Radiohobby Forum

Edvard

Новичок

Здесь с 12.01.2016

Сообщений: 5

Проблема синфазных напряжений ОУ при большом Rвых источника сигнала.

Есть одна тема, может кому будет интересно. Озадачился я ей, прочитав цикл статей г-на Свинтёнка В.А., проделавшего огромную работу по сбору инфы, касающейся пагубного влияния большого выходного сопротивления источника сигнала на линейность многих популярных ОУ, включённых по неинвертирующей схеме. Дело в том, что мой вариант ВВ не имеет предварительного усилителя, а работает непосредственно от потенциометра 20к, на который приходит сигнал с фильтра 2к+1000р (перед ОУ фильтра нет). Соответственно, двигая переменник ближе к середине, я получаю увеличение сопротивления источника сигнала и как следствие ощутимую свистопляску емкостей входного каскада, связанную с синфазными токами. Кстати, возможно, что в некоторых случаях, это является одной из причин слышимой разницы используемых ОУ при тестировании. Причём, проводя измерения, обычно генератор включается напрямую к УНЧ, а при эксплуатации добавляется неприятный бонус, как в моём варианте.
Г-н Свинтёнок приводит таблицы по Кг, я попробовал и то и ИМД. Взял несколько симпотных ОУ и вначале стал проверять вне усилка. Простейший буферный каскад, который я подключал либо непосредственно к генератору, либо к нему же но через резистор 20к, а для измерения ИМД  - к двум генераторам через резисторы по 39к (высокоомный источник) и шунтировал их парой по 3,6к для имитации низкоомного источника. Напряжение сигнала -1В. В этот раз режекторами не пользовался и разрешение имелось  по Кг 0,0001% 1Кгц и вдвое больше на ВЧ. Для ИМД 0,0002% Микрухи: OPA134, OPA1652, LM6171, NE5534, AD825, LM318,  По гармоникам писать не буду – это есть в вышеуказанном месте, а по ИМД дело такое. 15,5+17кГц едва заметный прирост искажений от источника 2х39к, только у LM6171 и NE5534. У остальных они возрастают на порядок, а у OPA134 раз в 50. Особенно частота 32,5кГц.  OPA1652 ощетинилась на 14 и 18,5. Для оптимистов, рассчитывающих на неслышимость суммарных ИМД, могу написать следующее: опустите частоту пары тональных сигналов втрое и всё будет очень даже в слышимой области.
Теперь касаемо испытаний непосредственно на самом ВВ. Для начала о моём варианте конфигурации. Выходные 2sa1216+2sc2922 по 3 штуки, преддрайверы irf630+irf9630 по одному (7 лет назад, на момент сборки не нашлось 610+9610) Питание выхода +-50В, предварилки на 12 больше. В источниках тока вместо пары диодов, по 4диода. На выходе катушка 2мкГн. Плата своя, с жалкой попыткой подражать г-ну Агееву С.И. На ней всё, кроме транса.
Поскольку задача стояла испытать именно линейность входа, измерения вначале проводил без нагрузки. При подключении к генераторам с низкоомными резисторами, искажения мало отличались от собственных искажений измериловки для большинства микрух. Кстати, меняя ОУ, естественно менял корректирующие емкости. А вот при работе от высокоомного источника, вся дрянь и повылезала. Тот же ломовой прирост на суммарных частотах. И только LM6171 и NE5534 реагируют лишь некоторым приростом шума. 6171 по искажениям чуть-чуть выигрывает, но незначительно. Кстати, попробовал поиграть с введением внутренней петли обратной связи в базу транзистора переноса уровня. При её наличии, для большинства ОУ, общий коэффициент искажений усилителя возрастает. LM318 – на удивление не понравилась: вне усилителя торчок 32,5кГц увеличивался раз в 20 с увеличением сопротивления источника, а в составе ВВ, она отказалась устойчиво работать – ощетинившийся прямоугольник я так и не “свёл”.
Разобравшись с этой темой, стал пробовать работу с нагрузкой. Кстати, забыл написать: напряжение выходного сигнала, что-то около 23В. Нагрузка 3 параллельные ПЭВ8 по 8,2Ома каждый, опущенные в ёмкость с водой. Разницы в искажениях с этой нагрузкой и без, я не заметил. Так же не заметил разницы в искажениях с нагрузкой и убранным до нуля током покоя. Сам в шоке…
Так вот, ликвидировал я свой любимый AD825 и воткнул дедушку 5534. С ним попробовал тест 1кГц синуса  + 10кГц прямоугольника 100% и 20% отношением уровней. Входного фильтра не ставил. Разрешение измериловки при таком компоте 0,0015%. Наличие и отсутствие нагрузки,  при том же выходном напряжении, цифр не меняло. Вопрос то у меня, собственно, следующий: Николай Евгеньевич, настоятельно рекомендует применять ОУ с полевиками на входе, но если усилок имеет несчастье временами работать от источника с большим сопротивлением, а большинство таких ОУ в таком режиме здорово гадят, то как быть тогда? Могут ли быть подводные камни при применении 5534, если формально там всё стабильно стерильно? Или, всё же, лучше предпочесть вариант (на мой взгляд, полумера) в виде переменника на 10к с непосредственной связью с ОУ и ОУ на полевиках? Впрочем  этот вариант, всё равно в несколько раз увеличивает потенциально минимально возможный для УНЧ КНИ и ИМД для подавляющего большинства применяемых в нём ОУ.

