Op-amp baserad hörlursförstärkare för förförstärkare...

[EmuMannen]

Phu vilken titel. Efter att ha läst "Kommentarer och synpunkter" så tror jag att denna tråd skall ligga under DIY-forum. Det jag skall bygga är en förförstärkare som jag vill komplettera med hörlursutgång. Tanken var att använda förförstärkarens volymkontroll med mera men få lite extra förstärkning och ström till hörlurarna. Dessutom skulle jag vilja komplettera hörlursutgången med en crossfeed-funktion. Mer om bakgrunden till allt detta finns att läsa i denna tråd...

Efter att ha surfat runt på nätet och tittat på flera diy-projekt så fastnade jag dels för Dr. Meiers Bass Enhanced Crossfeed och dels för enkelheten hos Rod Elliots Project 109. Förförstärkaren är op-amp-baserad och jag har därför redan +/-15V tillgängligt. Jag behöver inte mycket gain så 4x är tillräckligt och kretsen verkar leverera den lilla extra ström jag behöver till hörlurarna (32 Ohm/200 mW). Bygget blir superkompakt, drar lite ström och behöver inga skrymmande kylflänsar. Så jag lobotomerade Rods krets och opererade in Dr. Meiers crossfeed, här är ett första utkast:

Hörlursförstärkare för förförstärkare...

HeadphoneAmp.jpeg (193.74 KiB) Visad 5300 gånger

Frågan innan jag går vidare och designar ett PCB är om jag fångat schemat korrekt och om jag missat något?

Rod är lite oklar på en del punkter. Att han använde NE5532 för U1 är klart men använde han även NE5532 för U2 och U3? Hans referens till "Double The Output Current To A Load With The OPA2604 Audio Opamp" avser OPA2604 så frågan är om det implicit betyder att U2 och U3 skall vara OPA2604 (vilka verkar vara svåra att få tag på) och inte NE5532? Skulle kretsen fungera med NE5532 för U2 och U3?

Eftersom jag redan har volymkontroll i förförstärkaren så tog jag bort VR1 men det borde väl vara OK eller?

Rod vill ha bypass-kondingar (100nF) mellan kraftpinnarna till op-amparna (C12-C14 i mitt schema) och sen vill han även ha bypass-kondingar (10uF) från respektive matning mot jord. 100nF-kondingarna tänkte jag sätta så nära op-amparna som möjligt, därav tre stycken. Men räcker det med två 10uF-kondingar (C15 och C16 i mitt schema) nära kontakten där jag kraftmatar kortet?

I texten refererar Rod till R12 och R13 men de saknas i schemat. Frågan är om det är R9 och R10 som avses (R21 och R23 i mitt schema)? Själv lade jag till R25 så att jag kan ha två utgångar, en med låg impedans och en med hög.

Tacksam för svar och synpunkter...

[darkg]

Jo, han tänker sig nog NE5532. Du kan kosta på dig socklar kanske, så kan du bolla lite. Men NE5532 tror jag passar bra.

S1 kan, om jag tänker rätt, med fördel vara kortslutande (make-before-break). Eller / och rods 100k-motstånd över S1.

(C8 ser lite häftig ut )

[EmuMannen]

Jo, han tänker sig nog NE5532. Du kan kosta på dig socklar kanske, så kan du bolla lite. Men NE5532 tror jag passar bra.

Nice, jag har en hel hög liggandes

S1 kan, om jag tänker rätt, med fördel vara kortslutande (make-before-break). Eller / och rods 100k-motstånd över S1.

Skall göra ändringar, se nedan... Annars är R13 och R14 är tänkta att fylla samma funktion som Rods 100k-motstånd över S1. Make-before-break vore nice men kan vara svårt att få tag på jämfört men en vanlig brytare...

(C8 ser lite häftig ut )

Tack för feedback darkg. Jag tar med det när jag gör en del andra ändringar som jag kom på. Eftersom 3P4P är ganska ovanligt och det är ganska udda kapacitanser i Dr. Meiers crossfeed så tänkte jag förenkla med två brytare, en för i och urkoppling av crossfeed och en för att välja mellan de två alternativ Jan Meier behöll i "An Enhanced-Bass Natural Crossfeed Filter". Jag skall passa på och rätta C8 också

[EmuMannen]

darkg, kan man göra något i den här stilen? DPDT-switch för i och urkoppling och 3PDT för att välja effekt (medium eller high). Kan jag göra som jag gjort med R13 och R14? Det skall motsvara Rods 100k-motstånd över S1 men för både S1 och S2... Klämde även in lite extra komponenter parallellt och i serie för att få till Dr. Meiers lite udda värden...

Take two...

