest to jeszcze cały zakres w dół.

[grzenio74]

No niestety producenci nie są w tej materii do końca uczynni. Zależy im aby pokazać jak najlepsze uzyskiwane wyniki a nie jak to jest w realnym świecie ;-) Dlatego warto mieć możliwość pomiarów. Tym bardziej, że wartości podawane w pdf-ach to wartości tzw. typowe a nie gwarantowane. Może się okazać, że zakupiony egzemplarz ma dużo słabsze parametry :-(

 

A możesz wynienić te 5 op-ampów? Czy są to jakieś inne niż te poruszane w tym wątku?

[senicz]

czytam i widze ze kolega jest oblatany temacie. Wiec lepeij dac se spokoj z tymi filtrami i zrobic zewnetrzne dac i adc i koniecznie podlaczyc to przez swiatlowody. Dynamika jaka pozwalaja uzyskac wspolczesne scalaki jest naprawde duza i do wszystkich zastosowan wystarcza. Co do tych super malych thd dla tych scalakow to mam mieszane uczucia. Prawdopodobnie mierza thd dla G=100 i dziela je prze 100 dla okreslenia thd dla G=1. Ale jak jest naprawde? na diyaudio masz watek dotyczacy tych problemow. No i istotna uwaga. Dynamika filtrow czy moze selektywnych woltomierzy jest ograniczona do waskiego napiecia na wejsciu. I tak moj woltomierz selektywny pokazuje taka dynamike bez sygnalu ale sygnal mierzony powoduje powsatawanie thd ukladow i rzeczywisya dynamika maleje. I aby nie przesterowywac mieszaczy wejsciowych sygnal wejsciowy musi byc ograniczony np. takim filtrem. w warunkach amatorskich najlepeij zbudowac meirnik thd na jedana f np. 20k i go uzywac do pmiaru wzm preamp i innych gdyz systemy na PC nie radza sobie z ta f. I dla przykladu najlepsze dace czy adc maja dla 192k zegara duzo wieksze thd jak dla 44k. A taki jedno efowy miernik thd latwo jest zbudowac. Wystarczy tylko zrobic twinT o dynamice 160dB co jest latwe do zrobienia. Ale nadal pozostaje problem szumow. Bo to one beda blokowa najnizsze wartosci pomiarowe. I tak lepeij zrobic specjalny uklad wejsc. na tranzystorach gdyz maja one mniejsze szumy niz scalaki dla niskich impedancji zrodla. A takie sa najczesciej uklady ktore mierzysz. NP. wzm mocy i inne na OP.

[darkul]

He.... dobre pytanie.

Zdradzę dwa...

INA103

OPA671 [niestety juz nie produkowany].

[darkul]

Niestety matka natura jest wredna i dynamika dynamiką... uzyskanie jak najniższego S/N to jest wyzwanie....

[grzenio74]

INA103 ma podobne parametry szumowe i THD do AD797 więc ciekaw jestem jak ta kość AD wypadnie.

Opanowanie szumów to wiadomo trudna rzecz ale bardziej się obawiam zakłóceń, przydźwięków itp. sygnałów deterministycznych. Szumy bardzo fajnie się uśrednia podczas analizy komputerowej (choćby w programie SpectraRTA) i można nieco zmniejszyć ich zakłócający charakter. Zobaczę co w praktyce z tego wyjdzie.

[senicz]

wracajac do twojego pomyslu z filtrami to najlepeij zrobic filtr pasmowy na generowana f prze daca z PC lub zewnetrznego na swiatlowodzie. Wtedy zejdziesz z tych 0.001% z karty do 0.0001% po filtrze. Po przejsciu prze uklad badany mona zrobic filtr pasmowozaporowy dla podstawowwej np. 40db co latwo zrobic i podac na adc zewnetrzne na swiatlowodzie. Wtedy dynamike dostaniesz doskonala. Byc moze uzycie jakiegos laptopa spowoduje ze zasilacz z pc nie bedzie szkodzil bo zwykle pc sieje strasznie. Jak juz pisalem opracowalem super generator o thd niesamowicie niskich i chyba najnizsze z dotyhczasowych zrodel sinusoidy. Dobrze ze kolega przypomnial mi ten projekt. dziekuje. Z wstepnej oceny wynika ze ten gen ma thd i szumy na poziomie 140db i napieciu wyjsciowym 10-20V rms. Z tym projektem byla masa probemow. Ale ja tam nigdy jeszcze nie przegralem w jakim kolwiek temacie. Zawsze wszystko robie naj. Np. nalesnik jest naj!

[grzenio74]

A możesz zdradzić rąbek tajemnicy jak skonstruowany jest ten generator? Jak rozwiązałeś kwestie stabilizacji amplitudy?

[darkul]

>Grzenio74

AD797 poległ w porównaniu do INA103.

