www.audiofaidate.org

continuando la realizzazione del mio DAC (visibile qui http://www.audiofaidate.org/forum/viewtopic.php?t=2563) sono arrivato finalmente all'ultima fase: lo stadio di uscita.

durante i mesi (anni?) addietro ho messo da parte una serie di idee e circuiti apparsi sulla rete e cosi ho scritto questo breve e sintetico documento che vi allego.
Per carita nulla di esaustivo, solo una specie di diario con tutte le cose che ho visto in giro degne (alemno IMHO) di essere ricordate.
Scusate se ci sono errori, imprecisioni o sviste evidenti, era nato come documento "interno", che adesso ho deciso di condividere; spero pertanto che vogliate segnalarmi puntualmente correzioni o modifiche.


Allegato: IV.zip ( 241355bytes )

... continua




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Se con 10 milioni di transistor non riesci a fare tutto sei un p**la!

Forse è bene fare una piccola introduzione prima:

Il documento nasce per un DAC con PCM1702 quindi il presupposto iniziale è che parliamo di DAC con uscita in corrente.

Prima di iniziare la stesura del documento, ho provato diversi circuiti tra i quali:

1) conversione IV con resistenza e stadio JFET source comune

2) solo resistenza

3) resistenza + trasformatore

4) resistenza + triodo (ECC83, ECC88, 6SQ7)

5) resistenza + trasformatore + triodo + trasformatore

6) OpAmp

Tra tutte queste prove i miei preferiti erano gli ultimi 2, diciamo che se la battevano, e per praticità alla fine, almeno fino ad oggi, ho scelto l'ultimo.
Non so se è un paragone, ma confrontando il tutto con il mio Denon D2900 il risultato era un suono più dettagliato -myref style- chi c'è l'ha capisce .
Dice, allora che cambi a fare?....risposta: vorrei un suono più "vivo", più emozionante, in una parola: analogico
Cosa, credo, di aver imparato da tutte queste prove?
Risposta: che il DAC ama avere l'uscita a massa e a bassa impedenza, più ho deviato da questa condizione più il suono che ho ottenuto era smorto, digitale nel senso brutto del termine .
Questa pertanto sarà la mia bussola per la scelta-implementazione definitiva dello stadio IV-output.

ogni proposta è ben accetta, e se interessante potremo anche provarla nel DAC, unico limite lo spazio a disposizione: deve essere circoscritta (o cuboscritta? ) in un dm^3 (alimentazioni escluse, ci sono: +/-18V, filamenti e anodica).

io intanto comincio con il primo (bè non proprio il primo, ma il primo che mi stuzzica) circuito del documento, il rbroer.

vi farò sapere.

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Se con 10 milioni di transistor non riesci a fare tutto sei un p**la!

Curiosità: hai provato già a implementare lo stadio di uscita previsto dal datasheet, mettendo in discussione i 2604, verificando pure il filtro magari dando una letta a Self e alla varia letteratura in circolazione?

Saluti

R.R.
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Atomo e vuoto sono in noi
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Una bella raccolta, grazie! Questo forum è una miniera

Piuttosto, vediamo se ti riesco a portare sul terreno scivoloso qual è il problema dell'operazionale usato "candidamente" come I/V?

Tu giustamente (credo) citi la banda passante dell'operazionale: infatti man mano che il guadagno OL dell'opamp scende verso 1, il nodo d'ingresso non sarà più virtualmente a massa, ma avrà una tensione di "errore" proporzionale alla frequenza del segnale di corrente in ingresso (alle componenti spettrali etc etc), questo si riflette in un aumento del carico visto dal DAC (che vorrebbe vedere una massa ideale) e conseguentemente distorsione.

Altro problema che vedo è lo slew rate dell'operazionale: i DAC moderni sono belli veloci, all'uscita propongono fronti di salita belli ripidi, e per garantire la conversione I/V è necessario che il feedback funzioni, cosa non scontata quando porti al limite lo slew rate dell'operazionale. Maggiore è il fattore di oversampling dei DAC, più in avanti sono spostate le componenti spettrali degli alias in frequenza, e questo vuole anche dire fronti più ripidi.

Bisognerebbe fare un'analisi approfondita sui vari circuiti a discreti che hai raccolto, io francamente non credo siano tutti migliori, da questi punti di vista, della variante con semplice operazionale (ovviamente con quest'ultimo all'altezza dello scopo), ad es. ho qualche dubbio su quello con gli IRF610.