HeadphoneAmp.jpeg (208.34 KiB) Visad 5262 gånger

[darkg]

Ah, R13 och R14. De rackarna.
Såvitt jag kan förstå ska det ju funka bra, bara ingångar inte hänger i luften ska väl saken vara under kontroll?

Edit, det ser ändå underligt ut - jag har lite svårt att fokusera tyvärr, men där vid switcharna kan det väl inte vara rätt, hopkopplingen som blir?

[EmuMannen]

Edit, det ser ändå underligt ut - jag har lite svårt att fokusera tyvärr, men där vid switcharna kan det väl inte vara rätt, hopkopplingen som blir?

Helt rätt darkg det blir ju helt åt ... Såhär då (R13, R14, R27 och R28)?

Tredje tagningen...

HeadphoneAmp.jpeg (212.91 KiB) Visad 5250 gånger

[EmuMannen]

Inte helt nöjd med resultatet gick jag tillbaka och rättade några fel samt förenklade den rejält. Jag gillar enkelheten i Rods krets men ville ha Jan Meiers crossfeed. Så jag bestämde mig för att det räcker med ett filter och jag valde det som Meier beskriver som: An Enhanced-Bass Natural Crossfeed Filter. Det förenklar det hela rejält och jag klarar mig med en enkel DPDT-switch för att koppla i och ur filtret. Jag behöll Rods gain = x4, den går att ändra genom att ändra värdena för R3/R4 och R5/R6 enligt följande formel: gain = (R3+R5)/R3. Använd sen samma värde för R3 och R4 samt R5 och R6.

Tagning fyra...

HeadphoneAmp.jpeg (163.55 KiB) Visad 5202 gånger

[darkg]

Du kan göra det enda filtret lätt bytbart (och labb-bart!), så kan du ändå få till den effekt du trivs med men slipper flervägsomkopplingen.

[EmuMannen]

Du kan göra det enda filtret lätt bytbart (och labb-bart!), så kan du ändå få till den effekt du trivs med men slipper flervägsomkopplingen.

Tack darkg, jag tänkte precis samma tanke. Prova lite olika värden och behålla det jag tycker bäst om. Nu har jag ett första utkast till enkelsidigt kretskort också. Så vid tillfälle tänkte jag etsa ett kort och testa.

PCB

HeadphoneAmpPcb.jpeg (210.41 KiB) Visad 5154 gånger

[HenrikE]

Ett par tankar:
Räcker platsen till runt c1 och c2? Får 1uF plats där?
Samma för c11 och c12, ryms de?
Sen är det en god idé att tänka igenom jorden. En fyllning som du har gjort är praktisk men det kan bli lite knepigt.
Tänk tex när förstärkaren levererar positiv ström ut. Då kommer en ström i retur i hörlurens jord som ska tillbaka till c11 och j5. Vägen dit är lång och smal längs kortets två långsidor.
Här är det förresten nog bättre att ha separata avkopplingskondningar för opamparnas positiva och negativa matning eftersom utgången driver en last kopplad till jord.

[EmuMannen]

Ett par tankar: ...

Tack HenrikE, jag har aldrig byggt något med op-ampar förut så din feedback är mycket värdefullt. Jag skall arbeta in dina förslag, problemet är möjligen jord, jag har för lite erfarenhet helt enkelt. Jag får läsa på lite mer helt enkelt. Men det är ju därför jag håller på, för att lära mig något nytt. Annars hade det gått både snabbare och blivit billigare att köpa något färdigt.

[darkg]

En enkel sak du skulle kunna göra är att minska banornas bredd och isolationsavståndet till copper pour! Det såg ju ut att gå ganska bra att etsa, så det är inte nödvändigt med dessa marginaler tycker jag. Om copper pour slinker in mellan benen blir jord plötsligt ganska heltäckande.

Hålen i padsen (?) ser stora ut.

Det här etsar jag utan större problem:

DSC_0874.JPG (173.04 KiB) Visad 5124 gånger

[EmuMannen]

Hålen i padsen (?) ser stora ut.

DipTrace defaults

Här är lite av en quick fix, jag hade varit lite lat när jag tilldelade footprints, frågan är om detta är nog? Frågan är också om jag borde göra som HenrikEs tanke "bättre att ha separata avkopplingskondningar för opamparnas positiva och negativa matning"...

Take 2...

HeadphoneAmpPcb.jpeg (183.86 KiB) Visad 5111 gånger

[EmuMannen]

En fråga till er som kan op-ampar. Hörlursförstärkaren skall drivas av en förförstärkare och jag lobotomerade bort volymkontrollen. Nu har jag två frågor:

1. Jag behöll kondingarna C1/C2, behövs de?

2. Behövs det mer ingångsimpedans, borde jag lägga till typ en 1k resistor i serie mellan C1/C2 och op-ampen?

Tacksam för svar.

