Digitálně ovládaný předzesilovač

[Lukaso]

Zdravím všechny!
Rád bych se zeptal na některé detaily ohledně návrhu digitálně ovládaného předzesilovače + přepínače vstupů. Přepínač vstupů by byl relizován pro 4 vstupy 4 miniaturními relátky Takamisawa. Jako regulátor hlasiosti bych chtěl použít obvod PGA4311, který již mám. Z dostupných obvodů sice není uplně nejlepší, ale obsahuje 4 potenciometry a má jednoduché ovládání. Jeho hlavní nevýhodou je napájení pouze +/-5V. 2 potenciometry bych chtěl použít k regulaci hlasitosti výkonového zesilovače, druhé dva by sloužily jako variabilní výstup (pro nahrávání) a zároveň by na něj byl připojen sluchátkový zesilovač.

Nyní konkrétní dotazy:
1. Jaký by jste použily sluchátkový zesilovač? Napadá mě např. TPA6120 nebo použít jiný výkonný OZ nebo OZ + buffer v AB třídě? (bylo by napájecí napětí pouze +/-5V velkým limitem)?
2. Bylo by vhodné mezi přepínač vstupů a elektronické potenciometry zařadit nějaký impedanční převodník nebo jen dolní propust a vazební kondenzátor? (vstupní impedance PGA4311 při dvou potenciometrech paralelně je 5kohm)?

Každá připomínka je vítaná.

[reeb]

1. Jaký by jste použily sluchátkový zesilovač? Napadá mě např. TPA6120 nebo použít jiný výkonný OZ nebo OZ + buffer v AB třídě? (bylo by napájecí napětí pouze +/-5V velkým limitem)?

OZ + buffer v AB třídě je u tak malého výkonu (sluchátka) nesmysl,neni problem posunout do A-třídy, to samé to malé napájecí napětí, min 2x15V. přepínání relé chválím, TPA taktéž...

[opamp]

TPA rozhodně nepracuje v A třídě, vážení :-) Přesto má špičkové poarametry "měřené" i "uchometrické". Obecně se asi přínos A třídy trošku nadhodnocuje. Faktem ale je, že aby bylo přechodový zkreslení B (AB) třídy potlačeno zpětnou vazbou, musí být velmi rychlá - což se u TPA velmi dobře povedlo.

Jinak souhlas. Velká část operáků při malým napájení zkresluje podstatně víc než při normálním.

Impedanční převodník jistě použij. Povedeš-li navíc signál od CD plejeru do preampu krátkými a kvalitními kabely, obejdeš se bez sound refineru a spol. Doporučuju vstupní impedanci kolem 100k, ačkoli budu seřván za to, že to zhorší odstup brumu. Při kvalitní konstrukci nezhorší.

Vyzkoušej si jak hraje CD přehrávač do zátěže 2k, 10k a 100k... (předpoklad jsou fakt krátký kabely do 50 cm, alespoň z koaxu RG58). U mýho technicse, byť potuněnýho výměnou švábů za LME49720, to bylo jednoznačný.

[Lukaso]

Díky za informace!
Budu se snažit sehnat TPA, jako sluchátkový zesilovač. Zapojím ho jako invertující dle datashetu, napájený +-15V.
Napájení pro PGA bude řešeno pomocí LM317/337, přímo na desce předzesilovače, vidíte v tom nějaký zásadní problém?
Jako impedanční převodník bych použil OZ, v neinvertujícím zapojení se zesílením 1. Asi ideální by bylo použít LME49720, podle testu OZ v jiném threadu. Jaký máte názor na AD823 případně OPA2604AP v tomto zapojení? Případně jiný OZ?

[opamp]

Dej tam to LME, je z těch všech co jmenuješ nejlepší. AD823 je taky super, vyzkoušej ho (udělá takovej "lidsky příjemnej" zvuk, zatímco LME je víceméně neutrální). Na OPA2604 v zesilovači nejvyšší třídy zapomeň, to je efektní patlátko pro lampofily. Dej mu do serie s neinv. vstupem odpor třeba 2k2, za něj proti zemi kondík 100p, mezi výstup a invertující vstup tentýž odpor a k němu paralelně taky 100p. Tím jakžtakž vyrovnáš impedance na vstupech (má to význam spíš u feťáků, čili u toho AD823, ale u mě to bylo slyšet i s LME).

Dostaneš nádherně čistou impulsní odezvu.

S tím co tady píšu jsem se vyvztekal kolem vánoc... hodiny a hodiny laborování :o) - při prvním zapojení jsem ten preamp chtěl rozšlapat, teď už kurví akorát zvuk gramce (teda Actidampu Mk4) a to ještě minimálně, CDčku výrazně pomáhá.

Jako napájení preampu používám taky LM317/337 a zdá se mi to OK.

[Frank]

Integrovaný stábly nejsou pro netopejry vhodný :-)

[reeb]

zdroj můžeš otunit kapacitním násobičem..např.



osobně bych se na digitální ovládání vyprdl...


http://web.telecom.cz/macura/supply.jpg
http://web.telecom.cz/macura/top.jpg
http://web.telecom.cz/macura/bottom.jpg

[Lukaso]

to reeb:
Ten kapacitní násobič by nebyl špatnej, ale vzhledem k tomu, že zde nebudou malý signály, ale linka, tak nechám asi jen LM317/337.

