Jak zmniejszyć szumy przedwzmacniacza na LM4562?

[J.Jerry]

Witam, zrobiłem przedwzmacniacz jak na rysunku poniżej.

Od potencjometru jest kilka centymetrów. Stabilizatory są 5 centymetrów od LM4562, a wszystko jest na jednej płytce. Kondensatory są przy układach.

No i szumi, po wzmocnieniu przez LM3886 (ok. 22x) słychać równomierny szum ok. 30cm od głośnika. Bez przedwzmacniacza trzeba mieć ucho przy głośniku.

Proszę o pomoc.

 

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 )

[ricon]

Zmienić ten 4562 na coś mniej szumiącego.To nie jest najwyższych lotów op-amp.

[Gość Cadam]

Jeśli użyłeś rezystorów węglowych to zamień je na matalizowane.

[Makgajwer]

ten rezystor 22k w sprzężeniu nie jest potrzebny ja bym go zwarł, po co ci w ogóle ten bufor ? Ja bym sterował końcówkę w Twoim przypadku bezpośrednio z potencjometru a jeszcze lepiej z drabinki 5kOhm

[J.Jerry]

Jeśli użyłeś rezystorów węglowych to zmień je na matalizowane.

 

Beyschlag-Vishay 1%, 50ppm,

współczynnik szumów < 0,05µV/V

Te o wartości 22k

Reszta węglowe.

 

Zmienić ten 4562 na coś mniej szumiącego.To nie jest najwyższych lotów op-amp.

 

W nocie podano Input Nosie Density 2,7 nV/√Hz dla 1kHz i max 6,4 dla 10 kHz

Equivalent Input Noise Voltage przy fBW = 20Hz to 20kHz typ 0.34 max 0.65 μVRMS

 

Jakie powinny być właściwe parametry?

 

po co ci w ogóle ten bufor ?

 

Z bufora steruje suba no i czasem słuchawki, musi zostać. W jaki sposób wartość rezystora 22k w pętli wpływa na szumy, zależy to od jego wartości?

[Gość Cadam]

2k2 na wejściu też bym zmienił na 1% bo zazwyczaj rezystory precyzyjne są metalizowane i nie muszą to być drogie firmowe oporniki, bo to strata kasy, a te tanie są tak samo dobre pod warunkiem, że są metalizowane.

Potencjometr na wejściu ze względu na szumy lepiej by był cermetowy niż węglowy. Czy Alpsy są węglowe to tego nie wiem.

[Grzegorz7]

Zmierz oscyloskopem czy nie ma jakichś oscylacji. Takowe bywają nawet na wyjściu stabilizatorów.

Zakładając, że ich nie ma można zacząć czepiać się aplikacji:

 

Odseparowałbym wejście nieodwracające WO od tego potencjometru kondensatorem i wyrównał rezystancje widziane z wejść. Niby to ma znaczenie dla DC, ale...

Może szumi ten potencjometr? ;).

Może szumi WO?

 

Może tak ma zostać z tymi szumami?

 

Jak nie pomierzysz i nie podasz ile jest tych szumów odniesionych do wejścia to można gdybać. Każdy układ szumi. Jak da się wzmocnienia na maksa to słychać szumy z bliska głośników.

 

Jest takie pojęcie: optymalnej rezystancji źródła. Poczytaj o tym WO. Być może rzeczywiście kilka kom to za dużo. Również rezystory szumią same z siebie (szum termiczny) jak i z powodu przyłożonego napięcia. Ale tu nie ma jakichś specjalnych czułości...

[J.Jerry]

Zmierz oscyloskopem czy nie ma jakichś oscylacji. Takowe bywają nawet na wyjściu stabilizatorów.

Zakładając, że ich nie ma można zacząć czepiać się aplikacji:

 

Odseparowałbym wejście nieodwracające WO od tego potencjometru kondensatorem i wyrównał rezystancje widziane z wejść. Niby to ma znaczenie dla DC, ale...

Może szumi ten potencjometr? ;).

Może szumi WO?

 

Może tak ma zostać z tymi szumami?

 

Jak nie pomierzysz i nie podasz ile jest tych szumów odniesionych do wejścia to można gdybać. Każdy układ szumi. Jak da się wzmocnienia na maksa to słychać szumy z bliska głośników.