[Almen]

1. Jag behöll kondingarna C1/C2, behövs de?

De är s.k. DC-blockare, d.v.s. blockar för DC-spänning på ingångarna. De behövs om man inte säkerställt det på andra sätt.

2. Behövs det mer ingångsimpedans, borde jag lägga till typ en 1k resistor i serie mellan C1/C2 och op-ampen?

Nja, ingångsimpedansen bestäms av R1 (R2), som verkar vara 100 kohm. Eller vad är Rin specat som i konstruktionen?

[Morello]

Kopplingskondingen behövs därför att OP'n är av bipolär typ, dvs den drar ström på ingångarna. Tar man bort den bör OP'n bytas mot JFET-typ.

[EmuMannen]

1. Jag behöll kondingarna C1/C2, behövs de?

De är s.k. DC-blockare, d.v.s. blockar för DC-spänning på ingångarna. De behövs om man inte säkerställt det på andra sätt.

Det var vad jag gissat mig till men eftersom den ursprungliga konstruktionen var som hörlursförstärkare så förstår jag varför de sitter där men jag tänkte mata hörlursförstärkaren från min förförstärkare och den lär redan ha tagit hand om DC-spänningen eller hur (hur vet jag det förresten)? Jag har tittat på lite olika op-amp-baserade förförstärkare och hörlursförstärkare, ibland finns det en motsvarighet till C1/C2 och ibland inte.

2. Behövs det mer ingångsimpedans, borde jag lägga till typ en 1k resistor i serie mellan C1/C2 och op-ampen?

Nja, ingångsimpedansen bestäms av R1 (R2), som verkar vara 100 kohm. Eller vad är Rin specat som i konstruktionen?

Toppen, jag var inte säker på hur komponenterna före op-ampen samverkade och jag lobotomerade ursprungskonstruktionen (som vart tänkt som en fristående batteridriven hörlursförstärkare och inte matad från en förförstärkare). Precis som med C1/C2 så har jag hittat exempel på op-amp-baserade förförstärkare och hörlursförstärkare där det ligger en 1k resistor i serie efter C1/C2 och op-ampen. Många kretsar har dock en volymkontroll före op-ampen och därför är jag lite osäker på vad som behöver finnas kvar när man tar bort den...

[Morello]

Som sagt, C1 och C2 behövs därför att OP-amparna drar en viss ström på ingångarna .
Schemat saknar för övrigt ingångsfilter för att undertrycka HF/RF .

[EmuMannen]

Som sagt, C1 och C2 behövs därför att OP-amparna drar en viss ström på ingångarna .
Schemat saknar för övrigt ingångsfilter för att undertrycka HF/RF .

Tack Morello, jag försökte förstå det där när jag läste sektionen AC Coupling and RF Input Filters under Designing an Opamp Headphone Amplifier. Att förstå vad AC coupling, low and high pass filter är för något är en sak, att veta när de behövs och hur de bäst utformas är något helt annat. Tyvärr har jag inte nått till det senare ... än Behöver jag ingångsfilter för att undertrycka HF/RF i denna konfiguration (från förförstärkare till denna hörlursförstärkare)?

[EmuMannen]

Nja, ingångsimpedansen bestäms av R1 (R2), som verkar vara 100 kohm. Eller vad är Rin specat som i konstruktionen?

Jag kom på en annan sak. Jag vet att min förförstärkare har utgångsimpedans på 100 ohm och att den är designad för en ingångsimpedans i slutsteget på 20 kohm. Jag vet också att mitt slutsteg har en ingångsimpedans på 22 kohm. Innebär det att jag borde ändra R1 (R2) till 22 kohm i stället för 100 kohm (om jag skall mata hörlursförstärkaren direkt från försteget)?

[HenrikE]

Frågan är också om jag borde göra som HenrikEs tanke "bättre att ha separata avkopplingskondningar för opamparnas positiva och negativa matning"...

I länken du postade i VU-tråden står det bra förklarat:

If the output load is primarily to ground, then two capacitors. If it's to either supply, then one capacitor will suffice.

The purpose of bypass capacitors is to provide a low-impedance close to the chip (bypassing any series inductance to the supply rails). Since most op-amps do not have a ground pin the internal circuitry does not care about the ground level, however when you apply a load to ground the current path is from the positive or negative supply, through the circuitry on the chip, out the output and through the load to ground. A capacitor from the positive and negative supplies will make sure that loop is physically small and thus low inductance.

