Monolitické výkonové IO (LM1875, TDA2030, LM3886 atd) a SYMETRIE (Stránka 1 z 2)

Z katalogu NS: The LM1875 delivers 20 watts into a 4Ω or 8Ω load on ±25V supplies. Using an 8Ω load and ±30V supplies, over 30 watts of power may be delivered.

Takže netuším co vyvádíš s napájením (minus na GND ??? proč???), když je to určením sym. napájený "operák". Proto se nedivím těm 50dB, když se dá dosáhnout bez větších potíží 80-90dB...

EDIT: A LM3886 má v katalogu uvedeno CMRR min 85, typ 110dB... a taky se tak i chová... 

Až posléze jsem pochopil, že se asi nejedná o sym. a nesym. napájení, ale o povahu vstupního signálu... A že ho chceš přimět mít sym. vstup. To by i snad i šlo s -vstupem přes další odpor do -IN IO viz níže, ale musel bys mít na jeden kanál "stereo" poťák na obou + a - "vstupech". Šlo by to takhle řešit u zdroje signálu, kde bys mohl zařadit do +-vstupů odporové děliče aspoň 2x dolů - tzn 2x ztráta vstupního signálu (aby se srovnala vstupní impedance a zůstala stabilita zapojení IO). Prostě to zapojit obdobně jako pseudo diferenciální operák se 4-ma odporama, akorát tady by jich bylo 5.  No snad mi někdo rozumíte, kreslit se mi to nechce...

Nejprve mi nedošel tvůj záměr, protože použít pochybný "sym." vstup a mít řádově horší parametry (jak uvádíš) není žádné umění ..., nehledě na IMHO nejistou stabilitu takového zapojení ... Víme jak na tom IO s tou stabilitou (při změně zapojení) jsou... Já osobně bych to nepokoušel.  Není přeci velký problém tomu předřadit sym. vstup s nějakým vhodným IO.

1) Zcela symetrický není, neboť to není pravý diferenciální (přístrojový) zesilovač, neboť + a -In má zcela odlišnou vstupní impedanci.... Proč by se asi používaly "přístrojové" operační zesilovače... A nazval jsem ho pochybným, neb se zmiňuješ o pro mě pochybném připojování singl signálu viz tvůj příspěvek:   
                 Doma o v podstatě jde OPTIMÁLNĚ použít i s nesymetrickými zdroji signálu, pokud se mínus drát připojí na zem přes odpor ....nebo jej zkusmo najít potenciometrem a metodou nejnižšího brumu . 

Což mi zavání čarodějnictvím apod...  Proč připojovat GND signálu na GND zesilovače přes odpor už vůbec nechápu, ale asi mám mezery ve vzdělání... nebo používáš pro mě neznámou terminologii ... například "nesymetrický OZ" je pro mě IO s nesymetrickým napájením...

2) V jednom příspěvku píšeš o dosaženém CMR 55dB/500Hz a v druhém o 60-70dB a SNR 106dB hned u trafa ???, zejména jeli v něm obsaženo i 50Hz ?

3) V tvém obr. musí mít 3 seriové odpory v -větvi součet do 1k a ještě by tam měl být kondík na odstranění DC vazby. Pokud je to jinak, tak nesplňuješ předpokládané parametry zapojení IO a bude to mít i značnou DC nestabilitu... 

4) Principielně takto bych to případně řešil já - zisk pro vstupní signál 10x (pro IO 20x - viz dopor. zisk v pdf, viz i popis v mém předchozím příspěvku):

ps: hraní a iniciativě zdar... 

Dobrá, zkusím být co nejpřesnější (doslova):
- CMR u realizovaného zapojení s LM1875 bylo cca 55 dB do cca 500 Hz
- CMR u LM3886 samotného na 500 Hz už je nejvíce 82 dB (limity uváděné ve druhém příspěvku platí pro obecný případ viz následující bod)
- protože je CMR reálného zesilovače závislé na co nejlepší shodě "děličů" ZV plusové a mínusové větve, která závisí na tolerancích součástek (1% - 0,1%), bude reálné CMR limitováno těmito tolerancemi na max 60-70 dB, dokud se neprojeví pokles daný OZ nebo případnými dalšími kapacitními nesymetriemi, které bývají i o dva řády větší (pokud se součástky nevybírají)
- galvanické oddělení vstupů kondenzátory jsem skutečně zapomněl zakreslit, stejně jako jsem se neobtěžoval s napájením (považuji to za samozřejmost)
- proč by měl být součet sériových odporů do 1kOhm? V datasheetu se o tom nezmiňují, navíc hned v prvním "typickém" zapojení je -vstup připojen střídavě na cca 18 kOhm, stejnosměrně dokonce přes 200 kOhm...