E bisognerebbe anche indagare su cosa offre il mercato in termini di opamp tipo Norton veloci...

Hai provato a fare delle misure sul tempo di salita dei segnali all'uscita del DAC?

Ciao!
Giaime Ugliano

Curiosità: hai provato già a implementare lo stadio di uscita previsto dal datasheet, mettendo in discussione i 2604, verificando pure il filtro magari dando una letta a Self e alla varia letteratura in circolazione?

la versione finale dell'opamp menzionata prima è qualcosa di simile, seppur più semplice.

marzio

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Se con 10 milioni di transistor non riesci a fare tutto sei un p**la!

Tu giustamente (credo) citi la banda passante dell'operazionale: infatti man mano che il guadagno OL dell'opamp scende verso 1, il nodo d'ingresso non sarà più virtualmente a massa, ma avrà una tensione di "errore" proporzionale alla frequenza del segnale di corrente in ingresso (alle componenti spettrali etc etc), questo si riflette in un aumento del carico visto dal DAC (che vorrebbe vedere ...Altro problema che vedo è lo slew rate dell'operazionale: i DAC moderni sono belli veloci, all'uscita propongono fronti di salita belli ripidi, e per garantire la conversione I/V è necessario che il feedback funzioni, cosa non scontata quando porti al limite lo slew rate dell'operazionale. Maggiore è il fattore di oversampling dei DAC, più in avanti sono spostate le componenti spettrali degli alias in frequenza, e questo vuole anche dire fronti più ripidi.

se vogliamo, posso aggiungere le tue considerazioni al paragrafo opamp, giusto per completezza.

Bisognerebbe fare un'analisi approfondita sui vari circuiti a discreti che hai raccolto, io francamente non credo siano tutti migliori, da questi punti di vista, della variante con semplice operazionale (ovviamente con quest'ultimo all'altezza dello scopo), ad es. ho qualche dubbio su quello con gli IRF610.

senz'altro no, la disamina dei circuiti non vuole senz'altro dire che sono migliori degli opamp, è solo una disamina per ora fatta a tavolino (quello del PC), sto gia lavorando per portare la cosa sul lato pratico.

E bisognerebbe anche indagare su cosa offre il mercato in termini di opamp tipo Norton veloci...

quella è un ottima strada su cui indagare...bassa resistenza di'ingresso intrinseca e comodità-affidabilità di un opamp.
purtroppo non ne ho nessuno sotto mano, se qualcuno me lo impresta
...comunque i commenti su diyaudio a proposito parlano di un risultato "freddo".

Hai provato a fare delle misure sul tempo di salita dei segnali all'uscita del DAC?

con il 40Mhz non vado lontano....cercherò di fare qualche foto...


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con il 40Mhz non vado lontano....cercherò di fare qualche foto...

Originally posted by marziom - 05/11/2007 : 17:11:54

Dunque, 40MHz vuol dire un tr intrinseco dello strumento di 9nS. Il tempo che leggerai sullo schermo è circa pari alla radice della somma di tr al quadrato e del vero tempo di salita del segnale

Ma lo sapevi sicuramente...

Ciao!
Giaime Ugliano

Visto che c'è stato ritorno solo sugli operazionali, mi avete fatto venire voglia di fare 2 conti, e cosi ecco qui:



se non ho fatto cazzate questa è la resistenza di ingresso per un comune stadio IV ad operazionali tenendo conto solo del guadagno.
sciegliete l'operazionale che più vi agrada, trovate sul ds il guadagno dello stesso a 20Khz e vedete sul grafico a quanto ammonta la resistenza di ingresso vista dal DAC.
....non sarà preciso, ma da un idea.

con il OPA2604 a 20Khz ci sono 1-2 ohm

poi bisognerebbe tenere in considerazione lo slew rate,la situazione sui transienti.. la FASE!!, etc, etc.


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Un piccolo appunto: il segnale che lo stadio I/V deve trattare (e convertire in analogico con banda 20-20kHz) è fatto da gradini "sparati" a multipli di 44.1 kHz, a seconda del fattore di sovracampionamento.
La banda da considerare è quindi assai più elevata, nell'ordine di qualche MHz direi. Inoltre l'impedenza va valutata con tanto di fase, per evitare perniciosi effetti.

Ciao

Andrea

infatti era quello che dicevo io dopo....che la situazione è ancora peggio di come la si dipinge.
Giaime, visto che il protettore degli OpAmp adesso sei tu vuoi provare a dire qualcosa su questo?