Jag kom på en annan sak. Jag vet att min förförstärkare har utgångsimpedans på 100 ohm och att den är designad för en ingångsimpedans i slutsteget på 20 kohm. Jag vet också att mitt slutsteg har en ingångsimpedans på 22 kohm. Innebär det att jag borde ändra R1 (R2) till 22 kohm i stället för 100 kohm (om jag skall mata hörlursförstärkaren direkt från försteget)?

Nej det behövs inte. Men det kan vara klokt att minska R1 ändå. En 5532 drar 200nA typiskt på ingången. Om jag inte räknar helt åt skogen får du ganska mycket dc-offset som den ser ut just nu. Med 100kohm på R1 ger det en offset på positiva ingången om -20mV. Den förstärks med en faktor 4 så att du får en offset på -80mV som kommer att dyka upp på hörlursutgången. Det tycker jag är för mycket. Det förbättras lite av att negativa ingången också drar 200nA, men med mycket lägre resistanser i återkopplingsnätet blir det försumbart. Gå ner till 10kohm på R1 så blir det bara ca 6mV . Byter du till en till en opamp med jfet-ingång är problemet borta helt.

[Morello]

Vad det skall krånglas - med en bipolär OP är det direkt olämpligt att inte förse ingången med en kopplingskondensator. Det kommer nämligen bli så att utgångsoffseten blr en funktion av förstegets utgångsimpedansen.

Är man osäker på hur detta löses är det bättre att använda JFET-OP's - tex OPA134

[HenrikE]

Vad det skall krånglas - med en bipolär OP är det direkt olämpligt att inte förse ingången med en kopplingskondensator. Det kommer nämligen bli så att utgångsoffseten blr en funktion av förstegets utgångsimpedansen.

Är man osäker på hur detta löses är det bättre att använda JFET-OP's - tex OPA134

Vilket krångel tänker du på? Med 100kohm på R1 (i senaste schemat) blir det en rejäl offset oavsett om kopplingskondensatorn finns där eller inte.

[EmuMannen]

darkg, Almen, HenrikE, Morello med flera. Krångligt eller ej, jag är sjukt tacksam för er hjälp. Det är sådana här gånger jag önskade att jag läst elektronik på högskolan men jag hade svårt att komma förbi Kirchhoffs lagar redan på gymnasiet så det kanske var tur att jag inte gjorde det.

Nu har jag i alla fall gjort ändringar i enlighet med era kommentarer (hoppas jag uppfattade er rätt). Förhoppningsvis går det åt rätt håll och kanske blir det en hörlursförstärkare till slut med er hjälp.

Nytt schema

HeadphoneAmp.jpeg (173.09 KiB) Visad 5005 gånger

Nytt PCB

HeadphoneAmpPcb.jpeg (178.31 KiB) Visad 4991 gånger

[HenrikE]

Ser mycket bätttre ut Men det är nåt skumt vid R17! Finns det nån form av automatisk felsökare i diptrace?

[EmuMannen]

Men det är nåt skumt vid R17 ! Finns det nån form av automatisk felsökare i diptrace?

Sjukt skarpsynt HenrikE (jag har rättat felet i bilden ovan)! Jo det finns en massa olika verifieringsmetoder i DipTrace men man måste välja att köra dem också...

[EmuMannen]

Jag har äntligen fått svar från Rod Elliott om vilka op-ampar han tänkte sig för U2 och U3. Hans svar var "NE5532 or OPA2134 are suggested for U2 and U3 because they can supply more current than most others". Men om det bara handla om förmågan att leverera ström så verkar NJM4556 överlägsen. Efter Morellos kommentar funderade jag även på alternativ till U1. Morellos förslag var OPA134 men enligt artikeln så har den 3 dB mer brus än NE5532...

[EmuMannen]

Efter ett par dagars funderande och efter att ha läst på om op-ampar så har detta lilla projekt tagit en ny vändning. Jag tror kretsen skulle fungera men jag tror också det finns bättre alternativ. Jag vill fortfarande testa Meiers crossfeed men jag är inte säker på att det bästa är att försöka mosa in den i själva hörlursförstärkaren. Ett alternativ är givetvis att bygga en passiv krets som kopplas in mellan försteget och hörlursförstärkaren. Men jag gissar att den passiva kretsen skulle dämpa ljudet med cirka 6-10 dB så någon form av förstärkning vore att föredra. Därför har jag skissat på följande:

XFeed Standalone

xfeed.jpeg (136.25 KiB) Visad 4917 gånger

Nu förstår jag i princip vad alla komponenter i kretsen gör men jag skulle vilja veta hur man räknar ut hur många dB själva crossfeed-nätet i mitten dämpar. Jag har gått på uppgifter på nätet om att dämpningen är runt 6-10 dB och satte därför förstärkningen till 2.5X. Det skulle dock vara intressant att veta hur jag kan räkna ut detta mer exakt.

