Jump to content

Tape Head Preamp


calle_jr
 Share

Recommended Posts

4 hours ago, triomio said:

Problemet med så fina spetsar är att de har dålig värmeledningsförmåga och att mycket av värmen kyls bort innan den har hunnit fram till lödytan. Dessutom är runda spetsar dåliga på att skapa god kontaktyta mot lödytan. Jag har bäst erfarenhet av att använda så grova chisel- eller mejselformade spetsar som möjligt när man ska löda kretskort.

Jag förstår vad du menar, man får enklare stor kontaktyta med en flat spets.

Men prio ett är att inte värma på benet intill :grin: Spetsen jag har haft tidigare tog så stor plats att det inträffade hela tiden.

 

Ska kolla om jag hittar liten mejselvariant.

 

Link to comment
Share on other sites

20 hours ago, conan said:

Det gäller att lödpennan har hög effekt och god tempstyrning

Stationen har 60W effekt och tempstyrning.

 

17 hours ago, triomio said:

glöm inte flussmedel

De FR4-kort jag använder är belagda med flussmedel.

Utifall jag misslyckas / behöver göra om, så har jag en flussmedelpenna med varningssymboler som jag fått i present :smile:

41010398-1.jpg

 

 

 

 

On 2021-08-16 at 12:30, calle_jr said:

En total kovändning är bara ett inlägg bort.

Jag har nu gjort en komplett helomvändning :blush:

Jag såg att väääldigt små komponentavvikelser för en del komponenter skulle påverka filterkretsens överföringsfunktion ganska kraftigt för en del komponenter. 

Det kan se snyggt ut i teorin, men även när jag testat små avvikelser i simulering har det för vissa C barkat iväg. Man kanske inte kan säga att avvikelsen förstoras med förstärkningen, men åt det hållet.

 

En dialog med @Peo fick mig att testa flytta ut alla reaktiva komponenter från förstärkningskretsar.

Man eliminerar inte komponentavvikelser med denna strategi, men det blir mer en övning med gungor och karuseller än skenande spindeldjur.

 

Jag har försökt bevara alla de bra tips jag fått här i tråden.

 

Såhär ser kretsen ut just nu med en kort beskrivning ovanför respektive steg;

 

 

image.png

 

Link to comment
Share on other sites

27 minutes ago, calle_jr said:

Utifall jag misslyckas / behöver göra om, så har jag en flussmedelpenna med varningssymboler som jag fått i present :smile:

Jag skulle säga för att löda elektronik behöver man inte extra flussmedel om man har vettigt tenn och rätt temperatur på lödstationen. Blir lödningen taskig eller eller man måste göra om tar man med fördel bort allt tenn och börjar om från början så man får en fin lödning.

Link to comment
Share on other sites

3 minutes ago, LPL said:

Jag skulle säga för att löda elektronik behöver man inte extra flussmedel om man har vettigt tenn och rätt temperatur på lödstationen. Blir lödningen taskig eller eller man måste göra om tar man med fördel bort allt tenn och börjar om från början så man får en fin lödning.

Viktigast ändå är att man är noga med att rengöra ytorna från fett och oxider. Glömde att tillägga att extra flussmedel är något jag i regel bara använder vid lödning av ytmonterade komponenter, det hjälper tennet att flyta in under komponentben och ser till att man slipper kortslutningar mellan dem.

 

Link to comment
Share on other sites

Om man är osäker på lödbarheten kan man testa att värma och tillföra tenn. Flyter det ut över hela ytan så är det ok. Jag har en del gamla komponenter från 70-talet och de kan man behöva slipa av för att få fram ny metall. Det är inte säkert att fluss eller lösningsmedel biter på oxiden.

Link to comment
Share on other sites

1 hour ago, conan said:

Jag har en del gamla komponenter från 70-talet och de kan man behöva slipa av för att få fram ny metall.

Har du testat med att gnugga bort oxid med ett vanligt radergummi, ett sånt som man vanligtvis har för att radera bort blyerts?