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Per me, un discussione molto valido su questa problema:

http://www.diyhifi.org/forums/viewtopic ... &sk=t&sd=a

Cioe, un condensatore paralello alla resistenza feedback travolge la situazione originale. E tutto diventa piu' abbordabile..

Ciao, George

ho letto il 3d che hai linkato, effettivamente interessante.
il discorso però riguardava il transitorio, e quindi di conseguenza anche lo slew rate, riportando come in quella fase l'impedenza d'ingresso è molto più alta, vicino a Rf senza condensatore, molto inferiore con il condensatore.
i miei calcoli però sono stati fatti solo in regime "statico", cioè considerando quanta tensione ci vuole in ingresso per avere l'uscita cercata.
Riflessione a parte poi ci vorrebbe per la fase.
Faccio un esempio, l'opa2604 a 20Khz ha un segnale di uscita sfasato di 90° in ritardo, come la mettiamo con l'impedenza d'ingresso?



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Marziom,

A riguardo l' opa2604 - con un `pole` cosi in basso ad anello aperto, questo opamp forse non e in grado a gestire segnali veloci.. e di conseguenza l`impedenza di ingresso diventera' reattiva. Io ci concorderei in pieno con Giame:

con semplice operazionale (ovviamente con quest'ultimo all'altezza dello scopo)

.

Cosi, se parliamo di convertitori I/V, visto la velocita del segnale che il circuito vedra', forse meglio lasciare fuori subito tutti i classici operazionali `audio`, OPA627 incluso, e cerchare nel campo opamp video.
LM6171, 7171, 6181, AD811, tsh4031, AD 8065 etc..

Cosi almeno i parametri di base sono garantiti fino a un paio di MHZ, tipo bassa impedenza di uscita - che poi servira` a garantire bassa impedenza di ingresso nel topologia RC paralello a la` Andy_C..
Se no, allora ci si gioca in un territorio fuori dalle regole, e tutto diventa poco prevedibile.

Come velocita del segnale- qui ci sono due fattori:
-i gradini del segnale originale - i quali diventano sempre piu' piccoli e gestibili con il fattore di sovracampionamento {effettivamente qui il versione NOS e il piu` brutale possibile}
-il `Glitch Energy` in uscita dal DAC, ad ogni cambiamento di codice, il quale avviene meno nel caso di NOS. Quel ultimo non e da trascurare, ed e difficile da gestire. {Bruno Putzeys; Jim Hagerman}

http://recforums.prosoundweb.com/index.php/m/205615/0/

{vedi post #205563, la replica di Bruno}

Ce` anche questo:

And here's the cool part. The 15nF cap sits right on the DAC output. It provides a low impedance dump to ground (and back into DAC) for all of the high frequency stuff. All those out-of-band glitches and transients stop right there. No opamp chasing its tail trying to catch up.

jh

http://www.diyhifi.org/forums/viewtopic ... 222#p17222

Quest ultimo e `un great thread in itself`!

Ciao, George

Un piccolo contributo: l'andamento (simulato) dell'impedenza del nodo "virtual ground" di un OPA627 con 1k di I/V senza cap in parallelo.

Considerando che la corrente impostata è 1mA abbiamo circa 6.4 Ohm già a 100 kHz (e arriva a 64 a 1 Mhz)



Col cap (1nF) in parallelo abbiamo questa situazione


Decisamente meglio come modulo ma la fase mi lascia perplesso.
Devo provare a simulare qualche circuito discreto...

Ciao

andrea

nel fratempo che discutiamo di OpAmp, e nel mentre che mi arrivano (grazie mrttg) gli LM334 per sistemare alcune cose del circuitino, ho montato su millefori il circuito di rbroer.
qualche misura:

i 20Khz





chi mi spiega l'effetto gobba???; )

quadra


sovracampionamento 8x (visibile) senza nessun filtro analogico di uscita....raw, has his.

l'ho anche ascoltato, ma non dico nulla prima di sistemare il circuito con gli lm334.


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Se con 10 milioni di transistor non riesci a fare tutto sei un p**la!

Second step: ho simulato il circuito di Jocko "simple I/V" sempre dal punto di vista dell'impedenza vista dal DAC:

si parte da 5 Ohm circa e si arriva allo stratosferico valore di 6,2 Ohm a 10 MHz.... inoltre la fase (sempre a 10Mhz) si scosta di nemmeno 15°....
una bella differenza!


Ovviamente questa misura non dice tutto (anzi...) ma credo che sia un fattore da non sottovalutare.