 

Jest takie pojęcie: optymalnej rezystancji źródła. Poczytaj o tym WO. Być może rzeczywiście kilka kom to za dużo. Również rezystory szumią same z siebie (szum termiczny) jak i z powodu przyłożonego napięcia. Ale tu nie ma jakichś specjalnych czułości...

 

Sprawdzę jak mówisz począwszy od zasilania.

 

Dziękuje wszystkim za rady. Mam teraz kilka pomysłów więcej. Dam znać jak wyszło.

[emasik]

Moze podmien na innego op-ampa jakiegos pierwszego lepszego i sprawdz. Mozliwe ze scalak jest do kitu.

[Jaro_747]

Ten opamp ma bardzo dobre parametry. Jak ktos słusznie zauważył rezystor w sprzężeniu zwrotnym (22k) jest do niczego nie potrzebny i najlepiej go zewrzeć.

 

Pytanie: czy przy zwartym do masy wejściu też szumi?

[veteran]

Jeżeli to ma być przedwzmacniacz to zmniejsz wartość rezystora w (-) z 22k do powiedzmy 2k i dodaj drugi (od - do masy) ustalający wzmocnienie o wartości 1k. Do sprawdzenia również to o czym wcześniej wspomnieli koledzy.

[BoryssyroB]

Tu jest link do oprogramowania, którym będziesz mógł weryfikować wizualnie to co robisz.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

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

Będziesz mógł ocenić naturę szumu i precyzyjnie lutownicą zadziałać.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

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

[J.Jerry]

Tu jest link do oprogramowania, którym będziesz mógł weryfikować wizualnie to co robisz.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

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

Będziesz mógł ocenić naturę szumu i precyzyjnie lutownicą zadziałać.

 

Dzięki za radę.

Tak wyglądają pomiary:

- lewy obrazek szumy karty

- środkowy wyjście LM4562 na górze potencjometr na minimum, na dole 50%

- prawy wyjście lm3886 na górze pot na min, na dole 50%

Kanał oznaczony na biało jest bliżej transformatora.

Wygląda na to że większym problemem od szumu jest przydźwięk, chociaż subiektywnie jest prawie niesłyszalny.

Harmoniczna 50Hz, transformator "sieje" ?

 

Na początek pogrzebie przy zasilaniu.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

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

[tomq88]

Zadbaj o dobre ekranowanie wszystkich polaczen sygnalowych, radiatora, obudowy. Czasem brum sieciowy jest spowodowany zlym prowadzniem masy na pcb.

[BoryssyroB]

Mnie się wydaje, że komputer sieje.

[J.Jerry]

Witam ponownie,

 

Sprawdziłem:

- między potencjometr a wej. + WO szeregowo kondensator 1uF i rezystor 22k do masy: bez zmian

- między potencjometr a wej. + WO szeregowo rezystor 22k: znacznie gorzej

- zwieranie wejścia do masy przy potencjometrze na 50%: zmiany minimalne

 

Zauważyłem, że przy zbliżaniu palca do LM4562 powoduje zakłócenia.

 

Zmiany:

- dolutowanie do dzielnika na przy stabilizatorach 220nF

- osłonięcie puszką 1mm AL przedwzmacniacza od strony elementów

 

Efekty poniżej. Na górze przed zmianami i na dole po zmianach.

 

Zauważyłem, że mniej szpilek w górze pasma, szumy zmniejszyły się o około 2 dB.

Na dole pasma bez zmian. Na te chwilę obarczył bym winą obecność trafa w obudowie, może tutaj da się coś zrobić nie wyjmując go z obudowy oczywiście.

Wykonam jeszcze później pomiar przy odłączonych głośnikach i CD krótszym przewodzie, przewód pomiarowy najpewniej łapie trochę zakłóceń. Mierzyłem na karcie Xonar DX.

 

Myślałem też dzielniku na wyjściu, który by zredukował szumy od przedwzmacniacza np. 3k3 i 1k, ale w końcu zrezygnowałem.

[Makgajwer]

jeśli chodzi o te kondensatory 220nF to proponuję dać wieksze. Producent podaje zmniejszenie szumów stabilizatora o jakieś 20dB po zastosowaniu kondensatora 10mikro, ja w praktyce używam tantala min. kilkadziesiąt mikro.

[max-bit]

Chwila chwila

Szum to nie brum ?

To w końcu mamy szum czy brum ?

Brum na poziomie -100dB to i dużo i nie :) najlepiej jakby było to poniżej -110 lub 120 dB czyli ginęło w tle :)

Ja na tych spektrogramach szumu nie widzę :)

 

A co do samego brumu szumu to masz jakaś małą pętle masy ot cała historia i tyle ...

Albo coś za blisko gdzieś też

Od sprzęganie nawet 10000000 kondensatorów nie wiele pomoże

[Muzg]

Pytanie, do jakiego napięcia odniesiony jest poziom na tym widmie?

[Grzegorz7]

Jakaś paranoja.

Najpierw Autorowi szumiało a nie brumiło.

 

Z wykresu widać jakieś mocne parametry szumowe. na pewno nie da się tego usłyszeć! Toż to poniżej -130dB.

Proszę przyjrzeć się Waszym wzmacniaczom, który temu dorówna?!

 

Jakaś lipa Jerry...

[max-bit]

Bo ten szum to brum tylko w połaczeniu z mnóstwem harmonicznych tworzy taki efekt szumu

[Harry]

Witam

 

Może diody w prostowniku sieją, daj każdej 100nF albo szeregowo połączone 100nF i 100R na grzbiet.

 

Pozdrawiam Romek

[BoryssyroB]

Szkoda, że nie wiemy jak masz to zmontowane, ale ja bym na pewno zrobił test z połączeniem masy w jeden punkt.

Potencjometr osobnym przewodem, sygnał wejściowy osobnym i wyjściowy również osobnym.

Na początek jeden kabel dla lewego i prawego.

Kabelki łączysz gdzieś między kondensatorami w zasilaczu w jednym punkcie uzyskując gwiazdeczkę.

[michelangelo]

Rezystor 22k zastąp zworą, najlepiej chlapnij cyny między piny. To on szumi wskutek przepływu przez niego prądów wejściowych op-ampa. Rezystor do gleby przy wyjściu zupełnie nie wiem po co, do wywalenia. Filtr RC na wejściu też nie wiem do czego ma służyć. Puść sygnał prosto na potek i bez tego kondensatora. Jeśli przewody lub ścieżki idące z wyjść stabilizatorów są krótsze niż 15cm, to kondensatory wyjściowe są niepotrzebne i tylko psują efekt stabilizacji. Jest o tym w nocie katalogowej, gdyby ktoś chciał polemizować.

[max-bit]

Widzę ze co człowiek to jakaś "TEORIA"

Ludzie

Tu nic nie szumi to pierwszy fakt

A fakt jest taki ze się coś tam indukuje co nie powinno !

Jak to sprawdzić prosto jak konstrukcja cepa

Weź to wymontuj z tego czegoś (zasilania)

I z dala od źródeł promieniowania pól EM (transformatory kable sieciowe etc) zasil to po prostu z baterii lub akumulatorów jak owy tajemniczy szum zniknie to wiesz ska go masz tzn nie wiesz ale .....

 

Po za tym wszelki pomocne (nie pomocne teksty) typu włacz cos tam wymień cos tam są po prostu bez sensu gdy nie znamy wyglądu PCB ?????

Tyle ....

[J.Jerry]

Witam,

Chciałbym jeszcze raz podziękować za wszystkie rady i spostrzeżenia.

Po przeczytaniu wszystkich uwag i sugestii wprowadziłem 2 zmiany:

- C4 220nF

- ekran na przedwzmacniacz

Nie zamierzam na tym poprzestać. Przejrzałem jeszcze raz cały układ i widzę kilka miejsc, gdzie można powalczyć z szumami i brumem. Zauważyłem przy testowaniu różnych połączeń, że prowadzenie masy wpływa również na szum. Brum oczywiście też.

Możliwe, że przedwzmacniacz szumi jak "powinien", jednak po wzmocnieniu tego szumu x22 jest to już szum nieakceptowalny. Jeśli przedwzmacniacz szumi na wskutek złego prowadzenia masy, to subiektywnie można "zwalić" to na przedwzmacniacz i tak zrobiłem.

Po waszych uwagach wpadło mi do głowy parę pomysłów na polepszenie układu połączeń mas, o wynikach oczywiście poinformuje.

Były uwagi o nierzetelności pomiarów.

Przedstawię więc warunki pomiaru i kilka wyników odczytanych z wykresów:

- lewy górny róg to punkt odniesienia, volume line-in 3/100 karty, niżej wycisza całą kartę. Szum: 50Hz -98dB, 20kHz -143 dB

- prawy górny róg pomiar przedwzmacniacza przed zmianami volume line-in karty 100/100. Szum 50Hz -92,5dB, 20kHz -135,5dB

- lewa i prawa dół po zmianach pomiar j.w. Szum 50Hz 91,5 dB 20kHz 136,5 dB

Na wykresie liniowym widać, że po zmianach jest mniej zakłóceń-szpilek.

Karta nieco ma lepsze parametry niż mierzony układ, ale rzeczywiście niewystarczającą.

Obiecuje, że popracuje nad jakością pomiarów.

Wniosek dla mnie: problemów trzeba szukać gdzie indziej, tu zrobiłem co mogłem.

Mogę się teraz zająć kwestią prowadzenia mas, po analizie schematu znalazłem jeden poważny błąd (połączenia masa wyjściowa - masa wejściowa).

Zamierzam też dobudować kolejny bufor przed potencjometrem, będzie między wejściami RCA, a selektorem na przekaźniku, powinno to zmniejszyć podatność na zakłócenia. (jak sobie poradzę z aktualnym problemem).

 

Ktoś sugerował że takie parametry nie są możliwe. Przyznam, że też jestem sceptyczny. Sadziłem że do porównań różnic nie będzie to miało znaczenia.

 

Rezystor 22k zastąp zworą, najlepiej chlapnij cyny między piny. To on szumi wskutek przepływu przez niego prądów wejściowych op-ampa. Rezystor do gleby przy wyjściu zupełnie nie wiem po co, do wywalenia. Filtr RC na wejściu też nie wiem do czego ma służyć. Puść sygnał prosto na potek i bez tego kondensatora. Jeśli przewody lub ścieżki idące z wyjść stabilizatorów są krótsze niż 15cm, to kondensatory wyjściowe są niepotrzebne i tylko psują efekt stabilizacji. Jest o tym w nocie katalogowej, gdyby ktoś chciał polemizować.

 

Witam,

Rezystor 22k: jaka jest zależność szumów wyjściowych od jego wartości?

Filtr RC: filtr dolnoprzepustowy często stosowany, niepotrzebny?

Kondensatory przy wyjściu stabilizatorów i przy WO: sam się nad tym zastanawiam. Przy wyjściach lm317/337 ma być min 1uF (1000uF max.), przy końcówkach zasilania WO zalecany jest kondensator ceramiczny i elektrolit. Może to przesada dawać elektrolity przy lm i WO. Z drugiej strony wg

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą ) nie może to zaszkodzić. W innych notach spotykałem wartości min. 1uF tantal lub 10uF elektrolit

Niezależnie od tego zamierzam wymienić kondensatory na lepiej brzmiące Elny Silmic II i pewnie zastosuje jeden o pojemności 47uF przy WO i 1uF tantal przy wyjściu stabilizatora.

 

Aktualny schemat poniżej.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

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

[Grzegorz7]

Na wyjściu stabilizatorów wystarczy kilka uF.

Ten układ RC na wejściu to klasyka. Typowy filtr dolnoprzepustowy. Z reguły o fg w granicach 100-300kHz. Miewają go topowe wzmacniacze bo i powinny mieć. Dlaczego? W skrócie: ma ograniczać szybkości narastania poniżej tych jakie jest w stanie przenieść wzmacniacz.

 

Myślę, że jeśli słychać szumy to cały ten pomiar jest błędny.

[J.Jerry]

Witam,

Wykonałem kolejne pomiary. Okazało się, że program wylicza wynik trochę inaczej niż wygląda na wykresie. Podaje wyniki obliczone przez program i parę wykresów. Kable "pomiarowe" nie były najwyższych lotów, ale krótsze niż wcześniej.

Na pierwszym (z lewej) obrazku wyniki pomiarów dla przedwzmacniacza i całego wzmacniacza, poziom -10dB. Na drugim pomiar całego wzmacniacza, poziom -3dB. Na trzecim wykresy do wyników z drugiego obrazka.

Wygląda na to że S/N dla przedwzmacniacza to -102 dB (-92dB+(-10dB)), a dla całego wzmacniacza -92dB.

Zastanawia mnie jedna rzecz. Skoro wzmocnienie końcówki mocy to 26,7 dB (x22) to czemu końcówka mocy zwiększa szumy tylko o 10 dB?

 

 

Zmiany w konstrukcji:

- dobudowanie dodatkowego bufora przed potencjometrem na OPA2134 w układzie jak LM4562, tyle że z dzielnikiem na wejściu, stąd pomiar przy -10dB

- zlikwidowanie pętli masy, którą sam nadgorliwie stworzyłem izolując masę sygnałową w 2 miejscach (zamiast w 1).

- przy potencjometrze nie ma już rezystora 2k2 i kondensatora 220p, jest to wpięte bezpośrednio do wyjścia OPA2134

- filtr dolno-przepustowy 22k/47p jest na wejściu OPA2134

- C1 220n + 22uF, C2 220n, C3 22n+22uF, a przy OPA2134 (zasilanie) 220n+22uF przez rezystor 47R do LM317/337

Subiektywnie oceniam, że szumy są delikatnie mniejsze, przydźwięk był minimalny, a teraz zniknął. Nie przeszkadza to oczywiście w słuchaniu, płyty CD szumią sporo więcej.

Przy podłączeniu słuchawek do wyjścia LM4562 trudno stwierdzić czy są szumy czy nie. Przy podłączeniu do wyjścia głośnikowego tych samych słuchawek szum jest wyraźny, a przydźwięk i jego harmoniczne są nieco bardziej słyszalne niż sam szum.

[michelangelo]

Rezystor 22k w sprzężeniu zwrotnym bufora jednostkowego to nieporozumienie. Zewrzyj go i zobacz co się dzieje. Eksperyment banalny. W życiu nie widziałem tak ogromnej wartości rezystora w buforze jednostkowym. Maksymalnie kilkaset omów ma sens, gdy op-amp jest nieskompensowany i ma specjalne wymagania odnośnie stabilności, lub jest ze sprzężeniem prądowym i musi mieć tam jakąś rezystancję. Przecież ten rezystor produkuje szumy przewodząc prądy wejściowe pary różnicowej op-ampa. To nie "klasyka", a podstawy.

 

Grzegorz7 - a co to za problem, gdy na wejście wzmacniacza dostanie się sygnał o większej prędkości narastania niż może przenieść wzmacniacz? Ja nie widzę problemu. Po prostu nie będzie szybciej niż może wzmacniacz, a to kręcenie fazą na filtrze RC to nie wiem komu na co?

[raven1985]

Rezystor 22k w sprzężeniu zwrotnym bufora jednostkowego to nieporozumienie. Zewrzyj go i zobacz co się dzieje. Eksperyment banalny. W życiu nie widziałem tak ogromnej wartości rezystora w buforze jednostkowym. Maksymalnie kilkaset omów ma sens, gdy op-amp jest nieskompensowany i ma specjalne wymagania odnośnie stabilności, lub jest ze sprzężeniem prądowym i musi mieć tam jakąś rezystancję. Przecież ten rezystor produkuje szumy przewodząc prądy wejściowe pary różnicowej op-ampa. To nie "klasyka", a podstawy.

No a jednak potrafimy się zgodzić :)

Szumy tego rezystora pewnie są większe niż WO ale nie sądzę że aż tak żeby dawały się we znaki :) Nie chce mi się liczyć.

Ten rezystor może być źródłem problemów ze stabilnością bo wraz z pojemnością montażową doda wewnątrz nfb dodatkowy biegun, zakładając 1pF pojemności biegun będzie na ~7Mhz a ten WO ma GBP 55Mhz.

Grzegorz7 - a co to za problem, gdy na wejście wzmacniacza dostanie się sygnał o większej prędkości narastania niż może przenieść wzmacniacz? Ja nie widzę problemu. Po prostu nie będzie szybciej niż może wzmacniacz, a to kręcenie fazą na filtrze RC to nie wiem komu na co?

No wystąpi SR limit (ale tutaj zakłócenia musiały by mieć już znaczna amplitudę). Filtr wycinający zakłócenia w.cz powinien być ale lepiej przed WO a nie przed potkiem z tak dobraną częstotliwością żeby w paśmie audio nie na "brudził" :)

 

 

Myślę jednak że nie ma co się nad tym wszystkim w tym konkretnym przypadku zastanawiać bo ten preamp jest tutaj dany tak naprawdę trochę na siłę. Kolega ma potencjometr 10k więc jego buforowanie jest nie potrzebne. Z taką rezystancją powinno poradzić sobie też każde źródło. W jednym zdaniu:

Odłącz tą całą elektronikę podłącz sam potencjometr i zapomnij o sprawie dla brzmienia będzie tylko na plus :). No chyba że koniecznie chcesz to wtedy będziemy myśleć dalej.