- "prapodivné alchymistické" připojení je ve skutečnosti relativně standardní "pseudosymetrický" výstup zařízení, která mají jen jeden živý výstup - Vzhledem k principu potlačení indukovaného rušení symetrickým vedením je NUTNÉ, aby OBA DRÁTY MĚLY PROTI ZEMI STEJNOU IMPEDANCI. Takže v nejjednodušším případě se to dělá tak, že mínus drát u pseudosymetrického výstupu je připojen přes odpor na zem. Odpor musí být co nejblíže výstupní impedanci zařízení. V tomto případě se rušení zvenčí indukuje do obou drátů stejně a na následném symetrickém vstupu se rušení ze signálu odečte. Mívají to tak udělány v naprosté většině levnější elektretové mikrofony a nejmenší mixpulty a dá se říci, že to celkem funguje. Tato úprava se navíc dá provést u libovolného domácího CD přehrávače atd. Stačí do konektoru připojeného symetrického kabelu přidat jeden odpor rovný výstupní impedanci zdroje. Buď ji změřím, nebo šoupu poťákem podle nejmenšího brumu na výstupu zesilovače....nic složitého, žádná alchymie, jen realita

-uvedené zapojení BUDE mít pro rušení opravdu symetrickou vstupní impedanci. Pokud totiž bude souhlasnou složku potlačovat, což i dle měření dělá, pak se více méně vstupní souhlasný signál na výstupu neprojeví a můžeme ten uzel dle Thévenina ztotožnit se zemí. Pak dostaneme naprosto ekvivalentní náhradní schema pro obě signálové cesty, tedy skutečnou symetrii. Navíc výstupní napětí závisí opravdu jen na rozdílu vstupního napětí. JEDINÝM PŘÍPADEM, kdy se toto zapojení jeví jako ne zcela symetrické, je v případě připojení mizerných pseudosymetrických výstupů typu kombinace sledovač-invertor. Pak je skutečně "impedance" viděná výstupy odlišní tím více, čím větší zesílení bude koncový zesilovač mít. U servosymetrického zesilovače se to však NEPROJEVÍ, neboť tam se bude jen posouvat souhlasná složka obou napětí - výstup výkoňáku bude vstupu vnucovat napětí, o které se pošoupne "servo" výstupu, takže se v podstatě nic neděje. Navíc tato "nevýhoda" může být ZCELA ODSTRANĚNA U MŮSTKOVÉHO ZESILOVAČE, kdy část za potenciometrem zdvojím, jen s opačnou polaritou vstupů. Odpory proti zemi u neinvertující větve však nepřipojím na zem, ale na výstup druhého zesilovače. tento zesilovač již bude zcela symetrickým.

PS: Přístrojový zesilovač je vnitřně zcela stejně nesymetrický, jako toto zapojení, neboť každý ze dvou vstupních OZ je zatěžován jinou impedancí!

Sinclaire, souhlas si s čím chceš, ale na stole (teda vedle něj) jsem momentálně na 100 Hz změřil následující: Zesílení 18,5 dB, potlačení souhlasné složky 37,4 dB, takže CMR je, světe div se, 55,4 dB. Ještě na 10 kHz bude CMR 25,3 dB... tyto hodnoty jsou holý fakt!

Ad Punčochář - věřím, že tady jsme všichni již dále, než u školních zapojení s OZ, uváděných v podobné literatuře, takže bych je tu vůbec navytahoval

Jinak bavíme se zde o levném a jednoduchém zapojení, kde lze docílit minimální úpravou poměrne slušného nahnání CMR s nemalým efektem, tak proč to nevyužít, když stačí jen pár odporů navíc a trocha počítání.

Bastlení zdar!!!

No dává to smysl.

<OT:>
Jen se bojím, že slůvko "standardní provedení" se stává v reálném slova významu výrazem pro "ochcat to, jak to jen jde, hlavně, když to uživatel nepozná".
Viz můj pohled do jednoho lampového čínského kytarového komba, kde se na vstupu, ještě před ecc83 skvěla TL081. Ta byla z výstupu zatlučena děličem 1:10 a dále do g1 ecc83. Nehledě na přemrštěný Ua a mizerný přizpůsobení impedance výstupního trafa pro EL84
<konec OT>

Btw. moje zkušenost je, že přenos audia (mluvené slovo) mezi budovami na 50m (délka kabelu) bez symetriky s trafákem znamenala kvalitní příjem nočního vysílání AM.
A to konkrétně na téhle akci (abyste věřili, že nekecám): http://akademicketydny.info/

EDIT:
Můj příspěvek byl jako reakce na #6.