Link to comment
Share on other sites

Posted (edited)

 

Nu har jag mätt tonhuvudet igen med den nya mätförstärkaren;

 

017.jpg

 

018.jpg

 

image.png

 

 

 

Det är ganska svårt att mäta ett tonhuvud :grin:

Dels är det mycket svag signal vilket ger problem med brus och störningar, dels varierar x med en faktor 1000 och y med en faktor 100 i snabb takt.

 

 

 

image.png

 

 

Mätningen här är ganska lik den jag gjorde för två år sedan, men den är mycket snällare. 

Om ovanstående stämmer kan filtret förenklas.

Tonhuvudet lastades med 47kohm.

Jag provade även parallellkoppla 20k före ingången till oscilloskopet, men då kunde jag inte mäta.

 

Har jag gjort nåt fel?

 

 

Edit:

Jag har ändrat y-axeln så att 0dB motsvarar 3mVrms vilket närmare motsvarar tonhuvudets output vid 1kHz. Spelar ingen roll men gör det lättare att uppskatta erf gain i filtret.

 

 

Edited by calle_jr
Link to comment
Share on other sites

 

Jag fick besök av @Peo igår, och som vanligt hade vi många saker att diskutera och avhandla.

En av dem var tape head preamp, och vi började med att kalibrera mätförstärkaren;

 

020.jpg

 

DC kalibrerades med multimeter.

Gain ställdes genom att två kanaler kopplades från en tongenerator, den ena kanalen spänningsdelades med 40dB, den andra kopplades till mätförstärkaren.

När kanal1 - kanal2 = 0 är gain 40dB för mätförstärkaren;

 

019.jpg

 

 

Nu kunde vi mäta på tonhuvudet;

 

021.jpg

 

:smile:

 

Det går inte utföra med mindre än att spela in 50s-svepet i tre delar, med olika delning i tid och spänning för resp del.

Vi mätte med 47kohm/0pF och 47kohm/100pF för att se hur tonhuvudet beter sig högfrekvent.

 

Link to comment
Share on other sites

 

Såhär ser det ut, och nu kan jag även lita på den absoluta nivån. Här har jag satt 0dB=1mVrms;

 

image.png

 

Jag har lagt till 30pF för kablage.

 

Output varierar alltså mellan 0.1 och 12mV, med 3,6mVrms vid 1kHz.

 

Jag tänker utgå från den röda linjen, som är en anpassning till 47kohm/100pF.

 

 

En polett trillade ner igår. Svep på band från MRL är inte kontinuerliga högfrekvent. Det finns signal kontinuerligt men den är överlagrad av starkare spotfrekvenser.

Det finns säkert ett skäl till detta, men det gör att man måste parera och avläsa endast de samplar som sammanfaller med spotfrekvenserna. Det förklarar att det i mina föregående mätningar hackar upp och ner högfrekvent.

 

Karakteristiken enligt röd linje gör livet betydligt enklare. Filtret kan förenklas :satisfied:

 

Link to comment
Share on other sites

6 hours ago, MatsT said:

Hur ser kurvan ut om man lägger in ett LP-filter vid cirka 10Hz?

Det borde vara enklare att se kurvans beteende vid höga frekvenser på det viset.

Smart. Jag har tre problem relaterade till mätdata.

 

  • Dels är det en 5kHz-störning som gör det lite svårt att avläsa lågfrekventa data. Kan jag lågpassfiltrera bort det?

    image.png

     
  • Dels är det lite obalans mellan plus- och minussignal, precis som @conan befarade. Ca 10% diff. Kan jag högpassfiltrera bort det?

    image.png

     
  • Dels följer inte karakteristiken helt 6dB/okt för låg- och mellanfrekvenser. Det borde den göra sålänge hastigheten är korrekt, och både 20kHz och 1kHz testton stämmer nästan exakt. 1kHz testton ligger så nära 1000Hz jag kan mäta i inspelningarna. Och det sista som finns i svepet mäter jag till 19.802Hz (=1% avvikelse). Dvs det borde inte avvika så mycket från 6dB/okt som det gör (se gul linje):

    image.png

 

 

 

 

Det känns som att jag borde AD-omvandla svep och 1kHz testton för att studera... :think:

 

Link to comment
Share on other sites

On 2021-09-06 at 16:38, conan said:

Varför skulle det bli exakt 6dB/oktav? Det är kanske inte så exakt eller kanske har testbandet försämrats med tiden?