Ciao

Andrea

Ma inserendo una rete RC tra i morsetti di ingresso dell'operazionale, non si potrebbe aggiustare un po' almeno questa questione dell'impedenza vista dal DAC? :o

(idea balorda ed è tardi, mi si perdoni se è una sciocchezza)

Edit: più approfonditamente, l'idea è di mettere una RC (o C e basta) verso massa, di modo tale che il nodo ad alta impedenza dell'uscita del DAC non possa fare variazioni repentine di tensione: lo step di corrente produrrà una tensione differenziale all'ingresso dell'opamp priva del contenuto spettrale ad alta frequenza... è da provare, forse è una scemata.

Ciao!
Giaime Ugliano

Second step: ho simulato il circuito di Jocko "simple I/V" sempre dal punto di vista dell'impedenza vista dal DAC:
si parte da 5 Ohm circa e si arriva allo stratosferico valore di 6,2 Ohm a 10 MHz.... inoltre la fase (sempre a 10Mhz) si scosta di nemmeno 15°....
una bella differenza!

perfettamente aderente al risultato delle equazioni di calcolo della Ri.
Prova a vedere cosa succede con 2 BJT in parallelo o 4!

marzio

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Se con 10 milioni di transistor non riesci a fare tutto sei un p**la!

Ma inserendo una rete RC tra i morsetti di ingresso dell'operazionale, non si potrebbe aggiustare un po' almeno questa questione dell'impedenza vista dal DAC? :o

(idea balorda ed è tardi, mi si perdoni se è una sciocchezza)

Edit: più approfonditamente, l'idea è di mettere una RC (o C e basta) verso massa, di modo tale che il nodo ad alta impedenza dell'uscita del DAC non possa fare variazioni repentine di tensione: lo step di corrente produrrà una tensione differenziale all'ingresso dell'opamp priva del contenuto spettrale ad alta frequenza... è da provare, forse è una scemata.

in pratica il condensatore in parallelo alla Rf fà la stessa cosa.
comunque c'è chi la mette, chi addirittura mette un CLC.
una RC o CRC non va bene perche comunque alzi l'impedenza che vede il DAC.

ma un DAC che pilota una capacità?....gli fa bene o male a parte i discorsi di filtro?

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Se con 10 milioni di transistor non riesci a fare tutto sei un p**la!

Scusate l'intromissione.

E un convertitore I/V a LED?

_________
Piergiorgio

in pratica il condensatore in parallelo alla Rf fà la stessa cosa.
comunque c'è chi la mette, chi addirittura mette un CLC.
una RC o CRC non va bene perche comunque alzi l'impedenza che vede il DAC.

ma un DAC che pilota una capacità?....gli fa bene o male a parte i discorsi di filtro?

Beh mica tanto.... in // a Rf non va su un nodo a bassa impedenza (alle frequenze in gioco) e fornisce un percorso alternativo all'opamp per le alte frequenze.
Quindi il "filtraggio" visto dal DAC peggiora (rispetto al cap shunt, anche se l'opamp lavora in condizioni decisamente migliori) e ti ritrovi un po' di schifezze HF da filtrare in uscita.

Cmq il C in parallelo all'uscita del DAC è chiaramente citato (con pro e contro) nei link di George.

Non credo che il DAC abbia problemi a pilotare un C, dato che è un'uscita in corrente. Bisogna però verificare come viene alterata la fase.

Ciao

Andrea

Scusate l'intromissione.

E un convertitore I/V a LED?

_________
Piergiorgio


Originally posted by plovati - 08/11/2007 :  10:33:54

Bah a me sembra che i led servano solo a fare da isolatore. La conversione è fatta in un opamp come sempre....

Ciao

Andrea

Scusate l'intromissione.

E un convertitore I/V a LED?

esotico, ma non vedo pregi.

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Prova a vedere cosa succede con 2 BJT in parallelo o 4!

Provato, la resistenza di ingresso cala di poco (1 Ohm circa)ma in compenso la fase peggiora assai (abbiamo 15° di sfasamento a 1.2Mhz con 1 Bjt, a 600k con 2, a 400k con 3 e 300k con 4).

Ciao

Andrea

hanno girato alla stessa polarizzazione o ad 1/2, e 1/4 di quella originale?


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Scusate l'intromissione.

E un convertitore I/V a LED?

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Piergiorgio


Originally posted by plovati - 08/11/2007 :  10:33:54

Bah a me sembra che i led servano solo a fare da isolatore. La conversione è fatta in un opamp come sempre....

