Ультралинейный винил-корректор на композитных усилителях.

[R2D2]

Повышая порядок коррекции, получаем некий трамплин у частоты среза.
Даже выше усиления открытой петли.
ПОС, возможно образуется на этом частотном участке. Более понимающие растолкуют.
В этом плане интересны микросхемы с внешней коррекцией.
Там усиление выше, даже у NE5534.

 

[Russ]

Если допилить J-fet к композиту, по NASA-вски, шум будет в районе 1 нВ.

NASA рекомендует составной

 

[R2D2]

NASA рекомендует составной
Посмотреть вложение 172975

Да, это оно. но включить как преобразователь U/I для микросхемы. Как у автора.
При всей простоте, всего один полевой транзистор (меньше шум, чем у диф. каскада на двух) не требуется подбор параметров транзисторов, есть независимая R7 C7 цепь для управления усилением всего корректора.
Есть и узкие места.
Нужны хорошие емкости в цепи сигнала - С4, С6.
R8 задает ток входного каскада, и источник тока отвязал бы более качественно от помех минусового плеча питания. Как вариант - LM317L + один резистор.

То же касается цепей R1, R2, C1, C2 - линейный стаб вольт на 10 в корпусе TO92, SOT89 - 78L10 эффективнее подавлял бы помехи по плюсовому питанию.
Сама идея очень красивая.

 

[Алекс2]

Повышая порядок коррекции, получаем некий трамплин у частоты среза.
Даже выше усиления открытой петли.
ПОС, возможно образуется на этом частотном участке. Более понимающие растолкуют.
В этом плане интересны микросхемы с внешней коррекцией.
Там усиление выше, даже у NE5534.

Да
Причем искажения в итоге даже уменьшаются с транзисторными моделями оу по сравнению с петлей без коррекции
феномен

 

[Сталкер001]

Все это конечно интересно, но у меня другая цель - получить минимальные искажения не на 1 кГц, а на верхних СЧ и ВЧ с низкими интермодуляционными искажениями. Вопрос шумов корректора, конечно важный, но тут другая цель - использование композитных усилителей для снижения нелинейных и интермодуляционных искажений корректора именно на ВЧ.

В дополнение к вышеописанному варианту корректора также есть смысл обсудить и попробовать вариант композитного фонокорректора, в котором цепь RIAA коррекции будет внутри петлевого усиления композитного усилителя. Это позволит существенно снизить искажения, которые будут возникать в конденсаторах этого фильтра и снизить к ним требования в плане линейности этих конденсаторов. В таком варианте можно будет уже использовать конденсаторы небольших размеров, возможно, что и керамические, поскольку они будут находится в петле ООС. И ООС будет эффективно давить их нелинейные искажения.
Тут есть еще один положительный эффект. Все наводки и шумы, которые попадут на эти конденсаторы также будут давиться ООС. А в первом варианте, когда фильтр RIAA стоит в виде отдельного звена всей схемы, с достаточно большими по размерам конденсаторами, то от наводок и шумов на эти конденсаторы - как антенны, уже никак нельзя избавиться, кроме как тщательной экранировкой этого звена.
А для того, чтобы получить предельные значения в плане линейности всего корректора на ВЧ не обязательно делать в одном композитном усилителе очень высокий коэффициент усиления - превышающий диапазон изменения амплитуды сигнала в кривой RIAA.
Лучше всего в этом корректирующем АЧХ композитном усилителе сделать усиление на 1 кГц порядка 5 дБ, а на 20 кГц порядка - 15 дБ. А недостающее усиление можно добрать с помощью еще нескольких композитных усилителей с коэф. усиления порядка 20-26 дБ. В таком варианте мы получим очень высокую линейность во всем частотном диапазоне и существенно упростим требования к элементам (конденсаторам корректирующего фильтра) и всей конструкции фонокорректора. Его можно будет сделать, например на дух - трех LM837 на микро плате как у Сухова, и монтировать рядом с тонармом.

Тут, возможно, что и не понадобится в ООС конденсатор 10 - 47 пФ в параллель резистору 75 к. И в первом ОУ тоже можно будет исключить или уменьшит корректирующий конденсатор с 22-47 до 0 - 10 пФ, повысив петлевое на 20кГц.

 

[R2D2]

... у меня другая цель - получить минимальные искажения не на 1 кГц, а на верхних СЧ и ВЧ с низкими интермодуляционными искажениями. Вопрос шумов корректора, конечно важный, но тут другая цель - использование композитных усилителей для снижения нелинейных и интермодуляционных искажений корректора именно на ВЧ.