Pistole - opraveno

Zuki - ještě koukám na to tvé schema a vypadá to čím dál zajímavěji

Ad DC stabilita - DC offset jednoho kanálu se pohybuje 3-7 mV u jednoho, resp. 6-13 mV u druhého, závisí na nastavení hlasitosti (při max. je offset minimální), měřeno se vstupy ve vzduchu i se zvukovkou. Kolísání nepřesahuje 0,2 mV, měřeno v klidu bez signálu.

hranatybraska - ononikdy nejde nic dělat nejlepším možným způsobem, vždy jde o určitý kompromis. Osobně nevidím důvod drobným zlepšením, přidáním odporu atd. vylepšit parametry. To máš třeba jako s bipolárním OZ - když nemáš odpor viděný oběma vstupy stejný, vlivem vstupních proudů vyleze offset na výstupu. Srovnáš tedy odpory, ale zůstávají vstupní offsety, takže zase nejsi na nule, ale chyba se na druhou stranu zmenšila o 1 až 2 řády. No ja s tou "kvazisymetrií" (včetně symetrizace výstupu zdroje signálu odporem) jsme někde na úrovni vyrovnání odporů budících vstupy .

Ad odolnost proti rušení u symetrických kabelů - dle materiálů fy Gotham, odvolávající se na jistou práci Neila Muncyho z listopadu 1994 (AES - Noise susceptibility in analog+digital signal processing systems), je (bliže nespecifikované) potlačení infukovaného rušení 25 kHz zhruba 95 dB u klasického symetrického kabelu, 115 dB u třívodičového stíněného kabelu a 130 dB u čtyřvodičového kabelu zapojeného křížově (Star-quad):

http://www.gotham.ch/en/index.php?secti … &id=14

http://www.gotham.ch/en/index.php?secti … &id=15

Zajímavý je i tento článek - http://www.jensen-transformers.com/an/ingenaes.pdf

Nebudu polemizovat s tím, jestli je Punčochář naším nejlepším člověkem co se týče OZ /cituju Pavla Dudka/, tedy i když první vydání knihy pochází z roku 95 /já ji mám z roku vydání 2002/, teorie, kterou uvádí, je stále platná, ať chcete nebo ne.
Moje poslední zkušenost s takto zapojenými symetrickými vstupy je stará asi dva roky, kdy v jednom páráku se samostatně stíněnými žilami šel po jednom páru signál DMX a po dalších dvou párech signál do dvou výkonných aktivních soustav, které mají zapojeny vstupy tak, jak tu naznačujete. Rušení bylo v tichu sálu před příchodem návštěvníků tak otravné, že pomohly jenom čtyři transformátorové DI boxy, na každé straně stíněného symetrického páru jeden. Takže jistě chápete, že jsem k podobným zapojením poněkud skeptický, co se týče dokonalé symetrie a hlavně potlačení souhlasné složky. Nejednalo se přitom o rušení na 50Hz, brum tam nebyl, ale rušení z DMX páru bylo víc, než výmluvné.
Po dodatečné instalaci transformátorů na vstupy aktivních soustav a na výstupy z procesoru je po problémech.
Kdyby všechno bylo tak jednoduché, jak popisuje Sledge, hned by svět byl krásnější a výrobci špičkových zařízení by ušetřili statisíce OZ, které jinak musí používat v přístrojových zapojeních a výrobci špičkových audiotransformátorů by to zřejmě zabalili, protože by jich už nebylo k ničemu třeba.
Tímto textem nechci vyvolávat polemiku "ano či ne", jen popisuju vlastní zkušenosti. Nemůžete přece předpokládat, že výrobce určitého typu zesilovače použije automaticky na vstupu ultradrahý operační zesilovač, který by transformátor nebo přístrojové zapojení nahradil. Z trendů poslední doby a logiky věci plyne, že v rámci maximálního zisku a levné výroby se na vstupu použije něco jako 4558, 4580 nebo maximálně 5532, 5534.
Nesymetrické vedení používám v "průmyslovém" ozvučovacím prostředí tak maximálně na vzdálenost dva až tři metry a musí to být sakra dobrý kabel, navíc zapojený kvazisymetricky, aby do něj nic nenalezlo. Rušení z digitálních "hejblátek" a dimmerů je takové, že nesymetrické vedení se v podstatě v profesionální praxi omezuje pouze na připojení CD playerů do pultu, případně připojení levnějších klávesových nástrojů. U těch kláves jsem to už musel řešit také, přímé připojení do páráku nepřipadalo pro brum v úvahu, pomoci opět musely staré dobré transformátorky 670.07 v DI boxech.
Pokud o zmíněném zapojení uvažujete v rámci domácích podmínek, kde rušení nepřesahuje zanedbatelné meze, tak prosím, ale do profesionálního prostředí je toto zapojení zcela nepoužitelné. Tolik moje zkušenosti. Nerad bych, aby tento můj text zavdal příčinu k nějakému flamu - prostě pouze popisuju svoje zkušenosti.
Perlička na závěr: Stařičký zesilovač z roku 1982, Tesla AZK220, má na svých symetrických vstupech právě transformátory 670.07 a výrobce zcela jistě dobře věděl, proč tam tyto ne zrovna levné transformátory dává. Naproti tomu teslácké mixpulty AZL160-AZL240 zhruba ze stejného roku, na vstupech osazené OZ v kombinaci s tranzistory a potlačením souhlasné složky lepším, než 60dB byly pro větší délky mikrofonních kabelů noční můrou všech zvukařů a kdo mohl a měl tu možnost, doplňoval na vstupy transformátory. Výstupy měly tyhle pulty pravé transformátorové, takže tam problém nebyl a při propojení s výstupními EQ, crossovery a koncovými zesilovači problémy nebyly.