[Piotr]

Jag tror inte du behöver oroa dig för bruset i någon av de nämnda opamparna.

Däremot bör du nog vara förberedd på att en opamp av typen som nämns i tråden inte ger optimal prestanda med låga laster. Dvs. är du kräsen avseende ljudkvalitén så är detta eventuellt inte ditt sista bygge.

[jansch]

Jag antar att Piotr menar att Opamp:s nästan alltid ger sämre värden (läs bl.a. högre distorsion) vid låga uteffekter.

[jansch]

Jag antar att Piotr menar att Opamp:s nästan alltid ger sämre värden (läs bl.a. högre distorsion) vid låga uteffekter.

[RogerGustavsson]

Nja, låga laster är nog snarare låg impedans hos lasten som avses.

[Piotr]

Ja låg last = låg impedans.

Naturligtvis!

De flesta välkonstruerade förstärkarkretsar levererar högre distortion vid högre uteffekter.

Ofta kan man se kurvor över THD+N vs effekt och där se att skräpet ökar procentuellt mot lägre effekter.. det handlar då i regel om brusgolvet som utgör en allt större del utav signalen. Dvs. inte distortion per definition.

Nyttosignalen drunknar förr eller senare alltid i brusgolvet, vilket inte är ett problem om inte bruset är hörbart.

[jonasp]

Fast jag hävdar att låg impedans utgör en hög last!

/Semantikbertil

[jansch]

RogerGustavsson skrev:

Nja, låga laster är nog snarare låg impedans hos lasten som avses.

Jo, det ser jag nu när jag läser inlägget igen.

NE5532 är ju specad för/med 600ohms last och givetvis bör man då konstatera att hörlurarna som skall kopplas in ger en viss marginal. Man bör nog också beakta att R15/R16 visserligen gör lasten ”snällare” men samtidigt inte är av godo om lasten är låg och ojämn (impedansen)

[HenrikE]

Är det inte bättre att använda ett chip som är tänkt för att driva hörlurar?
De här två dyker upp ganska ofta:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/buf634.pdf
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tpa6120a2.pdf

[jansch]

Piotr - Visst är det så att THD + Noise ofta specas och då är det bruset som dominerar på opams som har väldigt låg dist (T.ex OPA1611). Man har den typiska fallande kurvan ända tills överstyrning sker.

Men det också typiskt att distorsionen är låg och ganska opåverkad av olika laster om man håller sig till tillverkarens min rekommenderade laster. Även där tar jag exemplet OPA1611 då jag just nu håller på med den Opamp:en och försöker få ihop en bra mätmick förstärkare.
Visserligen ökar disten (THD + noise) med lägre last ( lägre impedans) men värdena är ju ändå löjligt låga, oftast en eller kanske flera decimaler mer än behovet.

[UrSv]

Är det inte bättre att använda ett chip som är tänkt för att driva hörlurar?
De här två dyker upp ganska ofta:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/buf634.pdf
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tpa6120a2.pdf

TPA6120A2 gillar jag inte eftersom den kräver resistans på utgången vilket ju ger för hög utgångsimpedans om man inte vill ha det. Det gör ju den föreslagna lösningen också dock. Jag gillar LME49600 som är den integrerade hörlursbuffert som verkar klara sig bra utan extra resistans på utgången och den används ju t.ex. av Benchmark. Det finns flera bl a från ESS men de är ju svårare att få tag i.

[Morello]

När man jämför brusdata mellan bipolära OP's och dito av JFET-typ, måste man beakta att bipolära OP's har strömbrus på ingångarna som måste summeras (med avseende på effekt, dvs kvadratiskt) med spänningsbruset. sqrt(e1^2+e2^2+.....)
Dvs med tillräckligt stor impedans sett från ingångarna domineras bidraget från strömbruset över spänningsbruset.

[jansch]

Morello - Jag kan knappast tänka mej att brus skulle vara ett problem för den aktuella kretslösningen. Fast du menar nog generellt...

[jansch]

Oj!!!
Läste nu första inlägget igen och konstaterar att hörlurarna som ska nyttjas har 32ohm!

Det blir ju helt åt skogen om den senast visade kretslösningen gäller!

Inte bara R15 och R16 som mer eller mindre skapar strömmatning utan även att driva med en NE5532 blir knas.

[EmuMannen]

... Det blir ju helt åt skogen om den senast visade kretslösningen gäller! ...

Om det är den allra senaste kretsen du tänker på så är den inte tänkt att mata ett par hörlurar. Den är tänkt att sitta på ett separat kort mellan ett försteg och en hörlursförstärkare. Precis som de senaste kommentarerna så inser jag att det finns bättre alternativ till hörlursförstärkare än ett par op-ampar (även om det också kan fungera bra). Därför har detta projekt tagit en liten annan vändning. Antingen konstruerar jag ett separat kort (den senaste kretslösningen) alternativt bygger jag en annan förförstärkare med integrerad crossfeed.