Faradays lag. Tonhuvud är ju en hastighetstransducer, och det bör vara hyfsat exakt under åtminstone några kHz. Speciellt för 15ips.

Bandet är inte så gammalt, och borde ändå inte ge sådana tecken. 

Jag har råkat ut för så mycket förrädiskt med svep att jag alltid misstänker att det hänger ihop med mätmetod.

Men här har jag ju mätt momentan spänning 0-p och periodtid, så det borde vara helt vattentätt.

 

Hur som helst, kretsen kan nu göras betydligt enklare;

 

image.png

 

Själva filterkretsen utförs sist utanför förstärkningsstegen och på ett mycket mildare sätt.

Med LT1115 (GBP=70MHz) är det inga problem med 42dB gain, och då räcker det gott med två förstärkningssteg.

Som syns har jag gått över till single-end eftersom jag nästan har mer bry än glädje av dubbla signaler. Men för att minimera brus, få en god CMRR och behålla impedanssymmetri har jag satt första förstärkningssteg före och ihop med en BalUn, och avslutar kretsen med en balanserad driver. Det är ju faktiskt dessa komponenter som utgör största delen av kretsen nu. 

 

Filtret är nu i allt väsentligt en lågpasshylla 20Hz - 5kHz, som ger hela 39dB förluster för att få en rak frekvensgång.

HP-filtret är bara -2dB och används mest för att kunna fintrimma och kalibrera.

Jag använder låg- och högpasshyllor för att skapa en så naturlig avrullning som möjligt i ändarna av audiobandet.

 

Det verkar inte vara någon risk för överstyrning i något steg (ska verifiera detta) så det känns väldigt bra att först göra hela förstärkningen och därefter hela dämpningen, isf förstärka-dämpa-förstärka-dämpa...

 

Hörlur ska finnas med liksom en del andra funktioner. Men jag vill inte att varken jag eller ni ska fokusera på den just nu :grin:

 

Simuleringsmässigt ser det bra ut;

 

image.png

 

Link to comment
Share on other sites

 

Jag har fått rätt på simulering i Micro-Cap 12 så att jag kan studera känslighet i komponentval etc.
Jag använder en analog spänningsfunktionskälla för att simulera tonhuvudet, med FREQ=1.414*POW(F,0.83)/(93*(1+POW(F/10000,1.8)))
Uttrycket ger korrekt spänningsamplitud i volt i frekvensregistret baserat på 15ips IEC/CCIR 355nWb/m och mitt tonhuvud Woelke 1.116.071.

 

 

image.png

 

 

 

image.png

 

 

Men som syns blir förstärkningen bara 14dB i X4 som är en LT1115 modellerad att förstärka 42dB, samma som X1 och X2.

Varför det:question:

 

I nod 17 och 23 beter sig allt som förväntat, så det är X4 som hakar upp sig på något. Jag borde ha ca 1,3 Vrms (62dB) i nod 43.

 

Link to comment
Share on other sites

De här R17 .. R20 är rätt besvärliga för opampen vid högre frekvenser. De nästan kortsluter utgången. Ja, även lägre men då hinner kondingarna laddas med lite lägre ström.

 

Sikta på resistorer i storleken 100 ohm till 50kohm. Blir det lägre än så kanske man måste räkna på max ström ut från OPn och skulle du landa på över 50k kanske störningar eller känslighet behöva kontrolleras.

 

Link to comment
Share on other sites

On 2021-08-28 at 19:10, calle_jr said:

Stationen har 60W effekt och tempstyrning.

