opamps vervangen frm stereocoder

Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 21 juni 2022 23:09:10 schreef blackdog:
Ik heb er even naar gekeken en een deel op een breadboard geprikt.
Plaatje met annotatie in het schema.

Tekening, tekst en scoopbeeld lijken niet steeds met elkaar overeen te komen.
De gedeelde 15V-voedingsspanning is 8,9 V, en inderdaad schrijf je dat ook; maar in het schema staat 7,2 V (wat overeen zou komen met een voeding van iets meer dan 12 V).
De versterking bij 400 Hz is vrij precies drie maal, en dat laat je scoopbeeld ook zien: 100 mV in gaat naar 300 mV uit. Maar in het schema en in de tekst staat 840 mV.
(En nee, het passieve 50 us filter verzwakt de daken van de blok niet met die factor. Ook maakt het verschil tussen sinus en blok nog niet uit voor de amplitude op 400 Hz).

Het is jammer dat @TS zelf niet kan meten. De fout in zijn printje zou toch in een kwartiertje te vinden moeten zijn. :)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
blackdog

Honourable Member

Hi Henk, :-)

De load voor de CD4066 is 12K en de Fet schakelaars zijn bij de 15V voeding typical 125Ω
Nu heb ik geen idee wat het normale niveau is waar deze schakeling mee werkt, maar 1V RMS lijkt mij wel maximaal als MPX signaal.

Dit is wat TI zegt in hun datasheet:
On-State Resistance Flat Over Full Peak-to-Peak Signal Range.
High Degree of Linearity: <0.5% Distortion Typical at fis = 1 kHz, Vis = 5 Vp-p.

Maar er zijn natuurlijk meer eigenschappen van belang in een multiplexer.

De load t.o.v. de Ri van de schakelaars is niet heel slecht, maar ik moet je bekennen dat ik dit nooit getest heb.
De enige Fet schakelaar waar ik aardig wat ervaring me heb, is de SD5000, jou wel bekend denk ik. :-)
Die is door het bedrijf waar ik toen werkte speciaal uitgezocht op minimale Charge Injection en lage Ri en ik heb het over zeker 30 jaar geleden.

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
blackdog

Honourable Member

Hi Frederick E. Terman,

Jij mag door voor de hoofdprijs!
Ik heb het plaatje met de goede DC waarden overschreven met de gene die nu zichtbaar is, de muts die ik ben.

De blokgolf die je ziet is de uitgang van een van de kanalen in een 50uSec low pass gefilterd, het zelfde dus wat er in je Tuner gebeurd.
Dus die blok is wel een "redelijke" goede weergave van hoe de pe-emfase werkt rond de opamp.
De afval die je ziet aan de ronde hoeken van de blokgolf komt door de gekozen kantelpunten van het filter rond de opamp.

Ik zal ook de versterking laten zien die ik gemeten heb met een 400Hz sinus, voor zover ik weet heb ik daar geen fouten in gemaakt.
Even snel de schakeling aangezet, stond nog op de werkbank, de versterking bij 400Hz Sinus is rond de 8,4x.

Plaatje pas ik later in de middag even aan, sorry voor het ongemak.

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
Sine

Moderator

Op 22 juni 2022 12:38:06 schreef blackdog:
Hi Henk, :-)

De load t.o.v. de Ri van de schakelaars is niet heel slecht, maar ik moet je bekennen dat ik dit nooit getest heb.

Daarom staan er in dit geval ook twee parallel, op zich zijn dat best leuke dingen. Bonus is dat ze niets kosten.

Als het wat beter moet had AD ook een setje nette cmos schakelaars, die waren meteen bruikbaar over een wat groter (en symmetrisch) spanningsbereik.

Er zitten bijna geen filters in. Het dubbelzijband signaal gaat de transistor in waar een simpel RC filter zit en daarna gaat het nog een opamp in.
Vraag me zo af of de transistor beter vervangen zou kunnen worden door een opamp filter, dit is toch amateuristisch met een torretje.
Het filter zou een lowpass type moeten zijn op 56 of 54kHz.
En op de ingang van deze coder zouden er voor L en R een lowpass op 15kHz moeten zitten.

"tijd" is een interpretatie van een bepaald moment op een bepaalde schaal. Het begin van tijd is ontstaan na het begin van het universum. Buiten het universum bestaat er geen tijd, het is slechts een dimensie.