Problemet med den senaste kretslösningen är att jag inte vet hur mycket den dämpar så det är möjligt att ljudnivån skiftar när man kopplar i och ur den. Det borde gå att kompensera genom att justera förstärkningen. Jag försökte simulera dämpningen och landade runt 3 dB (varierar något med frekvensen). Linkwitz crossfeed skall tydligen dämpa mellan 6-10 dB (så jag undrar om jag räknat fel).

Det andra alternativet jag funderat på är att bygga ett redan beprövat DIY-projekt men komplettera den med Meiers crossfeed. Jag funderar till och med på att skippa bypass och alltid ha filtret inkopplat bara för att göra det enkelt för mig...

[HenrikE]

Det borde gå lätt att simulera din krets för att ta reda på dämpning osv. Jag skulle föreslå Tina-TI. Det liknar LTSpice men jag tycket det är något smidigare, främst om man vill växla mellan olika analyser.
http://www.ti.com/tool/TINA-TI

[Piotr]

+1

Tina rockar!

[EmuMannen]

Det borde gå lätt att simulera din krets för att ta reda på dämpning osv. Jag skulle föreslå Tina-TI.

Tack HenrikE, jag laddade hem Tina-TI och kör det nu på min Mac (det fungerar perfekt med WineSkin). Vad är det jag simulerar för att få fram dämpningen? Resistans, induktans?

[HenrikE]

Kör "ac transfer characteristics". Du behöver definiera en källa, förslagsvis en "voltage generator" och en utgång tex "voltage meter". Sen kör du analysen ich får en kurva som visar vad du vill veta

Här är en hygglig intro: http://skory.gylcomp.hu/alkatresz/Tina_TexasInstruments_2009.pdf

[EmuMannen]

Det var ju sjukt smidigt. Nu gäller det bara att förstå vad grafen betyder...

AC Transfer Characteristics Meier Medium Enhanced-Bass Natural Crossfeed

ACAmpli.jpeg (64.21 KiB) Visad 5091 gånger

Skall jag tolka det som att dämpningen är en funktion av frekvensen och att det skulle vara lämpligt med typ 1.1 dB som kompensation när man kopplar in filtret? 1.1 dB motsvarar endast 1.135x gain (lite drygt 10% och nästan unity), knappt värt att kompensera med op-ampar. Så enda nyttan två op-ampar skulle göra är att se till att föregående krets får en hög ingångsimpedans och nästkommande en låg utgångsimpedans, eller?

[EmuMannen]

Här är mitt alternativ #2, Rod Elliotts P113 med 4.3 x (12.7dB) gain och permanent Meier Medium Enhanced-Bass Natural Crossfeed.

P113+Meier Schema

P113+Meier.jpeg (183.46 KiB) Visad 5082 gånger

P113+Meier PCB

P113+MeierPCB.jpeg (208.53 KiB) Visad 5082 gånger

Fördelen är att den kan driva vilka lurar som helst samt att den bara kräver +/-15V (som jag redan har i lådan) samt att den inte kräver några exklusiva kretsar. "Nackdelen" är väl att crossfeeden inte går att koppla ur samt att jag måste bygga ett separat kraftaggregat (vilket jag förmodligen hade tvingats till oavsett) men den kan säkert dela ringtrafo med försteget. Jag tar gärna emot åsikter på kretskortet. Jag försökte mig på en "jordbus" i stället för ett jordplan och jag undrar om jag verkligen kan ta ut signalen där jag valt att ta ut den?

[HenrikE]

Det var ju sjukt smidigt. Nu gäller det bara att förstå vad grafen betyder...

Skall jag tolka det som att dämpningen är en funktion av frekvensen

Japp precis!

och att det skulle vara lämpligt med typ 1.1 dB som kompensation när man kopplar in filtret? 1.1 dB motsvarar endast 1.135x gain (lite drygt 10% och nästan unity), knappt värt att kompensera med op-ampar.

Kanske. Det är ju en crossfeed så du behöver ta med det som tillkommer från den andra kanalen också. Jag skulle rita uop hela kretsen komplett i stereo och göra två simuleringar. Den första är att mata med en monosignal, dvs ansluta voltage generatorn till både höger och vänster ingång. Den andra är att skicka signal bara på ena ingången med den andra jordad, och se vad som dyker upp på de två utgångarna.

Så enda nyttan två op-ampar skulle göra är att se till att föregående krets får en hög ingångsimpedans och nästkommande en låg utgångsimpedans, eller?