 

De FR4-kort jag använder är belagda med flussmedel.

Utifall jag misslyckas / behöver göra om, så har jag en flussmedelpenna med varningssymboler som jag fått i present :smile:

41010398-1.jpg

 

Jag har nu gjort en komplett helomvändning :blush:

Jag såg att väääldigt små komponentavvikelser för en del komponenter skulle påverka filterkretsens överföringsfunktion ganska kraftigt för en del komponenter. 

Det kan se snyggt ut i teorin, men även när jag testat små avvikelser i simulering har det för vissa C barkat iväg. Man kanske inte kan säga att avvikelsen förstoras med förstärkningen, men åt det hållet.

 

En dialog med @Peo fick mig att testa flytta ut alla reaktiva komponenter från förstärkningskretsar.

Man eliminerar inte komponentavvikelser med denna strategi, men det blir mer en övning med gungor och karuseller än skenande spindeldjur.

 

Jag har försökt bevara alla de bra tips jag fått här i tråden.

 

Såhär ser kretsen ut just nu med en kort beskrivning ovanför respektive steg;

 

image.png

 

Det kan funka bra utan frekvensberoende komponenter,men det beror på isf generellt att musik har lägre energi högre upp i frekvens. Du bör dock beräkna nivån för klippning map frekvens...

Link to comment
Share on other sites

On 2021-09-11 at 09:03, calle_jr said:

Jag har fått rätt på simulering i Micro-Cap 12 så att jag kan studera känslighet i komponentval etc.
Jag använder en analog spänningsfunktionskälla för att simulera tonhuvudet, med FREQ=1.414*POW(F,0.83)/(93*(1+POW(F/10000,1.8)))
Uttrycket ger korrekt spänningsamplitud i volt i frekvensregistret baserat på 15ips IEC/CCIR 355nWb/m och mitt tonhuvud Woelke 1.116.071.

 

image.png

 

image.png

 

Men som syns blir förstärkningen bara 14dB i X4 som är en LT1115 modellerad att förstärka 42dB, samma som X1 och X2.

Varför det:question:

 

I nod 17 och 23 beter sig allt som förväntat, så det är X4 som hakar upp sig på något. Jag borde ha ca 1,3 Vrms (62dB) i nod 43.

Kondensatorer hittar du inte knappt 1% med världen du valt dvs 50u -820u. Då får en del pyssel om du behöver precision där.  Sen kommer opampen jobba mot en kortslutning efter gränsfrekvenserna med de resistorvärdena. Jag skulle rekommendera att dimensionera annorlunda om det går.

 

Edit: såg först nu att Conan var första att gnälla :)

Link to comment
Share on other sites

 

Super, tack! :satisfied:

 

Det var något med den lilla högpasshyllan C1, R15, R16 som ställde till det.

När jag tar bort den fungerar det precis som avsett.

 

Men...

3 hours ago, MatsT said:

10 ohm är lågt.

 

3 hours ago, conan said:

De här R17 .. R20 är rätt besvärliga för opampen vid högre frekvenser.

 

1 hour ago, tek said:

Sen kommer opampen jobba mot en kortslutning efter gränsfrekvenserna med de resistorvärdena.

Jag inser detta :grin:

Jag ville placera hela filtret med R17-R20 efter X4, men det skulle innebära 190V och ett sådant sving tillåter inte OPn. Jag måste begränsa till max 12 V0-p på utgången.

 

 

1 hour ago, tek said:

Du bör dock beräkna nivån för klippning map frekvens...

Precis!

 

Link to comment
Share on other sites

5 hours ago, calle_jr said:

 

Jag ville placera hela filtret med R17-R20 efter X4, men det skulle innebära 190V och ett sådant sving tillåter inte OPn. Jag måste begränsa till max 12 V0-p på utgången.

 

Jaaa du får gå över till rör helt enkelt med det svinget.

 

Nä men ta och öka Rx100 och C/100 så blir det lite snällare.