Ciao

Andrea


Originally posted by andypairo - 08/11/2007 :  11:24:27

OK, allora IL300 con LED emettitore polarizzato a -tensione negativa opportuna in modo tale da lavorare prossimi a massa, led ricevitori alimentati a tensione più alta, quindi con resistore in serie più alto e bufferati da un opamp a guadagno unitario.

_________
Piergiorgio

Ma perchè da quando in qua sono lineari gli optoisolatori?

Mi pare ci siano gli opto audio, non sono ancora riuscito a trovarli. Se non erro si usano (?) per i grossi amplificatori audio professionali dove non c'è isolamento galvanico tra rete e circuito, e allora si usa isolare l'ingresso. Non credo siano "veloci" (perchè, da quel poco che ho capito, l'idea è sfruttare appunto la velocità degli opto) abbastanza per lo scopo però, che è non-audio appunto!

Ciao!
Giaime Ugliano

hanno girato alla stessa polarizzazione o ad 1/2, e 1/4 di quella originale?

Essendo la corrente dipendente dai CCS superiore e inferiore e avendo cambiato solo il numero dei bjt direi 1/n.
Con la stessa polarizzazione ovviamente l'impedenza cala.

Aumentando quindi le correnti (nel singolo bjt o nei multipli) si riesce a far calare l'impedenza ma oltre un certo limite i transistor dei generatori lavorano troppo "HOT".

Ciao

Andrea

OK, allora IL300 con LED emettitore polarizzato a -tensione negativa opportuna in modo tale da lavorare prossimi a massa, led ricevitori alimentati a tensione più alta, quindi con resistore in serie più alto e bufferati da un opamp a guadagno unitario.

qui prodest....

la resistenza dinamica del diodo è sui 6 ohm...se poi ci metti le non linearità (loro parlano di 1%) cioè 40db...non vedo motivi per usarli, ammesso che si possa.

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qui prodest....

la resistenza dinamica del diodo è sui 6 ohm...se poi ci metti le non linearità (loro parlano di 1%) cioè 40db...non vedo motivi per usarli, ammesso che si possa.
Originally posted by marziom - 08/11/2007 :  18:25:32

(Cui) Prodesterebbe forse al suono? Il punto di domanda è d'obbligo, ma la domanda non è oziosa. Isolamento delle masse, abbattimento dei glitch di commutazione, possibilità di evitare la reazione, capacità ridotte...
Il DAC vuole stare a 0 V o gli importa della resistenza dinamica? Sono due cose diverse.

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Piergiorgio

Il DAC vuole stare a 0 V o gli importa della resistenza dinamica? Sono due cose diverse.

_________
Piergiorgio


Originally posted by plovati - 08/11/2007 : 18:37:11

Bella domanda. Com'è fatto lo stadio d'uscita del DAC? E' CMOS? E' open drain?

Capirne qualcosa aiuterebbe (penso)!

Ciao!
Giaime Ugliano

i dac sono R2R.

quindi che io sappia non c'è nessuno stadio di uscita, ed è proprio per questo che è importante avere il nodo di uscita a massa.

Plò, impedenza dinamica è uscita a 0V sono facce diverse della stessa medaglia.

Se il problema sono gli 0 Volt, pensi che un qualciasi operazionale avrebbe problemi a tenere il suo ingresso invertente a 0?
Qualsiasi variazione del potenziale (statico o dinamico) del nodo di uscita effettuerà una compressione-distorsione sulla corrente che esce dal DAC. In un mondo perfetto la corrente di uscita dovrebbe dipendere solo dal segnale ricostruito.

ritornando ai LED: la reazione c'è e come, le capacità non sono un problema, e per i glitch il PCM1702 è (dal DS) "GLITCH-FREE OUTPUT".
certo se li avessi nel cassetto (gli IL300) forse per sfizzio li proverei pure, ma andarli a cercare....ci sono troppe cose non lineari di mezzo.


marzio

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Uhm, qui mi sento toccato..)

Marzio, anch'io uso Pcm63, che ce l'ha lo stesso "glitch free operation".
Di piu', Jim Hagerman stava parlando del 1704, che ce ne ha anche di piu'..