Nja den första op:n ser till att crossfeed-kretsen drivs med låg impedans, och den andra att dess utgång lastas med en hög impedans. Det behövs för att den ska fungera som tänkt.

[HenrikE]

Här är mitt alternativ #2, Rod Elliotts P113 med 4.3 x (12.7dB) gain och permanent Meier Medium Enhanced-Bass Natural Crossfeed.

Fördelen är att den kan driva vilka lurar som helst samt att den bara kräver +/-15V (som jag redan har i lådan) samt att den inte kräver några exklusiva kretsar. "Nackdelen" är väl att crossfeeden inte går att koppla ur samt att jag måste bygga ett separat kraftaggregat (vilket jag förmodligen hade tvingats till oavsett) men den kan säkert dela ringtrafo med försteget. Jag tar gärna emot åsikter på kretskortet. Jag försökte mig på en "jordbus" i stället för ett jordplan och jag undrar om jag verkligen kan ta ut signalen där jag valt att ta ut den?

Du kan inte stoppa in crossfeedkretsen där! Den lastas med helt tokig impedans av utgångssteget och dessutom hamnar den inne i återkopplingsslingan. Du får lägga till en extra op före och sätta cressfeeden mellan den och hela Rods krets.

[HenrikE]

Såg en grej till nu. Kondningarna för matningsspänningen (c14-c17) ska sitta så att strömmen från nätdelen först går till dem, innan den leds vidare till resten av kretsen! Då gör de mycket mer nytta.

Och värdet på C3&co ser väldigt litet ut. Ska det inte vara 100uF?

[EmuMannen]

Kanske. Det är ju en crossfeed så du behöver ta med det som tillkommer från den andra kanalen också. Jag skulle rita uop hela kretsen komplett i stereo och göra två simuleringar. Den första är att mata med en monosignal, dvs ansluta voltage generatorn till både höger och vänster ingång. Den andra är att skicka signal bara på ena ingången med den andra jordad, och se vad som dyker upp på de två utgångarna.

Mono, briljant! Jag försökte med stereo men Tina-Ti accepterade inte flera källor

Nja den första op:n ser till att crossfeed-kretsen drivs med låg impedans, och den andra att dess utgång lastas med en hög impedans. Det behövs för att den ska fungera som tänkt.

Tusen tack HenrikE, då förstår jag.

[EmuMannen]

Du kan inte stoppa in crossfeedkretsen där! Den lastas med helt tokig impedans av utgångssteget och dessutom hamnar den inne i återkopplingsslingan. Du får lägga till en extra op före och sätta cressfeeden mellan den och hela Rods krets.

Det ante mig och i så fall är det förmodligen enklare att bryta ut själva crossfeed-filtret till ett eget PCB och använda det som standalone frontend. Blir lite flexiblare också...

[EmuMannen]

Kanske. Det är ju en crossfeed så du behöver ta med det som tillkommer från den andra kanalen också. Jag skulle rita uop hela kretsen komplett i stereo och göra två simuleringar. Den första är att mata med en monosignal, dvs ansluta voltage generatorn till både höger och vänster ingång.

Det vart ju något helt annat, här har vi den grafen, för mono:

Mono

ACAmpli-Mono.jpeg (85.63 KiB) Visad 5044 gånger

Den andra är att skicka signal bara på ena ingången med den andra jordad, och se vad som dyker upp på de två utgångarna.

Och här är den andra grafen, en kanal och den andra i jord:

1Ch

ACAmpli-1Ch.jpeg (89.47 KiB) Visad 5044 gånger

[EmuMannen]

Skam den som ger sig. Om jag gör något i den här stilen i stället. Ett separat kort med Meiers crossfeed. Jag är fortfarande osäker på lämplig gain för att kompensera eventuell dämpning av volymen när man kopplar in kretsen men det verkar som om de 6-10 dB dämpning som det talas om på nätet gäller Linkwitz variant och Meiers skall nästan vara försumbar. Jag satte gain till cirka 1.15x (1.2 dB) men det går givetvis att ändra genom att ändra värdena på R4/R7 och R6/R8. Jag är också lite osäker på lämpliga värden på R15/R16 men 100R verkar vanligt i dessa sammanhang. Tror ni detta skulle fungera att sätta mellan försteget och en hörlursförstärkare?

Meier XFeed Schema

MeierXFeed.jpeg (139.33 KiB) Visad 5030 gånger

Meier XFeed PCB

MeierXFeedPCB.jpeg (144.85 KiB) Visad 5030 gånger

[HenrikE]

Ser utmärkt ut! R15/R16 sitter där för att skydda utgångsopampen mot kortslutning eller annan konstig last. 100 ohm är rimligt. Men du har nog växlat värdena på R4/R7 och R6/R8, nu ser den ut att ha betydligt högre gain än 1,15x.