Link to comment
Share on other sites

 

Bättre nu:question:

 

image.png

 

 

 

image.png

 

 

Det är ca 10 Vrms i nod 22 (X4) vid 10kHz, dvs ett par volt för mycket. 

Jag kan antingen sänka förstärkningen lite eller flytta en del av de 14dB jag dämpar högfrekvent till före X4.

Men jag har en känsla av att "fine tuning" behöver placeras efter all förstärkning.

Ett tredje alternativ är att minska förstärkning i både 1:a- och 2:a-steg och addera en LT1115 till sist.

Ett fjärde alternativ är att göra den grova ( \_ ) filtreringen i det 1:a steget;

 

image.png

 

 

Vilket är bäst:question:

 

Link to comment
Share on other sites

3 hours ago, calle_jr said:

Bättre nu:question:

 

image.png

 

image.png

 

Det är ca 10 Vrms i nod 22 (X4) vid 10kHz, dvs ett par volt för mycket. 

Jag kan antingen sänka förstärkningen lite eller flytta en del av de 14dB jag dämpar högfrekvent till före X4.

Men jag har en känsla av att "fine tuning" behöver placeras efter all förstärkning.

Ett tredje alternativ är att minska förstärkning i både 1:a- och 2:a-steg och addera en LT1115 till sist.

Ett fjärde alternativ är att göra den grova ( \_ ) filtreringen i det 1:a steget;

 

image.png

 

Vilket är bäst:question:

 

 

Bäst vet jag inte Då jag inte satt mig alla detaljer i ditt steg,men jag hade använt en överföringsfunktion som du hade tidigare, dvs med varierande förstärkning map frekvens. Då får du den förstärkning du vill ha med de fördelar det ger och slipper fixa och trixa efteråt. Så länge du håller kondensatorerna med små värden bör det gå att få precision.

Link to comment
Share on other sites

 

5 hours ago, tek said:

jag hade använt en överföringsfunktion som du hade tidigare, dvs med varierande förstärkning map frekvens. Då får du den förstärkning du vill ha med de fördelar det ger och slipper fixa och trixa efteråt. Så länge du håller kondensatorerna med små värden bör det gå att få precision.

Jag förstår.

Jag håller på att studera en hybrid :smile: (=ett mellanting som utför en del av överföringsfunktionen i 1:a-steget)

Återkommer.

Jag har hittat 1% axiella polystyrenkondensatorer som finns med värdena 100p, 220p, 330p, 470p, 1n, 1.5n, 2.2n, 3.3n, 4.7n, 10n, 15n, 22n och 33nF.


 

Häpp, jag har glömt berätta att vi testade dämpa Yamaha-slutstegens fläktar när @Peo var här senast.

Det sitter två stycken 12V-fläktar i varje slutsteg, och efter lite labbande fick det bli en 22ohm resistor till den ena ledaren;

 

022.jpg   023.jpg

 

Jag mätte ljudnivån 20cm framför en fläkt före och efter och den sjönk från 48 till 31dB.

Det innebär att när slutstegen placeras i sitt rack gick det från att man hör dem mellan spår till att man inte hör dem alls i LP.

 

Link to comment
Share on other sites


Jag har sett över värdena i filterdelen, bytt BalUn till en integrerad THAT1200P08-U och även det balanserade drivsteget är en färdig krets med DRV134.
Tyvärr måste jag elda lite för kråkorna (ca 10dB), dvs jag förstärker mer än jag skulle behöva i 1:a-steget eftersom jag måste dämpa till en rak frekvensgång.
Det kan gå att förbättra, men jag har inte lyckats bättre för att inte överstyra och för att få vettig last till OP (THAT1200). 
 

 

image.png

 

 

 

image.png

 

 

Emitterströmmen i X3 och X4;

 

image.png

 

 

 

Jag ska gå över komponentvärdena i detalj igen och dels se om jag kan minska dämpningen lite till i filterdelen, dels standardisera värdena lite bättre, men sedan är det väl dags att rita upp layout:question:

 

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

 Share

×
×
  • Create New...