Kondensator i signalvägen för AC-koppling

[AndersHa]

Ibland är kan det vara ett "nödvändigt ont" att ha en kondensator i signalvägen i exempelvis försteg och rörförstärkare även om det finns alternativ som transformator eller DC-servo. När man behöver ett DC-skift i signalvägen får man ofta med sig egenskaper som inte alltid är önskvärda. Bra transformatorer är ofta dyra. DC-servo har sina nackdelar och så vidare.

Men om man antar att en kondensator är det alternativ man föredrar så finns ju en mängd olika typer som används i exempelvis delningsfilter. Alla med olika egenskaper. Polyester, propylen osv... är vanliga material för vid användning i delningsfilter. Men för applikationen AC-koppling blir det inte samma krav på kondensatorn som för ett delningsfilter. Jag hoppas på en intressant diskussion kring AC-koppling med kondensatorer i signalvägen då jag inte hittar så mycket kring detta på forumet. Naturligtvis kan man diskutera andra lösningar för AC-koppling här med.

/Anders

[jansch]

Man bör nog dela upp diskussionen i 2 skilda fall:

- Ren AC överföring. Alltså när kondensatorns brytfrekvens ligger klart under önskad nedre gränsfrekvens

- RC- länkar där brytfrekvensen ligger inom det nyttjade frekvensområdet. T.ex. basavskärning

Skäl: När kondensatorns kapacitans påverkar frekvensgången (som i andra fallet) kommer olijäriterer att skapa distorsion

[AndersP]

Ja, lägg filterdiskussionerna åt sidan lite. Det finns så många trådar om det.

Jag har tittat en del på Douglas Self kopplingar med bipolära opampar som 4562 och fascinerats över mängden elyter i signalvägen. Är det enbart offset man vill minska på eller finns andra mål? Skulle va kul att få veta lite om beräkningar och sånt också.

[Tangband]

Det behövs väl bara en elektrolyt på utgången eller ingången när två apparater kopplas ihop ? . Tex ett försteg och ett slutsteg. Om man vet att dessa apparater alltid spelar tillsammans så kan man ta bort en kondensator, endera på utgången på försteget eller på ingången till slutsteget, som jag fattat det ?

[AndersHa]

Ja, lägg filterdiskussionerna åt sidan lite. Det finns så många trådar om det.

Håller med. Filter finns det mycket skrivet om i andra trådar. AC-koppling är ett lite speciellt fall där man som jag tänker inte vill ha någon påverkan på signalen alls. Så låg impedans som möjligt över ett stort frekvensområde. Gärna minimal impedans över 20-200kHz. Men vilka egenskaper hos kondensatorn kan påverka signalen inom det frekvensområdet förutom kapacitansen?

Jag har tittat en del på Douglas Self kopplingar med bipolära opampar som 4562 och fascinerats över mängden elyter i signalvägen. Är det enbart offset man vill minska på eller finns andra mål? Skulle va kul att få veta lite om beräkningar och sånt också.

Douglas Self kopplingar?
Jo, det vore intressant om någon gjort en djupdykning i ämnet.

[jansch]

Det behövs väl bara en elektrolyt på utgången eller ingången när två apparater kopplas ihop ? . Tex ett försteg och ett slutsteg. Om man vet att dessa apparater alltid spelar tillsammans så kan man ta bort en kondensator, endera på utgången på försteget eller på ingången till slutsteget, som jag fattat det ?

Net, det går inte.
Då riskerar du att få "backspänning" på kondensatorn.

Men finns det tillverkare som använder elyter på ingångar?

[AndersHa]

Då riskerar du att få "backspänning" på kondensatorn.

Finns visserligen bipolära elektrolyter, men trots det - är den typen rätt väg att gå?

[darkg]

På lågnivåsidan är strömmarna typiskt ringa och kopplingskondensatorer behöver inte vara stora för att få tillräckligt passband så elektrolyter är väl lite omotiverade...