En annan grej. Om du justerar komponentplaceringarna en aning så kan jordfyllningen smita förbi på fler ställen, och du får ett betydligt mer sammanhängande jordområde.
Här menar jag:

jordfill.png (248.83 KiB) Visad 4996 gånger

[EmuMannen]

Tusen tack HenrikE, jag skall korrigera enligt dina förslag (och kolla om jag kastat om värdena för förstärkningen). Fördelen med denna lösning är att jag kan lägga till och dra ifrån både filtret och hörlursförstärkare oberoende av varandra. Nu skall jag bara bygga klart slutsteget och pula ihop ett försteg också. Tack för rådet om och hjälp med Tina-Ti också. Tack vare det har jag kunnat simulera en del gamla kretsar, bland annat Yamahas variabla loudness från ett antal olika modeller. Efter det bestämde jag mig för att prova något helt annat...

[EmuMannen]

Här är förhoppningsvis den slutgiltiga kretsen. Den har tråden har tagit många vändningar och tyvärr så är titeln nu rätt missvisande. Den kanske skulle heta Meiers crossfeed i ett försteg med hörlursförstärkare i stället. Oavsett så vill jag tacka er som tålmodigt hjälpt mig på traven. För någon som verkligen kan elektronik måste det stundtals ha varit rätt plågsamt. Själv har jag lärt mig sjukt mycket, framförallt om op-ampar och förhoppningsvis har jag fått alla värden rätt denna gång (gain 1.133x, ~1.085 dB, snälla rätta mig annars).

Meier Crossfeed Schema

MeierXFeed.jpeg (134.84 KiB) Visad 4956 gånger

Meier Crossfeed PCB

MeierXFeedPCB.jpeg (149.3 KiB) Visad 4956 gånger

Det kommer nog att ta en tid innan jag har tid att bygga denna krets men jag återkommer med feedback så snart det är gjort. Nu skall jag bygga klart slutsteget innan jag ger mig på försteget.

[HenrikE]

Nu tycker jag det ser bra ut. Enda saken jag funderar på är om det inte är lite trångt runt c1 och c2. Det ser ut att vara lagom med plats för 100nF eller så, men 1uF är lite större.

[EmuMannen]

Nu tycker jag det ser bra ut. Enda saken jag funderar på är om det inte är lite trångt runt c1 och c2. Det ser ut att vara lagom med plats för 100nF eller så, men 1uF är lite större.

Tusen tack, helt korrekt. Jag bytte footprint till 5.08/7.6x5 i stället för C1 och C2.

[EmuMannen]

Tina-Ti är ju sjukt användbart, jag är glad att jag inte lever på att sälja kopplingsdäck! Jag försöker lära mig mer och återvände till denna krets (eftersom jag inte riktigt kunde skaka av mig HenrikEs kommentar "Kanske. Det är ju en crossfeed så du behöver ta med det som tillkommer från den andra kanalen också."). Jag ville simulera båda kanalernas bidrag i en kanal och HenrikEs förslag om mono var briljant (men inte hela svaret på frågan). Nu har jag gjort på ett annat sätt och undrar om det är OK att göra såhär?

För att komma förbi begränsningen om en källa så kopplade jag ihop två "controlled sources" (VCVS) och sedan matar jag dem från en "voltage generator". Nu kan jag välja "voltage amplification" på var och en av dessa två "controlled sources" (den ena positiv och den andra negativ eller båda positiva och så vidare). Sen kan jag mata höger respektive vänster kanal från varsin "controlled source". I det här fallet satte jag min "voltage generator" till 1V och sedan "voltage amplification" till 1V för respektive "controlled source". Sen använde jag ett "control object" för att kontrollera "voltage amplification" för en av mina "controlled sources". Mitt "control object" satte jag med ett startvärde av 0V och ett slutvärde av 1V med 5 "number of cases" och ett linjärt svep.

voltage generator + controlled sources + control object

Tina-Ti1.jpeg (90.87 KiB) Visad 754 gånger

När jag nu kör en "AC Transfer Characteristics"-analys så får jag följande diagram (logaritmiskt och linjärt svep):

Logaritmiskt svep

Tina-Ti2.jpeg (60.18 KiB) Visad 754 gånger

Linjärt svep

Tina-Ti3.jpeg (32.66 KiB) Visad 754 gånger

Så jag gissar att graferna visar summan av 100% bidrag från vänster kanal + 0%, 25%, 50%, 75% och 100% från höger kanal, stämmer det?

[HenrikE]

Det där var ett stiligt sätt att göra det, och om jag har förstått det hela rätt så har du förstått det hela rätt