INA ma znacznie nizszy poziom szumów własnych jak i nizsze thd przy niskich poziomach.rzedu 10....400mV.

Na niskich ciastotach sa podobne ale od 400Hz w góre INA jest lepszy.

INA jest poza tym znacznie bardziej stabilny w całym zakresie wzmocnienia wzgledem obciażenia pojemnościowego.

[senicz]

Ho ho widze ze kolega biegly w temacie! w tym konkretnym przypadku na fecie z bardzo rozbudowanym ukladem linearyzacji i dodatkowymi ukladami wzm na op tak aby fet pracowal dla bardzo malych amplitud. Podobne rozwiazania sa w necie. Tajemnica uzyskania niskich thd tkwi w uzyciu tranzystorow o bardzo niskich szumach bo to one od pewnego progu zaczynaja dominowac w sygnale jako thd. Uklad jest banalnie prosty ale nie bede go podawal bo jest tu na tym forum grupa uzytkownikow nienawidzaca mnie i wszystko co napisze i pokaze wysmiewaja i szydza sami nic nie potrafia zrobic a z innych sie smieja. Zreszta lada moment szczekacze sie zjawia. 1 juz tu jest.

[grzenio74]

darkul>

Dzięki za informację. Szkoda, że nie mam na stanie INA103.

[Nowy2]

AD797 aby był prawidłowo zaaplikowany powinien byż sterowany ze stopnia o małej oporności, a więc prosta podmiana w układzie gdzie przewidziano np. opampy z FETami na wejściu nie doprowadzi do spodziewanych efektów. Często czyta się tu w DIY, że kolejny forumowicz usuwa "badziewne" wzm. operacyjne i zastępuje metoda prób i błędów innymi opampami, które podobnież cechują się dobrym dźwiękiem. Takie postępowanie przypomina trochę poszukiwanie św. Graala i jeśli któryś z forumowiczów znajdzie go, to na forum odzywają się fanfary i kolejny z DIYowców zaczyna podmianę w swoim sprzęcie.

[grzenio74]

senicz>

Dzięki za info. Jak nie uda mi się uzyskać zadowalających rezultatów z generatora na DACu i filtrze, to chyba będzie trzeba zainteresować się analogowym generatorkiem.

[grzenio74]

Nowy2>

Wiemy, wiemy... Ja akurat planuję rezystancję źródła na poziomie 10ohm więc AD797 czy INA103 będą miały mniejsze szumy niż jakiś fetowy OP.

[senicz]

impedancja zrodla w malym stopniu wplywa na thd i najczesciej jest ona niska gdyz w typowych ukladach zrodla sa niskooporowe np. dac. Co do niskoszumnosci to rzeczywiscie 797 jest super choc to stary uklad ale nadal super. Chyba tylko uklad na tranzystorach ma mniejsze szumy niz 797. Choc kilka typow LT ma nizsze szumy to w praktyce okazalo sie ze nie. Zreszta te dane katalogowe trzeba traktowac jako naprowadzajace a nie ostateczne. Byc moze robione z filtrem o krzywej A? a to zmienia bardzo rzeczywiste parametry. Wydaje sie ze stopien na parze roznicowej na wejsciu OP moze miec duzo mniejsze szumy niz sam op. I tak 797 ma 0.9nV /hz a trany tylko 0.2/hz wiec sporo mniej. Ale oczyiscie zalezy dla jaich impedancji sterujacej?

[Mateusz_W]

>senicz

>ja bym dodal opa365 a ten TI to jakis ukrywany nie ma pdf? ciekawe czy dzwiekowo lepsze od damfaczkow?

 

Google mym pasterzem i nie brak mi niczego ->

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

(po zapisaniu mozna zmienic nazwe na opa365)

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Mateusz_W]

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

A tu OPA211 bo nie wiem o ktory ci dokladnie chodzi

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Mateusz_W]

ten link do 2111, ten poprzednio jakis dziwny jest:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[grzenio74]

Tak z grubsza licząc to jeśli chciałbym mierzyć THD na poziomie 0,0001% to dla napięcia wyjściowego o amplitudzie 2V rms wartość skuteczna harmonicznych będzie na poziomie 2uV. Przyjmując dla uproszczenia, że na harmoniczne będzie składało się 6 prążków o takich samych amplitudach, to amplituda pojedynczego prążka będzie wynosiła coś koło 1,15uV. Aby podczas analizy prążki nie "utopiły się w szumach" to gęstość napięcia szumów na wyjściu przedwzmacniacza powinna być mniejsza od 1uV/rtHz czyli przy wzmocnieniu 100razy gęstość napięcia szumów odniesiona do wejścia powinna być mniejsza niż 10nV/rtHz. Myślę, że op-ampy powinny dać sobie radę. Gorzej będzie chyba z filtrami bo tam rezystancja źródła (obwodu RLC czy 2T) będzie dużo większa. Tam pójdzie może OPA627. No nie wiem ile wyjdą sumaryczne szumy ale może uda się uzyskać pomiary THD na poziomie 0,0001%. Karta nie będzie stanowiła ograniczenia ponieważ po 100 krotnym wzmocnieniu prążki będą miały amplitudy rzędu 115uV a to jest już całkiem sporo dla 24 bitowej karty.

[grzenio74]

Ale nakręciłem ;-) Oczywiście pomyliłem się w obliczeniach. Amplituda prążków po wzmocnieniu przez przedwzmacniacz będzie wynosiła 115uV a szumy wyjściowe przedwzmacniacza powinny być od niej mniejsze czyli powiedzmy na poziomie 50uV. Szumy odniesione do wejścia powinny być zatem mniejsze od 500nV/rtHz a to jeszcze lepiej :-)

[senicz]

nie znam zrodla ktore dawalo by tak niskie thd. Tylko generator. A zwykle uklady? nie widzialem nie slyszalem. nawet nalesnik ma wieksze. Bo az 0.0002% dla 1khz. Dla mnie to czrna magia. I napewno nic panu z tych planow nie wyjdzie. Sam pomysl na wzm 100 razy po filtrze jest dziwny? przeciez ten uklad bedzie mial bardzo duze thd. Napewno duzo wieksze niz te 0.0001%. A i filtr tez doda szumy i thd bo te uklady tez znieksztalcaja. Trzeba dodac jeszcze szumy elementow. Takie rzeczy warto robic ale dla pomiarow wzm mocy. Gdy mamy amplitude 20V. A i trzeba pamietac o dynamice wejsciowej karty. Nie mozna jej przesterowac. I jeszcze raz przypominam podlaczenie PC do ukladu bez izolacji spowoduje blad pomairow na poziomie 0.003% i nie zejdzie sie nizej.

[grzenio74]

Wzmacniacz po filtrze może mieć THD nawet 10% byleby tylko filtr wejściowy potrafił stłumić ton podstawowy do poziomu jaki mają harmoniczne bez wprowadzania nowych zniekształceń. I to jest cała sztuka! Niestety już wiem, że filtr 2T nie poradzi sobie z tym zadaniem :-(

[darkul]

Heh...

Przy wysokiej amplitudzie może mieć i nawet 10%.... ale przy niskiej...... tu już może być problemik....

Filtr filtrem też coś od siebie wniesie.. ze zniekształceniami to tak już jest , jedne się znoszą a inne dodają i kto tu będzie mądry ?

[grzenio74]

Jeśli stłumimy ton podstawowy do poziomu harmonicznych to możemy sobie później wstawić nawet mocno zniekształcający przedwzmacniacz i najwyżej dostaniemy błąd pomiaru 10% czyli np. zmierzymy THD=0,0001% z dokładnością do 10%. Trzeba by było jednak mieć filtr o nachyleniu ponad 120dB/oktawę tak aby stłumić ton podstawowy nie ruszając 2giej i wyższych harmonicznych. A to chyba będzie nierealne zadanie. Ale zawsze może stłumienie o 40dB (np. filtrem dolnoprzepustowym 8 rzędu) zaowocuje korzyścią w postaci zmniejszenia zniekształceń wprowadzanych przez przetwornik ADC. Oczywiście filtr taki wprowadzi swoje zniekształcenia i trzeba znaleźć jakiś rozsądny kompromis dla konstrukcji takiego filtru. Być może, najlepszym rozwiązaniem będzie po prostu zastosowanie filtru dolnoprzepustowego 4-rzędu (z użyciem 2 wtórników napięciowych) i zwiększenie czułości karty bez wstawiania już dodatkowego przedwzmcniacza. Nie wiem czy mi się coś uda. Zobaczę.

[PiotrSz]

ad grzenio74

 

Cyt.: "BW sięgające 110MHz przy G=1000"

 

Nie BW a GBW a to bardzo duża różnica. Oj dużo by dali ludzie pracujący w technologiach w.cz. żeby mieć wzmacniacz dający wzmocnienie 1000 dla 110 MHz.

 

Cyt.: "Jak wynika z wykresów to THD rośnie liniowo wraz ze

zmniejszaniem amplitudy wyjściowej. OPA1632 ma te 0,000022%, którym się chwali w pdf-ie, dla napięcia

wyjściowego około 5-6V. Dla 100mV jest już 0,0005% a dla 10mV - 0,005%."

 

Już po raz n-ty spotykam się na tym forum z myleniem wykresu THD i THD+N. Wykres dla OPA1632 to wykres THD+N !. Wzrost tego parametru dla niskich amplitud związany jest z szumem a nie THD.