Edvard

Новичок

Здесь с 12.01.2016

Сообщений: 5

Re: Проблема синфазных напряжений ОУ при большом Rвых источника сигнала.

П.С.
574УД1 – в моей конфигурации ВВ не годится. В усилке я его не решился пробовать, но отдельно в повторителе с прочими микрухами, он давал странные результаты: с ростом сопротивления источника сигнала, искажения наоборот, несколько снижались. Они были великоваты сравнительно с прочими ОУ и сильно зависели от корректирующей ёмкости – без неё искажения заметно снижались. Возможно, что и входное сопротивление измерительной звуковухи, к которой я её подключал, для неё маловато.
Но её золочёный корпус, просто ах!

y_b_d

Ветеран

Откуда: Украина, Горловка

Здесь с 08.01.2013

Сообщений: 397

Re: Проблема синфазных напряжений ОУ при большом Rвых источника сигнала.

Подобный вопрос уже обсуждали...
https://rh.adsh.org.ua/viewtopic.php?id=479

adsh

Реалист

Откуда: Киев

Здесь с 16.01.2004

Сообщений: 4,855

Сайт

Re: Проблема синфазных напряжений ОУ при большом Rвых источника сигнала.

@Edvard, поставьте на выходе / входе качественный повторитель. "Нет человека - нет проблемы"  .

---

Саша

Edvard

Новичок

Здесь с 12.01.2016

Сообщений: 5

Re: Проблема синфазных напряжений ОУ при большом Rвых источника сигнала.

Подобный вопрос уже обсуждали...
https://rh.adsh.org.ua/viewtopic.php?id=479

Только ни к чему не пришли - ушли в политику. И там был упор на нелинейность входного каскада, вызванную переходом Б-Э первого транзистора и желательность применения в связи с этим, полевого входа. Хотя и вопрос синфазных токов, тоже в одном посте висел. Я делаю акцент именно на проблему синфазного сигнала, а в плане общей конечной нелинейности всего ВВ, она оказалась определяющей по искажениям для варианта работы от переменника.

Добавлено спустя 14 мин 23 с:

@Edvard, поставьте на выходе / входе качественный повторитель. "Нет человека - нет проблемы"  .

Здесь, действительно, мог бы помочь буферный каскад с плавающим питанием, но...
Он должен быть линейнее УНЧ, а это уже стотысячные процента. Такое в природе  есть, но довольно сложно и громоздко в реализации и будет сравнимо  в этом смысле с самим УНЧ, разве что без выходного каскада. А главное, ради чего? Чтобы, всё-таки, воткнуть ОУ на полевиках? Если уж говорить о "нет человека - нет проблемы", то нужно делать инверт, как  СЛА. Но это уже другая история.
Повторюсь: в лоб проблема решается применением "помоечной" NE5534 - всё в процентах становится широко стерильно, но есть ли подвох?? Потому как, очень подозрительно хорошо...

Отредактировано Edvard (13.01.2016 19:47:14)

y_b_d

Ветеран

Откуда: Украина, Горловка

Здесь с 08.01.2013

Сообщений: 397

Re: Проблема синфазных напряжений ОУ при большом Rвых источника сигнала.

В чем может быть подвох? Хороший ОУ.
Еще можно попробовать LME49710 - у него CMRR намного выше, чем у LM6171 и NE5534.

vlnik

Ветеран

Откуда: Новосибирск

Здесь с 03.10.2009

Сообщений: 2,165

Re: Проблема синфазных напряжений ОУ при большом Rвых источника сигнала.

А если попробовать новейший операционник. Например 6н23п?

---

Меня постоянно преследуют умные мысли, но я быстрее...

Edvard

Новичок

Здесь с 12.01.2016

Сообщений: 5

Re: Проблема синфазных напряжений ОУ при большом Rвых источника сигнала.

В чем может быть подвох? Хороший ОУ.
Еще можно попробовать LME49710 - у него CMRR намного выше, чем у LM6171 и NE5534.

С. Агеев, очень агитирует за скорострельность и широкополосность УНЧ в целом, а 5534 - медленный. Может с этой стороны будет подвох? Ну, где-то там, далеко-далеко Я не знаю. С ней мой ВВ работает без корректирующей ёмкости в УН. 6171 - пугает входными токами. (С ним ёмкость 47п). Можно  и его, но на выход интегратора, мегаомный резистор уже не воткнуть.
LME49710 - очень опасен-с, как и вся серия, хотя формально, сплошные нули. Их нужно очень осторожно и избирательно использовать, как мне показалось, в особенности в неинвертирующих схемах. Пробовал я его втыкать - действительно, применительно к теме - лучше чем AD825, OPA134 и т.д, но он очень не любит сопротивление источника - собирает дрянь "окружающей среды" и шумит.

Добавлено спустя 09 мин 47 с:

А если попробовать новейший операционник. Например 6н23п?

Шикарный ОУ - базару 0, но усиленице маловато для ВВ (в мю-повторителе поиметь 30дб - еще постараться надо - может не хватить для всех дел), а переменников на входе, действительно не боится   Но  синфазные дела, сами по себе, и с ним проявятся. Кстати, тогда уж Теслу - у нее в 5-20 раз меньше КНИ в мю-повторителе, если с подбором...

Отредактировано Edvard (14.01.2016 00:15:50)

y_b_d

Ветеран

Откуда: Украина, Горловка

Здесь с 08.01.2013

Сообщений: 397

Re: Проблема синфазных напряжений ОУ при большом Rвых источника сигнала.

5534 не настолько медленный, чтобы понизить быстродействие УНЧ.

Edvard

Новичок

Здесь с 12.01.2016

Сообщений: 5

Re: Проблема синфазных напряжений ОУ при большом Rвых источника сигнала.

5534 не настолько медленный, чтобы понизить быстродействие УНЧ.

Моделирование показывает снижение усиления в петле на частоте 20кГц примерно вчетверо, в сравнении с 6171. Эта разница сохраняется и на более высоких частотах. Всё жду посылку с OPA627BP - если по теме понравится, можно попробовать 637, чтобы ещё и по скорости в петле было близко к 6171. Правда, очень сомневаюсь теперь уже, что по синфазам 627\637 не уступят.