Il Glitch, che e' accennato nel data sheet del 1702, e quello di tipo vecchia data, il quale risultava in un distorsione ai livelli ~10%.. Oggi tutti i convertitori multibit hanno risolto ~parzialmente questa problema, cosi il grosso del errore e eliminato. Ma non del tutto, il mis-allineamento in tempo degli current switch, piu' il rumore digitale che si infiltra nel nodo di uscita, rimarra' sempre. Come prova, provi a cercare negli stessi datasheet il valore di THD+Noise garantito per basse fequenze, tipo 48KHz, ed oltre, tipo 352.8 KHz, cioe' il freq. di campionamento nei nostri Dac?

Direi che qui stiamo parlando di quel pizzico di fastidio che e rimasto ancora, e che il quale, secondo Bruno P., spiegherebbe i sentimenti contro OverSampling..

Ciao, George

Come detto nel 3d principale, ieri, dopo aver ritoccato il punto di lavoro del circuito per problemi che non vi sto a dire (ho dovuto abbassare la corrente di polarizzazione...e questo è male) ho acoltato per qualche ora il DAC con il circuito di rbroer.
il confronto è stato con l'uscita analogica del mio Denon DVD2900, la meccanica quindi è sempre la stessa.
Come ha suonato?
può un circuito con queste misure suonare bene?


si!
....ma quanto contano ste misure?.....non ci credevo e ho rifatto la misura più volte....(tra l'altro la misura è stata fatta collegando il PC via cavo ottico e riprendendo direttamente il segnale per la misura, questo ...apre un discorso che vediamo dopo)

Insomma all'ascolto mi è sembrato moolto meno freddo del riferimento, con una ricostruzione scenica migliore e un suono più vivo, reale, meno digitale nell'accezione classica del termine; sul dettaglio, forse si perdeva qualcosa.
Mentre lo ascoltavo pensavo...certo senza reazione, SE poi....sarà la seconda armonica quest'effetto "Live"...però poi le misure mi dicono che ce ne sono solo dispari...
sarà stato l'effetto scarrafone?? può esse.

.....o...:o....c'entra qualcosa l'aver ascoltato con l'ingresso BNC e aver misurato con l'ingresso ottico?? questa è una cosa interessante da indagare......è d'obbligo misurare/ascoltare il DAC usando i diversi ingressi a disposizione a questo punto, magari anche usando un altra meccanica.
....Poi però (come sospetto) se le misure ci dicono che suonano tutti uguale??

Il bello a questo punto è che tecnicamente ancora ho margini su cui lavorare ....i generatori di corrente in primis e la polarizzazione del BJT, vedremo.


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Domenica ho fatto degli ascolti incrociati del DAC con meccaniche diverse.
il circuito IV è il rbroer mentre le meccaniche sono state:
DENON DVD2900 in BNC
NEC CRXXX (uso informatico) in RCA
portatile in TOSLINK
misure della distorsione tutte uguali....vi aspettavate qualcosa di diverso??...il suono? uguale, giusto per non esagerare direi mooolto simile (= ) almeno per me, almeno con il mio impianto, almeno in quelle condizioni.
da buon stato solido ci sono tutte le armoniche dispari!...però a me piaceva, che strano che sono , comunque non c'è filtro analogico adesso, quindi spero, presumo in un miglioramento mettendo qualche costante di tempo.
vabbè, per il momento parcheggiamo il circuito di rbroer e le modifiche a cui ho gia pensato, facciamo un salto all'indietro e mettiamo a punto uno o due stadi IV ad opamp, quelli dei datashett BB, cosi abbiamo un riferimento (non in senso assoluto) su cui poi andremo a comparare gli altri circuiti.
Ora, il problema è che ho trovato almeno 3 schemi della BB: quello postato da riccardo (che sta alla fine del DS PCM1702), quello di una demo board e quello di una Evalutation Board (!).
la Demo e quello del DS sono simili, ma hanno valori diversi della rete di filtro, in entrambi i casi si tratta di uno stadio IV, un GIC filter e un buffer, dovrò andarmi a rivedere come si calcola un filtro GIC prima di capire quale delle due è giusta e quale sbagliata.
Il circuito è invertente....mannaggia... però sul DAC c'è uno switch che gira la fase, per cui ne esco fuori facilmente.
per il resto ho intenzione solo di fare questa piccola modifica: abbasso il guadagno dello stadio IV (Rf più piccola, impedenza dinamica in HF minore) e sostituisco il buffer unitario con un buffer amplificato.
l'altro circuito, è uno stadio IV con OPA627 e filtro attivo del 3 ordine... gurda caso ; ) è lo schema del circuito che avevo usato io in passato e che non era affatto male, solo che al posto del 627 c'era un 2604.
questo era lo schema (l'ho ritrovato!):

quindi posso anche evitare di farlo....mà, vedremo, anche perchè sto 627 non è che mi convince...è lento!... e per quanto detto in precedenza....poi sto difet(c) a me sembra solo aver adottato un Q smorzato del polo dominante, bà...

