Iets meer dB's uit voorversterker gewenst....!

Beste mede leden,
Graag leg ik het volgende probleem aan U voor: Het betreft een eindtrap van een (cine) solarcel 2 kanaals voorversterker. In mijn toepassing van deze Dolby preamp heb ik iets te weinig gain om e.e.a op het voorgeschreven niveau voor de volgende trap te kunnen afregelen. Met minimaal 3dB, liefst iets meer (6 bijv.) kom ik wel op het gewenste output level.
Éen optie is om een "pre-pre" amplifier te gebruiken.
Een andere is wellicht om (bijv. kijkend naar het linker kanaal) de gain instelling rond IC503a te wijzigen.
Bij dit IC heb ik al geprobeerd de waarde van RS43 te verdubbelen en ook heb ik RS45 gehalveerd ( los van elkaar natuurlijk) wat natuurlijk elk hetzelfde effect had.
Dit gaf als verwacht wel 3dB meer versterking, maar.... IC503a is in een schakeling opgenomen die een bepaalde filterwerking heeft en zo zag ik op mijn analyser dat de weergave karakteristiek niet meer recht was. Het werd een "badewanne" met hoog op vanaf zo'n 4 kc en laag op vanaf ongeveer 200Hz. Dat werkt dus niet zoals gewenst.
Het is dus voor mij niet simpel op te lossen zonder de rechte weergave karakteristiek negatief te beïnvloeden.
Het L. kanaal begint vanaf C501 en krijgt na C501 al meteen een feedback van de uitgang van IC503a... en dan volgt er nog zo het een en ander...
Is er iemand onder U die een mogelijkheid ziet om de gain te verhogen en tegelijk de frequentie curve recht te houden?
Het zou geweldig zijn als er mogelijk een simulatie op los gelaten zou kunnen worden. Ben zeer benieuwd of mijn wens te realiseren valt!
Met vriendelijke groet,
Rob.

RJB
big_fat_mama

Zie Paulinha_B

Verklein de weerstanden RS45/RS46 - en besef dat de waarborg vervalt.

En jawel, dat zal de frekwentiekurve ook wat verschuiven - maar is dat hoorbaar storend? Zoja, dan zal er getweakt moeten worden aan de filterkringen, bijsturen van de C's lijkt me dan het simpelst - maar het gaat nog altijd boven mijn petje, als het allemaal zó kritisch is.

[Bericht gewijzigd door big_fat_mama op 8 februari 2022 15:19:00 (67%)

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

Je zou de 20k weerstand in de uitgang kunnen vervangen door 2 weerstanden van 2k in serie. De 27k4 weerstand dan vervangen door 2k74. De versterking wordt nu een factor 2 groter. Het terugkoppelstukje moet je nu aansluiten op het knooppunt van de 2x2k weerstanden. Door de lage impedantie van dit knooppunt, zal het filter volgens mij gewoon goed blijven werken. Zie het schema.
Of dit gemakkelijk uit te voeren is, kan ik niet beoordelen.

Piet

Frederick E. Terman

Honourable Member

Een nadeel daarvan zou kunnen zijn, dat het niet gekozen kanaal, dat vóór de schakelaar nog via 100k verbonden zit, niet meer in de laagohmige uitgang van de opamp wordt kortgesloten, maar alleen via de 2k-weerstanden.
Het niet gekozen kanaal zou daardoor hinderlijk hoorbaar kunnen worden (zie figuur).

De versterkingswinst is niet overal gelijk; in de lage tonen ga je er juist op achteruit (zie dezelfde figuur).
We moeten dat filter gewoon eens opnieuw, voor de nieuwe versterking, uitrekenen. :)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Kan je 503B iets meer laten doen dan 1x?

Het placebo effect is, wetenschappelijk bewezen, het krachtigste medicijn ter wereld. Dat geldt ook voor de kwaliteit van audio apparatuur.
blackdog

Honourable Member

Hi,

Als je de versterking van de opamp's aanpast, verander je ook de filter karakteristiek.
Zoals Frederick E. Terman al aangeeft, zal je de filter componenten dan opnieuw moeten gaan berekenen.

Er een extra opamp schakeling er achter zetten voor meer versterking is misschien makelijker...

Groet,
Bram

Existence, well, what does it matter? I exist on the best terms I can... Heart and soul, one will burn

Dank aan allen die bereid waren wat mee te denken. Ik vermoed dat de conclusie van de Heer Terman de enig juiste "oplossing" zou zijn.
Nog even terugkomend op andere suggesties: Het is inderdaad essentieel dat de weergave karateristiek absoluut recht blijft tot 15kc. Dit is een schakeling die gevolgd wordt door een Dolby SR (Spectral Recording) stage waarbij level afwijkingen vanaf een basisniveau (Dolby level) zeer sterk
vergroot worden. Het is dus essentieel dat de basis weergave "recht" is.
Als dit niet zo kritisch zou zijn was mijn eigen eerste oplossing om bijv.RS45 te halveren best aardig omdat een 5db op in diepe bas en bij zo'n 3 db bij 10kc over het algemeen goed klinkt (loudness....!) Maar hier krijg je dan met SR (en A ook) een zeer vreemd en raar springend geluidsbeeld.
Een extra stage erachter kán maar is in de apparaat opbouw nogal lastig maar het kan wel als 'tmoet...
Een extra voortrapje (pre-preamp) met balanced in- en out als trans impedance schakeling zou eigenlijk de beste oplossing zijn. Ál te veel te gaan wijzigen op de originele kaart is ook niet echt aantrekkelijk, maar is misschien toch te overwegen... (Minder werk en direct resultaat.)