Er zijn vele variaties op dit schema in omloop, ook met ingangsfiltering... ;)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Op 22 juni 2022 13:29:12 schreef Martin V:
Er zitten bijna geen filters in. Het dubbelzijband signaal gaat de transistor in waar een simpel RC filter zit en daarna gaat het nog een opamp in.
Vraag me zo af of de transistor beter vervangen zou kunnen worden door een opamp filter, dit is toch amateuristisch met een torretje.
Het filter zou een lowpass type moeten zijn op 56 of 54kHz.
En op de ingang van deze coder zouden er voor L en R een lowpass op 15kHz moeten zitten.

Bij deze opzet krijg je volgens mij ook te maken met een faseverschuiving in dat stukje schakeling dat van de 19 Khz blok een soort sinus moet maken. En die faseverschuiving pakt vaak niet goed uit. I.i.g. niet als die 19 K blok de RDS moet syncen.

Waar het moederbord het meeste rookt, loopt ook de meeste stroom!
blackdog

Honourable Member

Hi,

Zoals beloofd nog wat uitleg over de opamp schakeling, het eerdere plaatje is bijgewerkt CTRL + F5 is je vriendje.

Dit zijn de signalen rond de opamp schakeling aan het ingang deel, dus de versterking + de pre-emfase.

Geel is de opamp uitgang, pin-6 dus
Groen is de de-emfase uitgang, dus het zelfde als wat in de je Tuner gebeurd.
Blauw is de generator uitgang en dus weergegeven als ingang signaal van de schakeling.

De positie op het scherm is special zo gekozen zodat bij en blokweergave je het een beetje kan vergelijken.
Onder de traces staan de meetwaarde bij de gekozen testfrequentie van 400Hz.
Ingang is 100mV RMS en de gele trace zit op rond de 858mV RMS de waarden dansen een beetje en hou er rekening mee
dat het met een 10Bit ADC gemeten is.
De eerdere waarden zijn gemeten met een TEK DMM4050 DMM en zijn daarom nauwkeuriger.
https://www.bramcam.nl/Diversen/StereoCoder-03.png

.
Nu is de generator omgeschakeld naar puls modes, ook weer 400Hz en de flanksteilheid is begrenst op 20uSec dit ter voorkoming van oversturen van de opamp door te steile flanken.
Kijk vooral naar de flanken op de gele trace, dit is de directe opamp uitgang.
De top-top waarde is nu 3x zo groot, gelukkig zit er in muziek niet zoveel energie boven de 5KHz.
Maar met de opbouw van je opamp schakeling moet je wel rekening houden met deze dynamiek als je het goed doet.
In een Prof omgeving wordt er op vele manieren begrensing en bewerking gedaan, maar alsnog moet je altijd rekening houden met de dynamiek bij filters die de uitgangspanning verhogen.
Ik weet niet hoe goed de Siglent scoop is met het berekenen van de RMS waarde bij blok en pulsformige signalen die extra op de gele trace zitten, dus neem de meting met een korreltje zout. :-)
https://www.bramcam.nl/Diversen/StereoCoder-04.png

.
Nogmaals, de frequentie karakteristiek is heel aardig anders zou de groene trace er niet goed uit zien.
Bij steilere filtering wat in deze schakeling niet aanwezig is, zou je veel meer ringing op de groene trace zien, of de filtering zou b.v. 4e orde bessel moeten zijn.
Maar dat gaat allemaal ver voorbij aan deze schakeling.

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 22 juni 2022 13:29:12 schreef Martin V:
Er zitten bijna geen filters in. Het dubbelzijband signaal gaat de transistor in waar een simpel RC filter zit en daarna gaat het nog een opamp in.

Ik geloof dat je het schema verkeerd leest. Je zit naar de loodstoon te kijken; dié gaat een RC-netwerkje in.

Het complete MPX-signaal (dus niet alleen dubbelzijband) gaat door een best wel goed berekend constant-delay (ca. 6 µs) filter. Met de fase zit het daar helemaal snor. Wat de amplitude betreft, echt alleen helemaal bovenin (richting 53 kHz) knabbelt het een beetje weg, zodat - maar alleen theoretisch - er een klein beetje kanaalscheiding af gaat voor tonen boven 10 kHz. Die ik tóch niet kan horen, maar vooruit. :)

Nee, aan deze coder is in elk geval eventjes gerekend. Alleen het rinkelen van de L- en R-ingangen was voor de ontwerper onvoorzien. Tegenwoordig zou hij dit even in de sim uitgeprobeerd hebben, of nagemeten, maar zowel een sim als een betaalbare analyzer waren toen nog niet uitgevonden.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Voor geinteresseerden nog de beschrijving die erbij hoort...

Er hoort ook nog een algemene beschrijving van stereocoders bij, zie PDF...

[Bericht gewijzigd door Arco op 22 juni 2022 16:22:32 (34%)]

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com