tek

Artikelgruppen
  • Content Count

    688
  • Joined

  • Last visited

  • Days Won

    11

tek last won the day on November 2

tek had the most liked content!

Recent Profile Visitors

4 142 profile views
  1. tek

    Maria - ett RIAAsteg

    Utgångsteget Nästa del att kika på är utgångsteget. Jag tänkte inte gå in lika djupt i som tidigare delar som val av återkopplingsnätverk eller val ingångstrissor. Jag kollade på en del olika varianter innan jag nöjde mig med ett komplementär emitterföljare. Det är en känd koppling och brukar kallas ”Diamond Buffer” eller ”Jung Super Buffer” och finns i otaliga variationer. Hursomhelst tror jag att första gången jag såg den var i databladet för opampen AD797. Jag har använt den ett par gånger tidigare och tycker den är lättarbetad och brukar prestera mycket bra. Q5 och Q6 agerar strömkällor åt Q3 och Q4, som i sin tur driver utgångstransistorerna Q1 och Q2. AC-mässigt är signalen på basen på de båda utgångstransistorna idealt lika. Kondensatorn Cos håller impedansen låg mellan basen på utgångstransistorerna vilket gör att båda drivtransistorerna hjälper att driva utgångstransistorerna tillsammans. Jag har valt ett relativt lågt värde (10uF) på denna kondensator och har heller inte mätt reella skillnader med och utan denna kondensator. En simulering med insignal 10kHz, 12 Vrms (visar en liiiite lägre distorsion med kondensatorn. Vinsten är marginella 0.5 dB lägre dist: -73.7 dB mot -73.2, räknat på bara fundamentala samt första och andra övertonen. Vb1 och Vb2 är biasspänningar, och Vsource är knuten till source på ingångstransistorerna. Matningspänning Matningspänningen sätts även i detta steg då det är ungefär här utsignalen är som störst. Jag hade från början tänkt mig en lägre matningspänning på +/-15V men @calle_jr övertygade mig om att det kan löna sig med lite högre, för headroom. Om man har en pickup som ger ut 5 mVrms vid 1kHz, och tänker sig ett frekvenssvep med lika amplitud för alla frekvenser som sedan graveras på en vinylskiva med en invers RIAAfunktion. Då kommer utgångsteget se en toppspänning vid 20kHz som är lika med 5 mVrms*100 (40dB @ 1kHz) * 1.41 (roten ur 2) * 10 ~ 7 Vrms. Den sista multiplikationen kommer utav att den sista delen av RIAAkorrektionen görs efter förstärkaren (RF, CF) och därför kommer signalen vara ungefär 10 gånger större än vad den är vid 1-2kHz. När jag har tittat på spektrum av musik jag lyssnar på så faller den markant i amplitud med högre frekvenser vilket gör detta till ett lite udda fall och nog inte helt verklighetstroget. Utgångström Om man antar att Vin är ungefär lika med Vut får man att: Vbe1+Ios*Ros1 = Vbe3 + Iq3*Ros3. Delvis basemitterspänningen + strömmen genom transistorn multiplicerat med emittermotstånd kommer vara lika för varje halva av utgångsteget. Basemitterspänningarna är inte exakt lika men det går att hyffsad nogrannhet sätta strömmen Ios genom att variera motståndet Ros1-Ros4. Andra alternativ hade varit att använda dioder eller nåt annat som producerar ett spänningsfall. Motstånd valdes för mer frihet över Ros1... Ros4 vid labbande. Jag hade som avsikt att i klass A så länge som möjligt. I prototypen kör jag nu ungefär 13-15mA biasering vilket räcker till hålla utgångsteget i klass A upp till ungefär +/- 18V, vilket är godkänt. Det kan te sig som en ganska hög ström men för höga frekvenser ser utgångsteget i princip R1 + R2 som last. För högre förstärkning i RIAAkorrektionen, exempelvis 46 dB (1kHz) eller högre kommer motståndet R2 att öka vilket gör att förstärkaren blir mindre belastad och strömmen Ios kan minskas om man känner för det. Nedan är en transientsimulering där svart är utgångströmmen (toppvärde ca 26mA) för en utspänning (grön) som varierar mellan -18V till 18V med en frekvens av 50kHz. Då det det kommer gå en del ström Q1 och Q2 är dessa monterade par kylflänsar. För att helt stabilisera biasering skulle man kunna välja Q3 och Q4 av samma typ komplementära typer som Q1 och Q2. Jag valde en enklare (BC546 och BC556) och betydligt mindre transistor då effekten i dessa är så pass låg, och monterade den nära kylflänsen. Avsikten har varit att ifall jag noterade några större avvikelser i temperatur så kommer jag limma drivtransistorerna mot kylflänsen. Överföringsfunktioner För att se beteendet på kretsen kan man göra några simuleringar. Jag har varit lite för lat och inte tagit fram ett uttryck för småsignalbeteendet utan modellerat utgångsteget som en "black box". Man får dock ta simuleringar som dessa med en nypa salt när det kommer till höga frekvenser. Nedan är överföringsfunktionen från ingång till utgång där utnivån är ungefär -0.5 dB fram till ca 50 MHz. Svart är fas och blå är magnitud, med 1Vrms insignal och 10kOhms last. Inimpedansen plottad nedan i både linjär (grön) och logaritmisk (blå) skala på y-axeln. Den är resistiv (och ungefär 200 kOhm) men blir kapacitiv vid ungefär 100kHz, vilket gör att om man modellerar ingångstegets inimpedans som en enkel resistor-kondensatorkoppling, så får man att nätverket bör vara ungefär 7.5 pF parallellkopplat med ett motstånd på 200 kOhm. Utimpedansen är ungefär 4 ohm och blir inte induktiv förrän vid 10MHz.
  2. tek

    Maria - ett RIAAsteg

    Min tanke att brum uppkommer här hos mig uppkommer när vinylkedjan står för nära en strålmoster visade sig igen för två veckor sedan när jag testade en motorstyrning (opera consonance ps-1) jag nyligen köpt och placerade i racket i närheten av SUT/skivspelare/RIAA. Då dök brummet upp igen. Nu står den utanför racket ca 50cm längre bort och brummet är borta.
  3. tek

    Maria - ett RIAAsteg

    För test så tror jag den funkar, men den är nog optimerad för pickuper med riktigt hög impedans. DVS den har onödigt låg gränsfrekvens med en lågohmig picka. Inget fel i det men straffet blir mycket hög primär resistans (20, 5) för 5x respektive 10x. Det kanske inte finns SUT:ar med med låg omsättning optimerade mot lågohmiga pickuper.
  4. tek

    Maria - ett RIAAsteg

    Vilken Lundahl hade du tänkt dig?
  5. tek

    Maria - ett RIAAsteg

    Ja det är lätt att det brus blir en "red herring", lätt att stirra sig blind på. Jag tycker det är intressant, därför har det blivigt lite väl ingående. Apropå linjäritet så satt jag och läste recensioner från Hifi News igår, de har en del mätningar på utrustning för vinylavspelning. Etna får exempelvis en väldigt positiv recension och mäter enligt dem mycket fint. Jag har svårt att tolka vissa mätdata men det som är intressant är den skenande distorsionen från 10-20kHz. Etna har ett maxima på 10% vilket är lågt om man jämför med exempelvis denna variant av AT OC9. Vad var tröghet då? Jag har läst igenom tråden men förstår inte vad du drog för slutsatser om det i slutändan. Stigtid var en idé, det minns jag.
  6. Ser ut som spikarna när du går till DSD skapar en blandas med 1kHz tonen som dyker upp vid 100, 200, 300 osv... Det skulle betyda att du spikarna dyker upp med 100Hz mellanrum. Konstigt hursomhelst. Tack Detta beskriver filerna. Från Sony och från Phillips. Det jag egentligen letade var efter nån basal nivå, hur är det sparat. Och det verkar vara en enkel bitström även om de lagras i en byte då det är nog den minsta addresserbara enheten. Jag hittade denna kortare artikel om detta från en av de som jobbade med DSD. När jag tittar på blockdiagrammet så tycker jag att den simuleringstestbänk jag plitade ihop angående DSD kanske inte var så dum trots sin enkelhet. Ska försöka leta upp den och se om det var nåt att ha.
  7. tek

    Maria - ett RIAAsteg

    Jag använde värdena nedan för beräkningarna, där 40dB är med endast för referens. 58 dB är väl tveksamt ifall det kommer gå. Det är endast R2, R3 och C3 som förändras. Men då de ökar i värde spelar inte så stor roll då bruset undertrycks av förstärkningen när man speglar dess dessa till ingången. Resultatet är lite av ett antiklimax, i princip ingen förändring. Förändringarna sker ofta på andra eller tredje decimalen. Det känns dock logiskt tycker jag, förstärkaren är (så långt) dimensionerad så att pickupen (och SUT:en) är den stora källan till brus. I princip så spelar resten mindre roll vilken omsättning man har på SUT:en då den förstärker bruset lika mycket som signalen. Som tidigare är det större skillnader på vilken SUT man använder. Vinsten med en lägre omsättning är att det bör vara kanske enklare att få lite mer ideal SUT. Tror man måste gå ner på att inte använda SUT alls för att börja se skillnader om man exempelvis jämför antal paralellkopplade transistorer osv. När jag kollade pickuper kollade jag endast ett fåtal och de specade inte induktans/resistans separat. Tror jag kollade Cadenza Black och Quintet Black som jag tycker verkar spännande. Låg output är ju egentligen inget problem, så länge de är lågohmiga också. I varje fall ur denna aspekten. Det underlättar om man ska designa en SUT också. Jag minns att den SUT från Ortofon jag mätte upp och modellerade till Vinylartikeln var hade rekommenderad resistans på runt 2-4 ohm. Så lågohmiga pickuper ser man ju inte varje dag.
  8. Snyggt! Jag har försökt hitta en beskrivning av DSDformatet och nån slags blockdiagram fram till det fysiska gränssnittet utan att hitta nån. Jag tror Sigma delta modulatorerna kan se ganska olika ut, men det spelar mindre roll.
  9. tek

    Maria - ett RIAAsteg

    Antal Transistorer i Ingångsteget / Brusberäkningar Nästa steg är att sätta återkopplingsnätverket och bestämma antalet parallellkopplade transistorer i ingångsteget. Anledningen till att sätta flera transistorer i parallellt beror på att då sänker man spänningsbruset med roten ur n, där n är antalet transistorer. Man ökar även bruströmmen med roten ur n. För BF862 är brusströmmen så pass låg så att den fortfarande spelar mindre roll, i varje fall för 2,4 eller 8 parallellkopplade transistorer. Beroende på antal transistorer kommer återkopplingsnätverket ha olika värden. Jag har valt ett Single Ended steg och då kan R1 i bilden både fungera till återkoppling, men även till att biasera transistorerna. Så beroende på hur många transistorer jag valt kommer R1, R2, R3 och C3 väljas lite olika. För 40 dB förstärkning (vid 1kHz) så bör återkopplingsnätverket se ut så här: Av de beräkningar jag gjort för MM-pickuper och MC-pickup+SUT dominerar bruset från pickupen vid ingången, för egentligen alla fall i tabellen ovan. SNR kan hållas hög även med 1 eller 2 transistorer. Tyvärr saknar databladet ett par bitar information vilket gör att jag vill lägga mig att ha ordentligt med marginal. För höga frekvenser ser utgångsteget endast R1+R2 som last vilket gör att jag tycker att för 8 transistorer blir lasten lite för låg för utgångsteget. För att minska kraven på utgångsteget vilket jag vill hålla i klass A så blir det lättare last om man går ner till 4 transistorer. Med 4 transistorer blir lägsta lasten ca ~720 ohm vilket är en ganska snäll last. Antalet transistorer har jag alltså valt till 4 stycken. Beräknad A-vägd SNR De numeriska beräkningarna är utförda efter Burkhard Vogels bok Sound of Silence som förlaga, vilken är en bra bok i ämnet. Jag har dock jobbat en del med arken så Vogel kan inte beskyllas för eventuella felberäkningar eller feltänk. Värdena ska då jämföras mot 72,5 dBA som Vogel härleder som ”good enough”. Jag har beräknat ett par fall för förstärkaren som för mig är mest intressant, MC + SUT. Tabellen visar några olika pickuper samt ett par olika modeller av SUT:ar. Först om SUT:en vore ideal med avseende på lindningsresistans och nästa tabell innehåller data från datablad och dylikt. Det hade såklart varit roligare att en mer diversifierad tabell av olika tillverkare. Att redovisa lindningsresistans för SUT:ar eller resistans/induktans för pickuper verkar tyvärr få tillverkare göra. Några kommentarer till tabellerna 1. 47 kOhm / 100 pF (Rriaa, Criaa) har använts som belastning i alla beräkningar. 2. Cdc har antagits varit kortsluten, dvs impedansen har antagits vara ~ 0 ohm. 3. SUT:en representeras av en skalfaktor (omsättning) samt interna resistanser, inga övriga parasiter är med i modellen 4. Vissa kombinationer av SUT + pickup kommer troligtvis inte ha en rät frekvensgång överspannet mellan 20-20kHz. Alla SUT:ar har dock antagits kunna hålla en rät frekvensgång mellan 20-20000 Hz för de pickuper som beräkningar gjorts. 5. SNR är beräknad mellan 20Hz - 20kHz 6. Brinkmann EMT Ti har jag ingen data för interna induktansen så jag har höftat ett värde på 10u. Viktigaste kommentaren är kanske att beräkningarna är gjorda utifrån ett fåtal komponenter samt en "låda" vilket kanske ter sig udda. Lådan har i detta läge de egenskaper man vill att den ska ha: låg utimpedans, inget brus, ingen distorsion. Detta är dock inget konstigt då efterföljande steg kommer inte alls ha samma påverkan som de komponenter som sitter direkt i anslutning till ingången. Detta under förutsättning att första steget har hög förstärkning. För att exemplifiera, dessa beräkningar och härledningar gjordes i huvudsak i tidigt innan särskilt mycket var designat. Idag vet jag dock att det sitter ett motstånd i anslutning till drain på JFET:arna (Rdd). Jag har mha av SPICE fått fram att om man speglar bruset från detta motstånd till ingången så kommer bruset på den undertryckas med ungefär 32 dB mellan 20Hz -20kHz. Jag har än så länge gått bet på att härleda ett symboliskt uttryck som går att analysera. För fallet med Lyra Etna, Lundahl LL1931 kopplat i 1:8: SNR_utan_Rdd = 87.021 dBA SNR_med_Rdd = 87.018 dBA (endast Johnson Noise) Dvs en liten förändring. Det finns såklart flera till komponenter som också bör inkluderas vilket ytterligare kommer minska SNR, men marginal finns för de de allra flesta konfigurationer till 72,5 dBA. Ytterligare en beräkning är gjord utifrån att motståndet leder en DC-ström vilket det kommer göra och således ger upphov till ”Excess Noise”. Det var något som diskuterades tidigare i tråden. Jag har beräknat ett ekvivalent motstånd utifrån Vogels algoritm för detta vilket ger en A-vägd SNR på 87.006 dBA.
  10. tek