RJB
Frederick E. Terman

Honourable Member

Kan je 503B iets meer laten doen dan 1x?

Slim bedacht op zich. De schakeling rond de tweede opamp aanpassen zou kunnen, maar dan krijg je weer de schakeling zoals rond de eerste. Bovendien moet je dan op de print baantjes gaan doorsnijden en zo.

--
Kijken we nog even naar het schema (klik=groter):

De 'badewanne' (de Duitsers zeggen: badkuip) ontstaat aan de hoge kant door de eigenschappen van het Sallen-Key filter rond de opamp. Het filter 'piekt' dus heel mild in het verre hoog, zodat de versterker als geheel wat vlakker doorloopt aan de bovenkant.

Aan de lage kant is door de eigenaardige schakeling aan de ingang een extra terugkoppeling gemaakt met R505 en C505 (zie de rode cirkel). Daardoor ontstaat een resonantie in het lage gebied. De bedoeling daarvan is de frequentiekarakteristiek, die ook daar wat dreigt af te vallen, weer vlak te trekken.
De doorlaat van ons schema wordt dan de rode lijn hieronder.

Maken we nu RS45 kleiner, dan neemt de versterking toe. Hier heb ik 10k parallel aan RS45 gezet, waardoor we ca. 6,5 dB extra versterking krijgen.
Maar de resonanties boven en vooral beneden worden nu ook duidelijker; zie de groene lijn.
Om dat weer in orde te krijgen plaats ik 120p parallel aan C509 voor het hoog, en 47n parallel aan C505 voor het laag. Nu krijgen we de blauwe lijn.
Het oplopertje in het hoog zou ik niet verder verlagen; dat heeft zijn doel.

--
(De zaak met C505 is interessant: het probleem is daar, dat bij hogere versterking deze schakeling bijna gaat oscilleren. Je kunt een waarde voor C505 vinden waarbij er een enorme piek komt.
Eigenlijk zou C505 juist kléiner moeten worden om de doorlaat weer in orde te krijgen, maar dat heeft weer andere nadelen: de totale versterking zou weer kleiner worden, waardoor we niks opgeschoten zouden zijn.
Door C505 juist gróter dan de oscillatiewaarde te maken, zit ik 'aan de andere kant van resonantie', en gedraagt de schakeling zich weer. Je zou het, als je de schakeling nameet, kunnen zien aan de looptijdvertraging. Oorspronkelijk is die positief in het laag; na de modificatie negatief.

Zelf zou ik met deze schakeling helemaal niet blij zijn: hij lijkt ondoordacht. Ook met dat 'niet gekozen kanaal', dat toch aan de schakeling blijft hangen. Maar nu gaan veranderen zou de moeite niet zijn.)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Op 9 februari 2022 12:38:58 schreef Frederick E. Terman:
Ook met dat 'niet gekozen kanaal', dat toch aan de schakeling blijft hangen. Maar nu gaan veranderen zou de moeite niet zijn.)

Het punt waar ie aanhangt is (als het goed is) zeer laag-impedant.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Frederick E. Terman

Honourable Member

En daarom valt het effect mee. Maar het was wel de reden dat bijv. de mod van @Piet1950 niet goed kon op die manier.
Het is ook gewoon raar dat op de ingang van B, het gekozen signaal A weer naar buiten komt (en v.v.). Het is niet netjes en niet nodig, en ik durf wedden dat het gewoon een ontwerpfoutje is geweest - vermoedelijk voortgekomen uit een poging schakelklikken te verminderen.

Maar inderdaad, kwaad kan het niet, op dezelfde manier als een kras op je nieuwe koelkast geen kwaad kan voor de werking.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Allereerst... bijzonder veel dank aan allen en speciaal de Heer F.E. Terman voor het oppakken en uitdiepen van mijn probleem.
Ben dus meteen e.e.a. gaan uitvoeren zoals geadviseerd. Toen ik het LH kanaal aangepast had zoals beschreven bleek ik bij het inschakelen een oscillatie te krijgen op dat kanaal. Heb eerst de 47N verwijderd, toen de 120pF en uiteindelijk de 10K, waarbij toen de rust terug was.
Heb op RH kanaal ook met 10K geprobeerd maar gaf zelfde probleem.
Uiteindelijk RH geprobeerd met 18K en dat ging perfect. Ruim voldoende versterking. Daarna de 120pF en de 47N toegevoegd, pink noise loop in de geluidskop en de analyser eraan. Het hoog blijkt getemperd, maar valt iets te vroeg af nu, en in het laag blijft de forse ophaal helaas nog bestaan.
Heb geen referentie van eerdere test opgeslagen maar het lijkt me dat er nu nog meer laag is dan bij boost alleen met parallelle R... (?) :P
Hopelijk is er nog wat te verbeteren aan deze ijskast met krasje.. :) ?
Laag moet nog fors terug en een kleine fine tuning in het hoog lost het daar zeker op.