Facciamo sto GIC va...

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la saga continua.
riassunto delle puntate precedenti:inzia l'affannosa ricerca di uno stadio IV per il mio DAC, dopo aver proposto qualche soluzione più...esoterica...vengo stimolato da un messaggio di riccardo che mi riporta ad un "banale" stadio ad opamp...prrrrr... e per giunta lo schema è quellod el datasheet....doppio prrrrrrrrr
però il tarlo ha iniziato il suo lavoro, guarda e rigurda, raggiona, leggo...e alla fine dico, bhè! perchè no!

inizio della puntata:
il bello è iniziato subito, perchè di schemi ne ho trovati 3 tutti diversi ho dovuto quindi per forza di cose entrare in dettaglio sul circuito.
per fortuna!
simulatore alla mano ho potuto verificare alcune scelte e alcune impostazioni del circuito....dirò di più mi sono permesso anche il lusso di qualche modifica di contorno, comunque il tutto è stato molto istruttivo! e mi ha permesso di entrare in dettaglio su alcuni aspetti (filtro/fase e conversione) che altrimenti avrei....sorvolato o analizato solo marginalmente.
vabbe bando alle ciance.
lo schema lo vedete nello zip


Allegato: BB-opamp-IV.zip ( 48789bytes )

è tuttora è in versione beta, nel senso che il layout è quello (infatti ho fatto gia la PCB) ma i valori sono soggetti ancora a qualche ritocco.
comunque partendo dal circuito del datasheet, ecco i cambiamenti maggiori:
-è stato diminuito il guafagno di U3 per le raggioni discusse sopra, il guadagno perso è stato recuperato con U2 che invece di guadagno unitario è diventato un 2,5X
-visto che mi trovavo è stata aggiunta una costante di tempo su U2 (C1)
-per compensare la banda finita degli opamp del GIC è stato aggiunto C25
filtro/pendenze/tagli: al momento ci sono 3 macro costanti di tempo (zeri) quella principale è realizzata dal GIC: filtro bessel del 3° ordine, la fase (ho meglio il ritardo:lo vedete nel secondo schema) è costante in tutta la banda audio; altre due costanti di tempo sono posizionate ad una decade dopo i 20Khz, effettuano un taglio parziale senza alterare la risposta del bessel in zona audio; ultima costante una decade dopo il bessel è quella che mitiga la caduta di amplificazione di U5.

C4 è stato messo per cercare di addolcire gli spike di tensione che si generano sul'ingresso di U3, ma il simulatore dice che è meglio di no....(oscillazioni)... per il momento l'ho lasciato per il PCB, poi vediamo cosa ci monto.

il doppio opamp in ingresso serve solo per la realizzazione della PCB, in modo da avere due zoccoli per usare opamp singoli o duali (e quindi, U3, potrebbe non essere un OPA2604).

proseguo con la realizzazione del primo prototipo e poi vedremo.

Se avete qualche appunto sulle frequenze dei filtri, adesso è il momento di parlare.

marzio

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eccomi qua!
durante la lunga digestione natalizia sono riuscito a terminare la PCB con il circuito ad operazionali (la storia sta tutta qua sopra, il circuito è derivato da quello del datasheet del PCM1702) e in quest'ultimi giorni ho effettuato i primi ascolti, anche in compagnia, con le prime misure.
Ho fatto la schedina ad opamp in modo da poter usare per lo stadio IV sia opamp singoli che duali, la prova quindi è stata fatta con degli OPA2604 (circuito standard del datsheet) e con degli AD8510.
questa è la schedina ad opamp, l'altra quella a discreti (circuito rbroer).


come vedete lo schedino a discreti è stato fatto su millefori....