    Maria - ett RIAAsteg

    Det stämmer, det hade jag glömt. Jag minns att jag testade med runt 63-65 dB @1kHz, . Det gick inte så bra vill jag minnas dvs högre avvikelse mot RIAAkorrektionen än vad jag är komfortabel med, jag får gå tillbaka och kolla. Antagligen la jag det helt åt sidan när jag började intressera mig för SUT:ar. Jag borde mätt upp slingförstärkningen och sen gjort en analys vad skulle funka än att testa olika värden. Jag får kanske testa det när jag har tillgång till lite vettig mätutrustning igen. Det blir en del sånt i mitt sista inlägg angående ingångsteget.
  11. Spännande test. Är det inte nåt fuffens med konverteringen, ena eller båda?! Man kan se att sista filen är korrupt i början och slutet jämfört med första filen. Jag tänker att om man kan se det på oscilloskop hyffsat utzoomat så har man kraftigt reducerat den möjliga dynamiken. Skulle nog vara lättare att se för en periodisk signal och FFT:a den. Det stämmer säkert och så konvertingar funkar men jag hade nog tänkt mig att det de skulle vara "bättre". DSD filen har ju galet mycket brus, om du öppnar en musikfil, ser det lika ut då? Det kan ju tilläggas att jag har ganska liten erfarenhet av DSD själv, det är inget jag använder hemmavid så det kanske ska se ut så.
  12. tek

    Ampalangs snigelresa...

    Maffiga! Jag gillar verkligen utseendet på hornen.
  13. tek

    Maria - ett RIAAsteg

    Jag hoppar tillbaka designen av första steget och specifikt till ingångsteget igen och vilken transistor jag valde att använda. Det är i princip två typer av halvledare att välja på för riktigt bra prestanda angående brus, BJT:er och JFET:ar. Dessutom är mitt intryck att de bästa BJT:erna kan ha lägre bruspänning än de bästa JFET:arna, samt så har JFET:ar mycket högre brytpunkt där 1/f bruset börja dominera. Detta bör dock inte tas som en sanning utan man får se fall till fall. Jag har ritat en simpel skiss hur jag tänkte: i den visar den streckade linjen Johnson-brus med den heldragna är summan av 1/f och Johnson-brus. Fördelen för JFET:ar syns inte i bilden ovan utan det ligger i att basströmmen och då också strömbruset är väldigt lågt, ofta försumbart. För BJT:er är brusströmmen inte försumbar. Detta medför att utimpedansen på generatorn som driver RIAAsteget (dvs pickupen och komponenter på ingången på RIAAsteget) kommer påverka i allra högst grad. Bruströmmen och pickupen samt övriga komponenter kommer bilda en bruspänning utöver den som kommer direkt från transistorn. Beroende på vald transistor och vald biasering av transistorn kommer det finnas en optimal drivimpedans. För MC-pickuper och dess interna impedans är låg och vilket gör att en relativt hög biasering kan användas ( upp till tiotals mA). För MM-pickuper kommer man behöva biasera transistorn (eller transistorerna) lägre (tiotals till hundratals uA), detta då MM-pickuper har högre intern resistans och dessutom ökar map frekvens då dessutom har högre intern induktans än MC-pickuper. Siffrorna i stycket ska tas med en nypa salt och visa på storleksordning. Då jag startade konstruera detta steg var tanken att bara fokusera på MM-pickuper. Dock fördes en del diskussioner om att testa MC-pickuper (utan SUT). I slutändan ökades råförstärkningen i förstärkaren men inget mer gjordes utan tanken angående MC-pickuper var ”går det så går det”. Dessa tankar gjorde det till att JFET:ar till ett lämpligt alternativ. I tabellen nedan visar en del olika alternativ tillsammans med basal data extraherat från databladen. Tyvärr var flera av alternativen svåra att få tag på, exempelvis SK170, 2SC2546. BF862 fanns att tillgå och hade lågt brus vilket gjorde den till ett lämpligt val.
  14. tek

    Maria - ett RIAAsteg

    Jag undrar om tonarmen/chassi ofta är kopplad till minus på pickpen. Är den inte det är det nog bara tuta och köra. Skärmen hade jag kopplat till chassit på skivspelaren / RIAA, jag kan inte komma på nåt annat ställe att koppla den.
  15. tek

    Vad lyssnar du på just nu?

    Ett tips jag plockat upp från @Bebop i denna tråd. Det tog ett par år men fick hem den i veckan, mycket bra både på avseende musiken och inspelningen.