[AndersHa]

På lågnivåsidan är strömmarna typiskt ringa och kopplingskondensatorer behöver inte vara stora för att få tillräckligt passband så elektrolyter är väl lite omotiverade...

Kopplingskondensator på högnivåsidan kan inte vara en bra lösning. Visst går det med elektrolyter, men jag skulle undvika det alternativet om det finns minsta chans till en annan lösning.

[darkg]

På lågnivåsidan är strömmarna typiskt ringa och kopplingskondensatorer behöver inte vara stora för att få tillräckligt passband så elektrolyter är väl lite omotiverade...

Kopplingskondensator på högnivåsidan kan inte vara en bra lösning. Visst går det med elektrolyter, men jag skulle undvika det alternativet om det finns minsta chans till en annan lösning.

Det är nog främst i förstärkare med enkel matning som det förekommer.

[AndersHa]

Det är nog främst i förstärkare med enkel matning som det förekommer.

Så sant.. Som bilstereo där transformator inte är ett alternativ.

[jansch]

Nu finns det redan en tråd som har spårat ur lite och där åsikterna går isär om polära kondensatorer.
Tråden heter: " Rolig förkaring om hur högtlaarelement fungerar"

[AndersHa]

Kanske dags att styra tillbaka...

Det jag är intresserad av är om det finns och i så fall vilka parametrar som kan orsaka mätbar distorsion vid användning av kondensatorer för DC-skift i signalvägen för lågnivå.
- Kapacitans som varierar med DC-spänningen över kondensatorn. Kan det orsaka mätbar distorsion?
- Serie eller parallellresonans som ligger i eller för nära audiobandet. Är det ens relevant?
- Förluster i själva kondensatorn?
- Andra egenskaper?

[DQ-20]

Kanske dags att styra tillbaka...

Det jag är intresserad av är om det finns och i så fall vilka parametrar som kan orsaka mätbar distorsion vid användning av kondensatorer för DC-skift i signalvägen för lågnivå.
- Kapacitans som varierar med DC-spänningen över kondensatorn. Kan det orsaka mätbar distorsion?
- Serie eller parallellresonans som ligger i eller för nära audiobandet. Är det ens relevant?
- Förluster i själva kondensatorn?
- Andra egenskaper?

Frågan är ganska ointressant så länge det inte ligger växelspänning över kondensatorn. Så, för blockering av likspänning handlar det främst om att göra kondensatorn tillräckligt stor. Det är t.ex. så som Douglas Self hanterar frågan trots att han anser att det finns ljudmässiga skäl att undvika polyesterkondensatorer i lågnivåfilter. Det är först när det börjar ligga växelspänning över kondensatorn som man behöver fundera djupare på dess egenskaper, men då är det ju inte en dc-block utan ett filter.

/DQ-20

PS. Såg nu att jansch är inne på samma spår.

[jansch]

Kanske dags att styra tillbaka...

Det jag är intresserad av är om det finns och i så fall vilka parametrar som kan orsaka mätbar distorsion vid användning av kondensatorer för DC-skift i signalvägen för lågnivå.
- Kapacitans som varierar med DC-spänningen över kondensatorn. Kan det orsaka mätbar distorsion?
- Serie eller parallellresonans som ligger i eller för nära audiobandet. Är det ens relevant?
- Förluster i själva kondensatorn?
- Andra egenskaper?

Frågan är ganska ointressant så länge det inte ligger växelspänning över kondensatorn. Så, för blockering av likspänning handlar det främst om att göra kondensatorn tillräckligt stor. Det är t.ex. så som Douglas Self hanterar frågan trots att han anser att det finns ljudmässiga skäl att undvika polyesterkondensatorer i lågnivåfilter. Det är först när det börjar ligga växelspänning över kondensatorn som man behöver fundera djupare på dess egenskaper, men då är det ju inte en dc-block utan ett filter.