Тогда надо бороться за глубину ОС на частотах, 5-ой и выше гармоник для необходимого диапазона частот.
Соответственно не резать частотку ниже 100 кГц коррекцией.

 

[Сталкер001]

Тогда надо бороться за глубину ОС на частотах, 5-ой и выше гармоник для необходимого диапазона частот.
Соответственно не резать частотку ниже 100 кГц коррекцией.

Почему? На пластинке кроме интерференционных и механических шумов нет ничего выше 25-40 кГц. Я думаю, что важнее не гармоники вверх по частоте, а в низ по частоте - интермодуляционные искажения на ВЧ. По моей гипотезе, за счет них и получается грязный звук на верхних СЧ и ВЧ.

 

[R2D2]

Почему?

"у меня другая цель - получить минимальные искажения не на 1 кГц, а на верхних СЧ и ВЧ с низкими интермодуляционными искажениями."

Я думаю, что важнее не гармоники вверх по частоте, а в низ по частоте - интермодуляционные искажения на ВЧ. По моей гипотезе, за счет них и получается грязный звук на верхних СЧ и ВЧ.

С этим не спорю. Но давай прикинем, какие это гармоники, если они попадают в область СЧ-ВЧ.
Если от НЧ сигнала - то нет, там глубина ОС подавляет эффективно. Тогда только со стороны ВЧ эти гармоники ползут, там где глубина недостаточна.

 

[Сталкер001]

"у меня другая цель - получить минимальные искажения не на 1 кГц, а на верхних СЧ и ВЧ с низкими интермодуляционными искажениями."


С этим не спорю. Но давай прикинем, какие это гармоники, если они попадают в область СЧ-ВЧ.
Если от НЧ сигнала - то нет, там глубина ОС подавляет эффективно. Тогда только со стороны ВЧ эти гармоники ползут, там где глубина недостаточна.

Все правильно, на СЧ нелинейные искажения порядка 1-3%, А на Вч до 10% на 20 к. В спектре преимущественно вторая и примерно на 10 дБ ниже третья гармоники. А про интермодуляционные искажения я точной информации не имею. Могу предположить, что примерно тот же порядок в плане цифр. Поэтому интермоды вниз от верхних ВЧ будут заметно слышны в виде шумоподобной "грязи" - призвуков в такт, например с тарелками, но уже где-то на на СЧ. То же самое будет и с искажением шипящих звуков у солистов. Буква С будет неестественная - в виде зажеванного, шумоподобного звука, с достаточно широким спектром вниз, скорей похожая на букву Ш. Это хорошо, например, слышно в усилителях класса D невысокого качества. Особенно при повышении мощности сильно растут эти искажения в обычных бюджетных УНЧ этого класса.
я думаю, что и в фонокорректорах примерно та же история.
Тут можно будет посмотреть графики нелинейных и интермодуляционных искажений в свипе в программе RMAA это можно будет сделать даже без входного обратного фильтра RIAA коррекции. В старых версиях программы есть возможность измерения разных АЧХ в режиме акустики - сабвуферов. У фонокоректора похожая АЧХ и можно сделать корректные измерения и выбрать частоту калибровки так, чтобы программа не выдавала ошибку и не искажала (ограничивала) АЧХ на НЧ.

 

[R2D2]

Лучше всего в этом корректирующем АЧХ композитном усилителе сделать усиление на 1 кГц порядка 5 дБ, а на 20 кГц порядка - 15 дБ.

Это по сути ТАУ 75 мкс во входном каскаде.

 

[Сталкер001]

Это по сути ТАУ 75 мкс во входном каскаде.

Сам график коррекции не изменяется в плане формы АЧХ, просто усиление первого каскада ( композита) будет небольшое. Но за счет этого мы выигрываем в глубине ООС на ВЧ практически два порядка. И, соответственно, искажения тоже будут ниже, примерно в сто раз.

 

[R2D2]

Сам график коррекции не изменяется в плане формы АЧХ, просто усиление первого каскада ( композита) будет небольшое.

А потом аттенюатор в 20дб (пассивная коррекция) и второй усилитель, но уже с большим усилением.
В нем мы все и доберем по искажениям, что в первом сэкономили.
Не очень оптимально, как по мне. Возможно, я не все точно понял.
Вот мое предложение.
Мыслю так:
- 75 мкс по входу - равняет в нашей системе уровни и предотвращает перегрузку. Запас будет под 30 дб.
- усиление первого каскада делаем 40 дб. При усилении композита 100дб/20 кГц - это 60 дб на коррекцию искажений в районе 20 кГц.
Две NE5534 дают усиление на 20 дб выше, как минимум. На исправление искажений хватит.
- второй каскад - 20 дб, даже с учетом возросшей амплитуды будет не много искажений, так как глубина ОС будет на те же 20 дб больше.

Итого:
- Первый каскад ТАУ 75 мкс (либо по входу, либо активная коррекция) , усиление 40 дб.
- Пассивная коррекция 318, 3180, 7950 мкс
- Второй каскад без коррекции , усиление 20 дб.
---

Вот первый каскад с 75 мкс на LM833
На высоких получаем достаточный запас усиления в петле.

 

[Сталкер001]

А потом аттенюатор в 20дб (пассивная коррекция) и второй усилитель, но уже с большим усилением.
В нем мы все и доберем по искажениям, что в первом сэкономили.
Не очень оптимально, как по мне. Возможно, я не все точно понял.
Вот мое предложение.
Мыслю так:
- 75 мкс по входу - ровняет в нашей системе уровни и предотвращает перегрузку. Запас будет под 30 дб.
- усиление первого каскада делаем 40 дб. При усилении композита 100дб/20 кГц - это 60 дб на коррекцию искажений в районе 20 кГц.
Две NE5534 дают усиление на 20 дб выше, как минимум. На исправление искажений хватит.
- второй каскад - 20 дб, даже с учетом возросшей амплитуды будет не много искажений, так как глубина ОС будет на те же 20 дб больше.

Итого:
- Первый каскад ТАУ 75 мкс (либо по входу, либо активная коррекция) , усиление 40 дб.
- Пассивная коррекция 318, 3180, 7950 мкс
- Второй каскад без коррекции , усиление 20 дб.
---

Вот первый каскад с 75 мкс на LM833
На высоких получаем достаточный запас усиления в петле.

Посмотреть вложение 173042

А можете график показать при увеличении R2 в десять раз до 4,7К? И вариант с полной коррекцией в первом каскаде, чтобы потом усиливать без коррекции АЧХ? Можете просто подставить номиналы из моей схемы RC элементов в фильтре ООС. Там должна АЧХ получиться близко к графику коррекции RIAA. Её тоже было бы интересно посмотреть.

 

[R2D2]

Полная коррекция по рисунку - не стабилен:

АЧХ по рисунку:

=======

Увеличиваю резистор R2 в десять раз до 4.7К, коррекцию пришлось поправлять:

 

[Сталкер001]

Полная коррекция по рисунку - не стабилен:

Посмотреть вложение 173055

АЧХ по рисунку:

Посмотреть вложение 173056

=======

Увеличиваю резистор R2 в десять раз до 4.7К, коррекцию пришлось поправлять:

Посмотреть вложение 173051

Ясно. Усиление на 20 к уже порядка 100 дБ - это то, что нужно. А можно добавить конденсаторы, которые я зачеркнул? Начать с ООС. В ООС порядка 10-20пФ, а в ОУ порядка 15-30 пФ, если в ООС не удастся сорвать возбуд,

 

[R2D2]

Ясно. Усиление на 20 к уже порядка 100 дБ - это то, что нужно. А можно добавить конденсаторы, которые я зачеркнул? Начать с ООС. В ООС порядка 10-20пФ, а в ОУ порядка 15-30 пФ, если в ООС не удастся сорвать возбуд,

Там так не получается, нужно повышать прядок коррекции, слишком много надо сбрасывать усиления.
Я покручу еще, но не уверен, что получится.

 

[Сталкер001]

Там так не получается, нужно повышать прядок коррекции, слишком много надо сбрасывать усиления.
Я покручу еще, но не уверен, что получится.

Главное сорвать возбуд. Ставьте в ООС 30-62 пФ, думаю все заработает. там сейчас без конденсатора и получается полка, которая идет до МГц, где уже выполняется баланс амплитуд и фаз для возбуда. А нам нужно просто завалить полосу в районе 40-50 кГц, чтобы сорвать возбуд. И график АЧХ будет уже похож на график RIAA.

Чтобы уж наверняка - ставьте 100 пФ, потом 50.

 

[R2D2]

Менял, это так не работает.
Если ставим емкость - уменьшаем усиление, но наклон по прежнему маловат, слишком плавно спадает усиление.

Вот рисунок, все что красным - отвечает за коррекцию в области возбуда, зеленым - эта область за RIAA наклон.
Красная часть - не подходит, надо увеличивать наклон АЧХ, спад должен иметь более высокий порядок.

Я переделал, как понимаю. Все заработало.
Усиление можно будет подобрать, я так думаю.
Зеленую я взял из апнота, чтобы не подбирать и было правдоподобно.

Вот, что получилось, на 20кГц запас 105дб и по фазе 56 градусов:

АЧХ

 

[Сталкер001]

Менял, это так не работает.
Если ставим емкость - уменьшаем усиление, но наклон по прежнему маловат, слишком плавно спадает усиление.

Вот рисунок, все что красным - отвечает за коррекцию в области возбуда, зеленым - эта область за RIAA наклон.
Красная часть - не подходит, надо увеличивать наклон АЧХ, спад должен иметь более высокий порядок.
Посмотреть вложение 173069

Я переделал, как понимаю. Все заработало.
Усиление можно будет подобрать, я так думаю.
Зеленую я взял из апнота, чтобы не подбирать и было правдоподобно.
Посмотреть вложение 173068

Вот, что получилось, на 20кГц запас 105дб и по фазе 56 градусов:

Посмотреть вложение 173070
АЧХ
Посмотреть вложение 173071

Не совсем понял. а зачем в ОУ 100 пФ поставили? Если поставить только в ООС 100 пФ возбуд пропадает? Я тоже думал про такой тип фильтра как альтернативный вариант ООС для композита по аналогии с одиночным ОУ. Но у него уже нельзя дополнительным конденсатором повысить порядок фильтра и скорость спада на ВЧ, как в первой схеме. Интересно какая будет погрешность в АЧХ в вашем варианте? А вы можете в более крупном масштабе показать АЧХ (по шкале в дБ). Завтра сравню по точкам расхождения с RIAA графиком. А крутизну завала можно попробовать еще повысить на ВЧ, если последовательно с резистором R13 включить небольшую индуктивность типа катушки от контура приемника.

 

[R2D2]

Не совсем понял. а зачем в ОУ 100 пФ поставили? Если поставить только в ООС 100 пФ возбуд пропадает? Я тоже думал про такой тип фильтра как альтернативный вариант ООС для композита по аналогии с одиночным ОУ. Но у него уже нельзя дополнительным конденсатором повысить порядок фильтра и скорость спада на ВЧ, как в первой схеме. Интересно какая будет погрешность в АЧХ в вашем варианте? А вы можете в более крупном масштабе показать АЧХ (по шкале в дБ). Завтра сравню по точкам расхождения с RIAA графиком. А крутизну завала можно попробовать еще повысить на ВЧ, если последовательно с резистором R13 включить небольшую индуктивность типа катушки от контура приемника.

Посмотреть вложение 173073

Немного поигрался с коррекцией, можно точно вывести.
Сигнал проходит через инверсную RIAA цепь. В итоге - получаем прямую, и не надо сверять с табличкой.

 

[Сталкер001]

Немного поигрался с коррекцией, можно точно вывести.
Сигнал проходит через инверсную RIAA цепь. В итоге - получаем прямую, и не надо сверять с табличкой.

Логично. Завтра посмотрю в железе на 2134 и 4580. Если запустится, то думаю, что и на 833, 837 тоже все заработает.

 

[Алекс2]

Менял, это так не работает.
Если ставим емкость - уменьшаем усиление, но наклон по прежнему маловат, слишком плавно спадает усиление.

Вот рисунок, все что красным - отвечает за коррекцию в области возбуда, зеленым - эта область за RIAA наклон.
Красная часть - не подходит, надо увеличивать наклон АЧХ, спад должен иметь более высокий порядок.
Посмотреть вложение 173069

Я переделал, как понимаю. Все заработало.
Усиление можно будет подобрать, я так думаю.
Зеленую я взял из апнота, чтобы не подбирать и было правдоподобно.
Посмотреть вложение 173068

Вот, что получилось, на 20кГц запас 105дб и по фазе 56 градусов:

Посмотреть вложение 173070
АЧХ
Посмотреть вложение 173071

Так а в чем прикол?
эта матрица всегда лучше
что с ней не так?

по сумулятору просто космос

 

[Сталкер001]

Так а в чем прикол?
эта матрица всегда лучше
что с ней не так?

по сумулятору просто космос

В чем преимущества?

 

[R2D2]

Посмотреть вложение 173085

Так а в чем прикол?
эта матрица всегда лучше
что с ней не так?

по сумулятору просто космос

Как для линейного усилителя - ок. Есть вопрос, это какой ОУ дает 60 дб усиления на 20 кГц ?

 

[Алекс2]

Как для линейного усилителя - ок. Есть вопрос, это какой ОУ дает 60 дб усиления на 20 кГц ?

lm833
op37 вообще 126 дб в этой схеме дает

 

[Сталкер001]

Как для линейного усилителя - ок. Есть вопрос, это какой ОУ дает 60 дб усиления на 20 кГц ?

Сейчас смотрел в железе 2134. В ОУ поставил временно КПКМ на 8-30 пФ. Работает до 8 пФ. В схему впаял керамич. на 10 пФ. В ООС поставил 30 пФ и фильтр два резистора, это подстрочник на 330к и в нему подсоединены 33н и 15н. меняя среднюю точку нашел АЧХ похoжую на RIAA. Если по входу поставить 0,22 мкФ то получается RIAA с завалом по НЧ.
Между микросхемами делитель 5,1к и 440 Ом и 3н3 ( кер.). В режиме генератора намерил 5 нулей. _da
Коэфф. усиления на 1 кгц порядка 24 дБ. Это вариант для фонокрректора на двух композитах. У второго копозита коэфф. усиления можно сделать порядка 20-26 дБ Для МС можно поставить два композита по 20 дБ.

lm833
op37 вообще 126 дб в этой схеме дает

Дороже. За те же деньги можно сделать два фонокоректора практически одного уровня точности.

 

[alexsan]

Это вариант для фонокрректора на двух композитах. У второго копозита коэфф. усиления можно сделать порядка 20-26 дБ Для МС можно поставить два композита по 20 дБ.

И не будет звука.

 

[Сталкер001]

И не будет звука.

Почему?

 

[R2D2]

Сейчас смотрел в железе 2134. В ОУ поставил временно КПКМ на 8-30 пФ. Работает до 8 пФ. В схему впаял керамич. на 10 пФ. В ООС поставил 30 пФ и фильтр два резистора, это подстрочник на 330к и в нему подсоединены 33н и 15н. меняя среднюю точку нашел АЧХ похoжую на RIAA. Если по входу поставить 0,22 мкФ то получается RIAA с завалом по НЧ.
Между микросхемами делитель 6,8к и 440 Ом и 3н3 ( кер.). В режиме генератора намерил 5 нулей. _da
Коэфф. усиления на 1 кгц порядка 24 дБ. Это вариант для фонокрректора на двух композитах. У второго копозита коэфф. усиления можно сделать порядка 20-26 дБ Для МС можно поставить два композита по 20 дБ.

Схему бы, того, что получилось в итоге. Дабы не домысливать. Реверс-нженеренгом посмотрим, какое усиление самой микросхемы было.

 

[Сталкер001]

Схему бы, того, что получилось в итоге. Дабы не домысливать. Реверс-нженеренгом посмотрим, какое усиление самой микросхемы было.

По входу сейчас стоит 43 к. Но, думаю, это не принципиально.
Завтра попробую снижать усиление. Если вылезет и 6 ноль на EMU-0202, то можно подавать заявку на нобелевку.

Схему бы, того, что получилось в итоге. Дабы не домысливать. Реверс-нженеренгом посмотрим, какое усиление самой микросхемы было.

Крутизну наклона АЧХ можно слегка менять RC цепочкой в фильтре между ОУ. С емкостью ( 3н3) - синий график, без этой емкости - просто делитель - красный график. Думаю, что 3н3 не совсем оптимальный номинал, Надо попробовать 470-1н5. Эта емкость позволяет также несколько снижать ИМИ.
А точку перегиба АЧХ легко определить ( и двигать по частоте и как бы вверх вниз по амплитуде) с помощью подстрочного резистора (в моем варианте 330к) под конкретные конденсаторы. а они определяют частотный сдвиг этих наклонных АЧХ ( как бы относительно прямой линии наклона). Тут задача поиска точной АЧХ корректора резко упрощается - проще подобрать два резистора после поиска оптимальных их значений, чем подбирать два конденсатора и два резистора.