Sinclaire děkuji za cenné zkušenosti z praxe.  Mě je jasné, že pseudodiferák má své limity a půjde spíše o domácí podmínky. A tím omezením je zejména impedanční neshodnost vstupů. A trafo je trafo... Mě osobně by ani nenapadlo takhle násilnit koncák a v případě potřeby bych před něj dal nějaký jiný IO...

Přínosem diskuse je určitě možnost v některých konkrétních zapojení (aplikací) použít i ten pseudodiferák.  Občas ho i já používám pro přenos signálu (obecného měřeného apod.) jen mezi deskama (abych potlačil rušení mezi zeměma desek)...   Uvidíme co na to Sledge...

Edit: Pokud se mírně zamyslíme nad "lepší" konstrukcí zesilovače tj. tam kde je rozdělena výkonová a signálová zem, země bývají pak obvykle spojeny malým např. 10R odporem, tak jde vlastně také o připojení -IN vstupu koncáku  "blíže" ke vstupu signálu a potlačení (odhadem těch 10-30dB) nejvíce rušivých 50Hz od úbytků na napájení resp. na GND mezi trafem a koncákem apod...

Edit ráno: než jsem dopsal, tak se Sledge vyjádřil...  K těm 15pF přes zpětnou vazbu - záleží jak je vnitřně kompenzován IO. Zkus si to na LM3886 a možná se to některým ks. nebude líbit.  Pokud je uvnitř struktůry IO několik kompenzací nebo parazitních kapacit ve struktůře které posunou fázi a trefíš se do dalšího "vhodného posunu", tak se snadno vyrobí oscilátor... Proč je asi v pdf u LM3886 v serii s 50pF ten 20k odpor ? 

Stačí se podívat například sem :
http://www.eserviceinfo.com/downloadsm/ … 02000.html
Takto si symetrický vstup rozhodně nepředstavuju a je to naprosto klasické řešení, které z ekonomických důvodů používá většina výrobců, stejně jako se z ekonomických důvodů používají masově a několika výrobci vyráběné 4558, maximálně 5532 bez záruky původu. Pokud jsou mezi takto zapojeným vstupem a crossoverem dva metry kabelu, nic moc se neděje, ale pokud je těch metrů například 40-50, tak je to z hlediska odstupu rušení a indukce 50Hz průser.

Ostatně nevidím sebemenší důvod, proč takto zapojovat výkonové OZ a ještě s tak idiotsky řešenou regulací hlasitosti. Málokterý domácí přístroj nižší a střední kateorie má symetrické výstupy, ty se dají najít až u kvalitních oddělených preampů, nebo hodně drahých audiokomponentů či externích zvukovek, které stejně většina zdejšího osazenstva nevlastní.
Nic ve zlém, ale beru to jako výkřik do tmy, v podstatě zbytečný thread.

Nejlepší, přímo světová kapacita vydávaná i v angličtině, je J.Dostál...