/DQ-20

PS. Såg nu att jansch är inne på samma spår.

Jo, vid första tanke "ser" man ju kondensatorn som en "AC-kortslutning" när den används som avkoppningskondensator men t.ex. med tanke på den taskiga bandbredden kanske en olinjär impedans uppstår som man borde ta hänsyn till - kondensatorn är ju också asymmetrisk.

Då riskerar du att få "backspänning" på kondensatorn.

Finns visserligen bipolära elektrolyter, men trots det - är den typen rätt väg att gå?

En bipolär kondensator är till sin uppbyggnad normalt 2 polära elyter i serie med omvänd polaritet i samma hölje.
Finns det andra typer där man t.ex har likadant oxidskikt på båda plattorna? Nån som vet?

[AndersP]

Jag har tittat en del på Douglas Self kopplingar med bipolära opampar som 4562 och fascinerats över mängden elyter i signalvägen. Är det enbart offset man vill minska på eller finns andra mål? Skulle va kul att få veta lite om beräkningar och sånt också.

https://linearaudio.net/douglas-self-preamp-linear-audio-vol-5

Ingen djupdykning, men ett komplett schema för en preamp. Minns att 4562 är bipolär.

[Morello]

Det är inte några problem med lytar OM man ser till att reaktansen är försumbar i relation till kretsimpedansen i överigt - i hela audio-området .

Däremot kan man inte, eller bör inte, använda lytar för att definiera tidskonstanter i analoga filter. Lytarna har groteskt dåligt temperaturstabilitet samt avsevärt spänningsberoende kapacitans, vilket medför distorsion.

[AndersP]

Med mina begränsade kunskaper har jag försökt hänga med i ovanstående schema och man ser att samtliga elyter har en kapacitans som med motsvarande plastkondensatorer skulle ta mycket stor plats på ett kort.
Sakta börjar det praktiska med j-fet opar gå upp för mig. Self använder däremot gärna x134, men enbart till typ dc-servo och liknande. Han anser inte att dom duger till audio när 5532 finns för en tia styck.
Linkwitz använder elytar i Orions delningsfilter som bygger på 2134, men enbart på baskanalernas utgångar.
Salig Naqref konstruerade nästan helt med j-fet.

[Morello]

Mja, det är väl inte riktigt sant, men 5532 är en svårslagen bipolär operationsförstärkare för audioapplikationer, men strömmen på ingångarna tarvar lite mer försiktighet vid implementationen - läs kopplingskondensatorer.

Douglas Self har gjort en bra genomgång av diverse operationsförstärkare i boken "small signal audio".

Jag håller för övrigt med om att OPA(2)134 är utomordentligt fin operationsförstärkare för servon - jag har använt den i såväl O&G Engineering RS2000 som Sybarite Audio No1200 samt No1622. Vill även minnas att jag använde den som servo i Holographic Audio AMP27. I ett servo är en bipolär OP direkt olämplig.

[AndersP]

Jag är ute på mycket djupt vatten när jag deltar i en diskussion som denna. Bristande kunskaper, men jag är här för att lära.
Vad i min sista post var det som inte stämde riktigt?
Jag uppfattade en tydlig glidning i din kommentar.

[Morello]

Jag uppfattade detta som litet överdrivet:

"Han anser inte att dom (OPAx134) duger till audio när 5532 finns för en tia styck."

Om du är hungrig på mer så kan jag verkligen rekommendera Boken "small signal audio".
Den är oerhört välskriven och djuplodande.

[AndersP]

Den boken har jag varit på väg att köpa under många år. Kanske dags att göra slag i saken.

[AndersHa]

Mja, det är väl inte riktigt sant, men 5532 är en svårslagen bipolär operationsförstärkare för audioapplikationer, men strömmen på ingångarna tarvar lite mer försiktighet vid implementationen - läs kopplingskondensatorer.

Douglas Self har gjort en bra genomgång av diverse operationsförstärkare i boken "small signal audio".

Jag håller för övrigt med om att OPA(2)134 är utomordentligt fin operationsförstärkare för servon - jag har använt den i såväl O&G Engineering RS2000 som Sybarite Audio No1200 samt No1622. Vill även minnas att jag använde den som servo i Holographic Audio AMP27. I ett servo är en bipolär OP direkt olämplig.

Håller med om 5532 är ett riktigt bra val. Använder OPA1602 som jag tycker kanske är ännu mer svårslagen Har dock inte jämfört ingångsströmmarna. Har hittills använt servo istället för kopplingskondensatorer där opampar är en del av konstruktionen.

Kopplat till trådens ämne är det lite intressant vad som avgjorde valet till DC-servo isf kopplingskondensator i AMP27?

[Morello]

Jag skriver hellre om egna produkter snarare än sådan jag gjort som konsult.
Har man inte servo får man tillgripa en stor kondensator i återkopplingsnätet. Ett servo gör jobbet bättre då slingförstärkningen vid DC kan göras mycket stor och därmed blir DC-nivån på utgången oerhört liten.

[AndersHa]

Jag skriver hellre om egna produkter snarare än sådan jag gjort som konsult.
Har man inte servo får man tillgripa en stor kondensator i återkopplingsnätet. Ett servo gör jobbet bättre då slingförstärkningen vid DC kan göras mycket stor och därmed blir DC-nivån på utgången oerhört liten.

Det förstår man Jag har själv valt servo framför kondensator för att inte få ytterligare komponenter i signalvägen. Det har för mig varit mer en designprincip än något som jag kunnat motivera rent ljud eller mätmässigt.

Bakgrunden till tråden är att se om det finns någon som har något motiv till att kopplingskondensator i signalvägen (lågnivå) inte är en bra lösning av någon ljud eller mätmässig anledning. Jag har inte insett att det finns något sådant motiv, men jag kan ha bristande kunskaper eller inte se alla aspekter på detaljnivå.

[AndersP]

Jag vet inte mycket mer än vad jag läser på internet, men min bild av det hela är att det råder ett proportionellt samband mellan den kunnige konstruktörens/moddarens benägenhet att införa kopplingskondensatorer och omvänt.
Ett paradexempel är en tråd på diy audio som avhandlar moddning av Oppo 105, som bygger på 4562, kanske världens bästa op för audio, utan vare sig servo eller kopplingskondingar....

[Morello]

Varför i hela friden skulle man tillgripa servo på en OP som redan har låg offset?

[rikkitikkitavi]

Den boken har jag varit på väg att köpa under många år. Kanske dags att göra slag i saken.

Gör det. Den är mycket intressant.

Jag tror för övrigt att Self menar att 2134 är en mycket bra OP för pengarna, men 5532 är en ännu bättre för pengarna.

Morello, frånsett kretsimpedanser och biasströmmar, finns det något annat som gör bipolära OP olämpliga för DC servon? Jag tänker på att det finns bra bipolära OP med hög open loop (sling) förstärkning, låg offset som därmed ger en (onödigt) låg offset i ett DC servo. Eller har jag missat något?
Uppstart/stabiliseringstid?

Har nog missat om Self har skrivit något om detta?

För en lång kedja av OP förstärkare , ex analogt filter hade jag inte bekymrat mig om servon om jag använt mig av 2134. En kopplingskondensator på utgången kan vara lämplig. Jag har dock funderat i banorna att även om en JFET som 2134 medger det bör man inte använda sig av onödigt stora kretsimpedanser för att ex få ner filterkondensatorernas värde pga risken för instabilitet pga föroreningar på kretskort osv. Har ingen praktisk erfarenhet av detta dock.

[Morello]

I ett inverterande servo har man typiskt ett stort motstånd i serie med den inverterande ingången, vilket i kombination med en bipolär OP's bias-ström medför en avsevärd offset.

[rikkitikkitavi]

Doh! (faceslap)