Risultato?
il circuito ad opamp suona bene...ma non mi impressiona più di tanto.
rispetto al riferimento (uscita analogiaca del mio DVD2900) siamo là, qualche piccola differenza sugli alti o sulle basse, ma in sostanza il suono è pressochè uguale e questo con entrambi gli operazionali.
strano? si e no.
Sono sordo? può essere....ma siccome l'impianto lo devo sentire io...
tutto sommato la denon non è l'ultima arrivata e il 2900 era la macchina di punta fino a qualche anno fà....possiamo credere che il circuito adoperato (ad opamp quasi certamente) non sia cosi banale...e pensare di far meglio in casa...
il circuito a discreti invece mi conferma la buona impressione avuta all'inizio, anche qui non parliamo di differenze abissali (lo sapete come la penso sul digitale) però per me, e per alcuni generi anche per il mio amico, il suono è più aperto, più naturale le voci sono più reali.
Insomma, il circuito a discreti, seppur montato su una millefori, con componenti presi dal cassetto, sembra promettere meglio.
A questo punto, mi dicono dalla regia di provare a chiedere un sample per degli lm49710 prima di abbandonare la strada ad operazionali. proverò ad ordinarli ma nel fratempo ripiegherò le mie attenzioni/studi sul circuito a discreti (devo migliorare i CCS di carico e provare a bufferare l'uscita).
Lo schedino ad opamp lo metto nel cassetto, se ci sarà un contest lo porterò cosi che possiante divertirvi anche voi.

vi lascio con i grafici delle misure...che ovviamente sono tutti uguali! :p






P.S.
prima di fare gli upgrade voglio studiare il link postato da UnixMan...

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Se con 10 milioni di transistor non riesci a fare tutto sei un p**la!

Prova anche a dare un occhio alla sez. Digital di diyhifi.org, ultimamente ci son state parecchie discussioni interessanti sugli I/V.

Ciao!
Giaime Ugliano

e brava la National!

provati gli LM4562, decisamente meglio, anzi un buon risultato.
paragonabile al circuito di rbroer....un'po diverso ma sostanzialmente di pari (in alcuni casi superiore) qualità.
Questi opamp suonano decisamente aperti con un ottimo soudstage, si avvertono tutti gli armonici degli strumenti, sembra quasi di sentire un valvolare SE.
...anzi, a tratti hai quasi l'impressione di una risposta equalizzata (leggi medio in evidenza)...o sarà il fatto di non sentire l'asprezza del digitale?

Gia cosi il dac comincia a piacermi, un piccolo passo avanti rispetto al Denon nudo e crudo.
Per la prova ho cambiato solo 2 opamp, quello dello stadio IV e il buffer di uscita, sul GIC filter ci sono ancora gli OPA2604....prossimamente sostituisco anche quelli.
una considerazione:
possibile che 1 punto decimale di distorsione faccia tanto??....nooo deve essere altro, la velocità? mmmmm forse, c'è qualcosa che ancora ci(mi) sfugge.
Ed ora..... ritorniamo ai circuiti a discreti...sto preparando l'evoluzione del rbroer.

Vi lascio con le solite, inutili, misure




non le ho copiate da quelle precedenti

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Scusami Marzio,

ma io non ho ben capito il senso del plot della risposta all'onda quadra. Sono ben evidenti i ringing prodotti, di solito, dall'acquisizione di questo tipo di segnali da parte della scheda audio: cosa vorrebbe dimostrare, visto che la limitante in entrambi i plot è esterna al circuito che vuoi misurare?

Per quanto riguarda gli opamp... beh, stai confrontando operazionali con una ft di 55, 20 e 8MHz, nell'I/V di un DAC questo può portare a delle differenze... forse bisogna cambiare il valore del condensatore in parallelo alla resistenza di retroazione, tra un opamp e l'altro!

BTW, il LM4562 è l'unico del trittico con l'ingresso a bjt, ecco un'altra differenza.

Ciao!
Giaime Ugliano

ma io non ho ben capito il senso del plot della risposta all'onda quadra. Sono ben evidenti i ringing prodotti, di solito, dall'acquisizione di questo tipo di segnali da parte della scheda audio: cosa vorrebbe dimostrare, visto che la limitante in entrambi i plot è esterna al circuito che vuoi misurare?

nulla Giaime, nulla.....
BTW l'onda quadra è a 100Hz, quindi lo scopo originale della misura era solo vedere eventuali ringing.

Per quanto riguarda gli opamp... beh, stai confrontando operazionali con una ft di 55, 20 e 8MHz, nell'I/V di un DAC questo può portare a delle differenze... forse bisogna cambiare il valore del condensatore in parallelo alla resistenza di retroazione, tra un opamp e l'altro!

si, ho considerato la differente velocità, ma non mi spiego la "non differenza" tra 20 e 8.

BTW, il LM4562 è l'unico del trittico con l'ingresso a bjt, ecco un'altra differenza.

quindi?

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