DIT VERSLAG BLIJKT HELAAS ONJUIST DOOR FOUT VAN MIJ :X ZIE VERVOLG..

RJB

Vannochtend met vers hoofd er weer in en wat bleek....? De 47N (Siemens blokje) had eenzijdig een koude las. Mea culpa!!! :? 8)7
Vanzelfsprekend vond er toen geen laag correctie plaats......
Vergeef mij mijn onoplettendheid...
Ben te vroeg overgegaan met het rapporteren want het berekende effect van Frederick E. met het veranderen van de waarde van C505 (506) wat uitstekend blijkt te werken en fraai passend is op de door hem gemaakte
berekening / simulatie!! _/-\o_
Grote vreugde, alhoewel met een rood hoofd, alhier!
Zal de 120pf iets verhogen, wellicht doet dat rond 12kC nog wat gunstigs.
Kom terug met de juiste curve van het resultaat. Stand by.

RJB
Sine

Moderator

Interessante plaatjes, wat voor een analyser maak je die plots mee?

Frederick E. Terman

Honourable Member

een koude las. Mea culpa!

Ha, ha! Ik ken dat; wie niet, trouwens.

't Is wel koninklijk dat je het verhaal evengoed laat staan. Zo kunnen we goed zien hoe de zaken verliepen, en dat maakt het voor ons weer des te leerzamer.
@TS zie ook pm.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

O.K. Hier dan twee foto's van de output van de preamp (RH channel mod.)
met wat we nu de "Terman modificatie" zullen noemen.
Goed te zien hoe die grote opzwaai in het laag is getemperd.
Mede ter verduidelijking: Het signaal dat de preamp krijgt komt van een geluidskop voor het lezen van een optisch filmgeluidspoor van een FP20 Philips 35mm projector. Het hier gebruikte schema(deel) van de preamp laat alleen het laatste signaal traject zien. Er zit een hele frut vóór die de versterking verzorgt van de solar cells in de geluidkop. De reader is nu voorzien van een pink noise loop. (test film met L & R P.N.)
De preamp heeft ter correctie van "slit loss" in hoogste frequenties een instelbare HF ophaal mogelijkheid per kanaal waarmee de bovenste regionen iets opgehaald kunnen worden. E.e.a. staat hier redelijk optimaal en met wat meer hf boost komt er een bochel bij plm.8 kc wat niet gewenst is.
Er zit wellicht nog wat winst in het hoog maar wow, wat heeft dit alles zijn werk goed gedaan! :D
Rond 50Hz is er vaak een beetje opslingering. Hier max. 2dB wat aanvaardbaar is.
De beelden zijn van mijn mooie oude Abacus Arta 600 real time analyser die ik al zeker 35 jaar heb.
Prachtige machine met nog een echte kathodestraalbuis... 'tIs een terts analyser. Electronisch breed inzetbaar en ook met meetmicrofoon voor acoustische weergave correcties zeer geschikt. Niet echt "portable" meer "versjouwbaar"... Plaatje hierbij. Met zeer hartelijke groet aan allen,
Rob.

RJB

Om dit item correct af te sluiten dien ik het volgende (belangrijke) nog te vermelden:
De door de geweldige F.E.T. berekende correctie met 2 componenten bleek in de praktijk neiging tot oscilleren met zich mee te brengen. Toen de berekenaar daar in dook bleek een filter in de schakeling ( 1 van de 2 dus nu..) dat vóór de change-over lijkt te zitten toch ook helemaal mee doet en e.e.a. een aanvulling behoefde.
De aanvulling op het eerdere (ref. F.E.T.) was:
"..Over C505 komt 220 nF parallel (jawel, zóveel)
Over R507 komt liefst 30 kΩ parallel (een waarde uit de E24-reeks).."
Dit loste alles op en het eindresultaat was 6,7dB outputwinst met complete stabiliteit en behoud van alle goede eigenschappen. Inmiddels uitgebreid in de praktijk getest en alles is perfect met een grote P. :)
Eindbeeld met pink noise testfilm geeft perfect beeld.
The End...

RJB
RAAF12

Golden Member

Op 11 februari 2022 13:58:18 schreef Sine:
Interessante plaatjes, wat voor een analyser maak je die plots mee?

Het is een Abacus ARTA 8000 Audio Spectrum Analyser. Rechtboven op de foto is nog een stukje van model 600 te zien. Mooie apparaten!

big_fat_mama

Zie Paulinha_B

alles is perfect met een grote P. :)
Eindbeeld met pink noise testfilm geeft perfect beeld.
The End...

Proficiat met het sukses, en bedankt voor de terugmelding!!

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord