Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей - Версия для печати
+- Audio Perfection Forum (https://www.audio-perfection.com/forum)
+-- Форум Аналоговая Схемотехника (https://www.audio-perfection.com/forum/forumdisplay.php?fid=3)
+--- Форум Измерительная техника (https://www.audio-perfection.com/forum/forumdisplay.php?fid=4)
+--- Темы: Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей (/showthread.php?tid=87)
+- Audio Perfection Forum (https://www.audio-perfection.com/forum)
+-- Форум Аналоговая Схемотехника (https://www.audio-perfection.com/forum/forumdisplay.php?fid=3)
+--- Форум Измерительная техника (https://www.audio-perfection.com/forum/forumdisplay.php?fid=4)
+--- Темы: Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей (/showthread.php?tid=87)
RE: Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей - dimitri - 12-20-2016
Можно спросить - а почему входной буффер инвертирующий? Почему например не такой
- http://www.epanorama.net/sff/Misc/Op-Amps/Using%20supply%20bootstrapping%20to%20reduce%20distortion%20in%20op-amp%20circuits.pdf или вообще начать с 2Т фильтра?
RE: Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей - begemot - 12-20-2016
Не было уверенности что плавающее питание позволит добиться таких-же результатов. Хотелось что-то что будет гарантированно работать. Пусть и ценой увеличенного шума. Там собственно и сам режектор на основе MFB далёк от идеала. Не хотелось усложнять.
Плавающее питание безусловно позволяет существенно уменьшить ошибку из-за синфазки. Но относительно простые решения не гарантируют 100% компенсации, небольшая ошибка слежения на уровне нескольких процентов остаётся. Очевидно что этого достаточно для получения -130дБ. Будет ли этого достаточно для получения нелинейности на уровне -150дБ и лучше? Кроме того, для достижения таких результатов во всей звуковой полосе нужен композит. Мне понравилась Yeven'овская топология. Она, при некоторых недостатках, на мой взгляд наиболее стабильна с точки зрения "сильно-сигнальной" устойчивости. При клипировании, включении и т.д. При очень высоком петлевом. Сравнимые по петлевому (хотя может оно такое и не нужно) последовательные композиты мне не понравились из-за своей капризности. Но Yeven не слишком удачная топология для буфера с плавающим питанием. Хотя я немного с ним потом поигрался.
Несколько вариантов этих игрищь вот здесь:
http://www.audio-perfection.com/forum/showthread.php?tid=179
http://www.audio-perfection.com/forum/showthread.php?tid=179&pid=6010#pid6010
http://www.audio-perfection.com/forum/showthread.php?tid=179&pid=8829#pid8829
Вашего варианта я не видел, спасибо за пример. А навеяло это на меня из тех же источников на которые Вы ссылаетесь в своей статье.
Но так до конца я этого не довёл.
Вообще, с обычным одиночным ОУ эти вещи работают очень не дурно. Только желательно ограничивать диапазон изменения питания во избежании всяких приключений. Особенно при низковольтном питании.
Можно как-то так: http://www.audio-perfection.com/forum/showthread.php?tid=383
RE: Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей - begemot - 12-20-2016
dimitri Написал:или вообще начать с 2Т фильтраТам 3 коммутируемых элемента, мне показалось неудобным. Кроме того всё равно надо будет выдумывать какой-нибудь частичный обход чтоб получать предсказуемое подавление. Иначе надо будет привязываться к абсолютным значениям гармоник а это не всегда удобно.
Но конечно можно использовать и 2Т. Дело вкуса.
RE: Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей - dimitri - 12-26-2016
Спасибо за детальный ответ.
Если задача поставлена -150дБ то искажениями пассивных компонентов нельзя пренебрегать, т.е. например входной резистор хотелось бы видеть из 4 или 9 параллельно-последовательных 1206 тонкопленочных резисторов.
Можно ли увидеть измерения обоих фильтров с помощью АP2722 аналоговых входа/выхода? Получается ли подавить -132...136дБ АP? Насколько? Спасибо
RE: Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей - begemot - 12-26-2016
У меня нет сейчас доступа к 2722. Но насколько я помню, там на 20Кгц у самого генератора получается 122-125дБ. По крайней мере на том экземпляре что был у меня.
-132-136 там получается на 1Кгц. В принципе можно измерить им самим если отключить автоматическую установку аттенюатора и ставить входной аттенюатор на
1-2 предела выше чем это делает автомат. Т.е. при 1.5-2В RMS ставить предел на 10В.
По моим измерениям в первом посту получалось -122дБ второй гармошки при использовании режектора без полосовика На частоте сигнала 20Кгц.
Поскольку с включённым полосовиком получалось порядка -152дБ, можно предположить что вторая гармошка генератора давится полосовиком по крайней мере на 30дБ.
Собственно я не знаю во что упёрся, в искажения полосовика или режектора. Добротность полосовика там около 40, соответствено гармошки генератора он должен
подавлять на 36дБ, т.е чуть лучше. С другой стороны там практически шумы (картинка из первого поста с увеличением).
Насчёт резисторов-конечно несколько последовательных надёжней, особенно при больших напряжениях. Гипотетически-да, большего размера и параллельно - должно быть
лучше с точки зрения тепловых искажений. Чисто практически-я не заметил доминирующего роста второй гармоники при увеличении амплитуды. Хотя использовались 0603 резисторы.
Там примерно после 2-2.5В RMS начинала заметно расти 3-я гармошка.
В критичных местах (там где это определяет усиление) - я использовал Vishay PAT 0603 ( http://www.audio-perfection.com/forum/showthread.php?tid=200 ).
Просто тнкоплёнку я там ставить побоялся, может быть и зря.
Я кстати в нескольких местах попробовал RN55 и не заметил особой разницы. Но это всё на достаточно маленьких напряжениях, 1-2В RMS.
Я не приводил измерения с использованием АЦП АД2722. Но практически всегда проверял результаты ТИ АЦП на АД2722. Результаты получались сравнимые, поэтому я их не сохранил.
RE: Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей - dimitri - 12-28-2016
Цитата:Но насколько я помню, там на 20Кгц у самого генератора получается 122-125дБ. По крайней мере на том экземпляре что был у меня. -132-136 там получается на 1Кгц.
Да, все правильно.
Хочу поделиться измерениями AP SYS 2 с помощью 2Т фильтра. Идея была разобраться, какие искажения у генератора и как искажает входной делитель/усилитель находящийся перед внутренним режектором. 2Т фильтр: сопротивления
~1.6к (3.2к||3.2к) CMF55, конденсаторы 10н полипроплен 3% 600В параллельно/последовательно, четыре фильтра 2кГц, 5кГц, 10кГц, 20кГц.
Генератор AP SYS 2 всегда подключен к 2Т фильтру, вход AP SYS 2 подключается к выходу генератора через тройник или к выходу 2Т фильтра.
В аттаче удивительные измерения для 2722 и 2222. Первая колонка частота, вторая - АЧХ 2Т фильтра, третья - сигнал на выходе 2Т фильтра, четвертая - уровень на выходе 2Т фильтра, скорректированный с АЧХ, пятая - измерения напрямую (внутренний режектор).
Сигнал с генератора 1В rms, после 2-Т фильтра порядка 5мВ. Вторая гармоника с внутренним режектором объяснима (нелинейность входных цепей). Но откуда берется такая здоровая третья, и это с 5мВ входного сигнала? По правде говоря, у 2222 не только третья, а все гармоники больше.
Я думаю, что после режекторного фильтра было бы неплохо добавить композитный усилитель с гарантировано низкими искажениями и усилением 10-100.
Если не по теме, перебросьте плз в другую ветку.
RE: Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей - begemot - 12-29-2016
Если я правильно понял, данные в 4-и графе уже отнормированы?
Т.е. если у Вас -134 второй гармоники - это означает что измеряется сигнал с основной частотой примерно 5мВ и уровнем второй гармоники около -100дБ относительно 5мВ?
Интересно, а как было с шумами при измерениях с 5мВ? И какой именно режим ФФТ использовался? Использовалось ли синхронное усреднение?
RE: Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей - dimitri - 12-30-2016
Да, четвертую и пятую можно сравнивать один к одному.
Цитата:-134 второй гармоники - это означает что измеряется сигнал с основной частотой примерно 5мВ и уровнем второй гармоники около -100дБ- 5мВ основной тон после 2Т фильтра, вторая там -143дБ (третья колонка), скорректирована на 9дБ затухания фильтра (на частоте 2й гармоники - колонка 2), получается -134дБ
flat top, все гармоники выше шума (усреденение 32х или 64х - не помню)
если измеряется с внешним 2Т фильтром - AP режектор отключен, просто широкополосное БПФ входного сигнала
если измеряется напрямую - AP режектор включен, БПФ после режектора, нормировано на основной тон (пятая колонка)
входное сопротивление 2Т фильтра ~1к позоляет подключать его к выходу ОУ, одно из сопротивлений состоит из нескольких последовательных - поляна джамперов позволяет немного подстраивать фильтр. Могу выложить схему и ExpressPCB board.
Размер платы заточен под ExpressPCB miniboard service
RE: Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей - begemot - 01-01-2017
Да, странно. Получается что искажения входного нормирующего усилителя в SYS-2 значительно хуже -100дБ. При 5мВ на входе там должно быть усиление 40-50дБ. Они что, получили это на одном ОУ? Очень сомнительно. А есть данные измерений а ля "loopback" при амплитуде сигнала генератора порядка 5мВ? Без режектора, просто генератор на вход SYS-2
RE: Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей - dimitri - 01-04-2017
Цитата:А есть данные измерений а ля "loopback" при амплитуде сигнала генератора порядка 5мВ? Без режектора, просто генератор на вход SYS-2
Вот пожалуйста, а) 1В rms через внутренний режектор (БПФ и установки софта)
RE: Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей - dimitri - 01-04-2017
б) 1В rms через внешний 2Т фильтр, внутренний режектор отключен (БПФ и установки софта, БПФ необходимо скорректировать на АЧХ 2Т фильтра), на выходе 2Т фильтра основной тон 5.2мВ rms
RE: Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей - dimitri - 01-04-2017
в) 5.2мВ rms напрямую на вход, внутренний режектор отключен (БПФ и установки софта)
RE: Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей - begemot - 01-04-2017
Т.е. на 3-й картинке без режектора (пост 252) получается относительный уровень 2 гармоники порядка -110дБ а 3-й-103дб.
Т.е. разрешение анализатора при использовании режектора должно быть не менее 145 по второй гармонике и 142 по 3-й
Исходя из того что подавление режектора -45дБ и из 2й гармоники надо вычитать примерно (45-9) а из 3-й - (45-6)
Что означает что разрешение анализатора в режиме измерения с внешним режектором не должно являться ограничением
по крайней мере до значений -140дБ.
Данные из поста 251 можно интерпретировать для 2-й (-143+9)=-134дБ, 3-й (-132+6)=-126дб
Но у Вас в посту 246 (вторая таблица, данные SYS-2) приведены данные "2T reading FR correction" 124дБ и 113дБ
Конфигурация измерений одна и та-же, а данные получаются разные.
Вот это мне не понятно.
Если я конечно не накосячил с пересчётом.
RE: Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей - dimitri - 01-05-2017
Цитата:Но у Вас в посту 246 (вторая таблица, данные SYS-2) приведены данные "2T reading FR correction" 124дБ и 113дБ
Конфигурация измерений одна и та-же, а данные получаются разные.
Цитата:В аттаче удивительные измерения для 2722 и 2222.Первая таблица для AP2722, вторая для AP2222 (предидущее поколение SYS2). Прошу прощения, что упомянул об этом вскольз.
RE: Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей - dbokov - 11-20-2018
Всех приветствую.
Евгений, нет планов по обновлению конструкции?
Какие ОУ можно сейчас применить?
RE: Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей - begemot - 11-20-2018
В принципе я собирался сделать новый режектор и вычитатель в "одном флаконе".
Но сначала надо добить генератор, лежит полусобранная плата, всё руки не доходят.
Вот это: http://www.audio-perfection.com/forum/showthread.php?tid=258&pid=27771#pid27771
Так что пока - нет.
Что касается ОУ, АД8065 должен работать без проблем если снизить питание до 12В.
В принципе, при небольшом изменении коррекции должны работать NE5534 от ON.
Я был удивлён когда при макетировании в похожей топологии получилось что не
следует использовать ноги для внешней коррекции. Как их использовать в подобной топологии
можно немного посмотреть вот здесь http://www.audio-perfection.com/forum/showthread.php?tid=581&pid=36402#pid36402
Там на самом деле можно много чего использовать. Но потребуются игры с коррекцией.
Конечно не под конкретный экземпляр ОУ. Под конкретный тип.
Ну и надо не забывать что там несколько мелких доработок на самой плате. Но они все были описаны в ветке.
RE: Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей - Co_balt - 02-26-2019
Собрал пассивный режектор с усилителем по схеме janascard на 10кГц
Проверяю по частям - сначала режектор, как положено вырезал сигнал на -60dB (довольно точно сразу попал в основную частоту)
далее усилитель как положено отработал , НО вместе с основным сигналом усиливается/поднимается шумовая полка
Вроде все логично, но как тогда эту схему используют другие? Или я что-то не понимаю?
RE: Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей - begemot - 02-26-2019
Да, шумовая полка конечно поднимается. Чтоб с этим бороться- в первую очередь увеличивают длину ФФТ и используют разные другие виды "накопления".
Как с этим работать?
Да в общем не очень сложно. Но, в связи с тем что это пассивный фильтр с низкой добротностью-не очень удобно. Но можно.
1. Работать с плавной подстройкой усиления в выходном каскаде-очень неудобно. Вы же не хотите в каждом случае измерять его усиление.
А знать усиление надо для правильного пересчёта. Поэтому я бы рекомендовал сделать усилитель с фиксированными значениями усиления.
Например 0дБ, 20дБ и 40дБ. Это не сложно, если применять 1% резисторы то точность установки даже без подбора получится не хуже 0.2дБ.
2. Надо измерить АЧХ режектора чтобы оценить на сколько подавляются 2,3 и т.д. гармоники при настройке на основную частоту. Это надо будет учитывать при нормировке результатов.
Значение этого подавления будет немного меняться в зависимости от точности настройки режектора, надо посмотреть что это значение подавления
для гармоник не будет очень сильно меняться если настройка не очень точная, например померить что получится при подавлении основной частоты 40дБ и 60дБ.
Просто чтоб не заморачиваться и потом не калибровать каждый раз. Разница скорее всего получится не значительная, возможно 1-2дБ и ей скорее всего
можно будет пренебречь. Ну какая разница если будет получаться уровень гармоник -110дБ или -112дБ например вместо 111дБ.
3. Измерять Вы будете абсолютный уровень гармоник. Примерно так как это делает Сергей при измерении компенсационным методом.
А потом его пересчитывать. Для этого, сначала, надо выставить усиление в звуковой карте (если Вы измеряете звуковухой) и его не трогать. Без подавления и в положении усилителя 0дБ например.
А потом включить подавление, усилитель переключить в 20 или 40 дБ, измерить гармоники и пересчитать исходя из усиления и подавления гармоник.
RE: Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей - Altor Audio - 02-26-2019
Co_balt Написал:.pdf notch.pdf (Размер: 23.16 Кб / Загрузок: 9)
Мне всегда было интересно - зачем чтобы запитать один несчастный ОУ, городят стаб на тл431? А просто два стабилитрона поставить не?
Шуметь они будут точно поменьше 431й.
(не то чтобы я хотел съэкономить на 431-х, у меня их мешок, а в принципе?)
RE: Полосовой и режекторный фильтры для измерения гармоник ультра-линейных усилителей - Agilent - 03-05-2019
Алекс, ну вот нету у меня например стабилитронов...А всяких стабов -- вагон. Ну светодиоды ещё есть, На них можно сделать.