"osobně bych se na digitální ovládání vyprdl..." : Myslím, že toto bude můj první a poslední digitálně ovládaný předzes, výhody i nevýhody analogového a digitálního ovládání jsou na obou stranách, záleží na konkrétní situaci a požadavcích, ale chci to dotáhnout....

EDIT: Pavel Macura ten zdroj má dost vychytaný, ale pro integrovaný regulátor hlasitost s napajením +-5V myslím zbytečný luxus.

[Lukaso]

Pokusil jsem se lehce pokročit a nakreslil jsem schéma předzesilovače, jen signálovou cestu.
Impedanční převodník jsem zapojil dle Opampových rad. (díky, doufám že to je správně)

Schéma signálové cesty předzesilovače

Zajímalo by mě, na která místa by jste volili umístit vazební články a na která ne?
Dle mého názoru by bylo nejlepší nechat vazební článek pouze před impedančním převodníkem a před sluch zesilovačem.

Vidíte ve schématu nějakou chybu? Co by jste udělali jinak?

Pro upřesnění stránky obvodů:
AD823 http://www.analog.com/en/amplifiers-and-...oduct.html
PGA4311 http://focus.ti.com/docs/prod/folders/pr...a4311.html
TPA6120A2 http://focus.ti.com/docs/prod/folders/pr...120a2.html

[Frank]

470n na vstupu je docela málo, zvětšil bych. RC na výstupu bych skoro označil jako blbost. Před TPAčkem to ale asi blbost neni. Ty 4k do země bych se u tPA spíš bál a rovnou dal neinvert. vstup na zem. Datasheet jsem ale čet naposled před rokem, chce se ho to hodně držet.

[MaBat]

470n na vstupu je docela málo, zvětšil bych.

R3 je 100k, takže by to takhle mohlo stačit, nebo ne? (-1dB mi vychází na cca 7 Hz)
Mě by spíš zajímalo, podle čeho se tahle hodnota (R3) v takovém zapojení volí...?

[Lukaso]

MaBat : "Mě by spíš zajímalo, podle čeho se tahle hodnota (R3) v takovém zapojení volí...?" : Odpověď je ve #3

[opamp]

MaBat: Čím víc, tím náchylnější to bude na brumy / šumy / vf bordel při vstupu naprázdno, nebo při signálovým zdroji s velkou výstupní impedancí.

Čím míň, tím víc dostávají po tlamě operáky ve zdroji signálu.

Při maličkatý zátěži (míněn velký zatěžovací odpor) neopustí koncový stupeň operáku ve zdroji signálu třídu A (max. hodnota výstupního proudu bude nižší než výrobcem nastavený kliďák).

Lukaso: "R" je zbytečný. 4k v neinvertujícím vstupu jsou asi moc, když už tak 470R. Místo 1k bych šel spíš do 1k5 - 2k2, bude to pomalejší ale stabilnější.

REC OUT se pokud vím vždy dával PŘED regulaci hlasitosti, aby sis změnou volume pro poslech nekurvil nahrávku.

Jak je na tom PGA s relativně malou zatěžovací impedancí? Neposuneš pouze tento problém od zdroje signálu za PGA?

[Lukaso]

Pokud nad zapojením toho TPA zpětně přemýšlím, tak nevím z jakého důvodu jsem zvolil invertující zapojení, když se sem zrovna moc nehodí, díky jeho malému vstupnímu odporu. Zapojení jsem proto upravil na neinvertující, dle obrázku 24 v datasheetu obvodu. Doufám, že to, na co mě Opamp upozornil v posledním odstavci, to řeší.
Ještě mě napadlo, jestli by nebylo vhodné, přidat rezistor RX, aby nebyl C3 ve vzduchu.

Upravené zapojení předzesilovače
Opamp:
REC OUT je standardně před hlasitostí, to máš pravdu, takže to označení není úplně přesné. Z praktického hlediska to bude spíš nezávisle regulovatelný výstup. Pokud na to bude připojen sluchátkáč, má to nevýhodu, že pokud budu nahrávat z tohoto výstupu, nebudu moct mít připojená sluchátka v zesilovači, ale budu je muset zapojit do zařízení kde se nahrává, pokud mi nebude stačit poslech na repro.

Teď si uvědomuji, že jsem se zapoměl zmínit, že tento předzesilovač bude v jedné kastli i se zesilovačem.

[opamp]

Nejsem si jist, jestli TPA snese 47k na vstupu. Mrkni prosímtě do datašitu, někde je k tomu snad nějakej odstaveček, tuším že nad 10k už strašně leze nahoru offset (je to current feedback a vstupní proud do neinv. vstupu není jako u operáku zanedbatelný).

RX je dobrý nápad, definuje nulový stejnosměr před vstupním koďanem, nebude to prskat při připojování kabelu do vstupu. Stačí 1M.

[Lukaso]

Po delší pauze jsem udělal další úpravu.
Jak píše Opamp, a jak jsem našel v manuálu k vývojové desce TPA, má velikost rezistoru R7 zásadní vliv na na výstupní offset. Proto budu hodnoty rezistorů R7 a R6 volit v hodnotě doporučených 4k, případně o chlup více.

Díky Opampovi za upozornění na tak zásadní věc.

Vzhledem k relativně nízkému offsetu vstupního OZ i bufferu v PGA pravděpodobně vynechám vazební kondenzátor před TPA.

Upravené zapojení předzesilovače

EDIT: první nástřel DPS přepínače