Архив Форума Hi-Fi.ru
По 23-5-2020
Портал Hi-Fi.ru более не предоставляет возможностей и сервисов по общению пользователей


Страницы: 1 2 3 4 5 ... 9 След.

Замена ОУ в АЦП/ЦАП, стоит ли игра свеч?

 
 
Предположим есть звуковая карточка полу-профессионального уровня (200 - 400 у.е.), на ней как правило стоят ОУ типа 5532/5534. Вроде как известно, что они не подходят для "высокоточного" воспроизведения музыки, а если посмотреть по стоимости,то и стОят они сущие копейки. А например микросхемы АЦП/ЦАП стоят как на их старших собратьях (стоимостью выше 700 у.е.). По результатам измерений конечно разница большая (с проф. точки зрения),звучание тоже. Дак вот собственно вопрос: если заменить ОУ в ЦАП на AD826, в АЦП ОРА 2164 (исходя из рассуждений на других форумах) к примеру, смогу ли я приблизить характеристики и звучание своей "дешевой" карточки к проф. решениям? Или даже обойти их?! :-)))
 
 
Цитата
полу-профессионального уровня
это как?

Заменить можете, но обойти нет:-))))


 
 
Посмотрите тут что дает замена ОУ в DMX 6 fire LT: http://forum.rightmark.org/ubb/Forum4/HTML/000122.html
 
 

Цитата
Заменить можете, но обойти нет:-))))
Если можно заменить, то в принципе другого и не надо :-)))

Цитата
Посмотрите тут что дает замена ОУ в DMX 6 fire LT
На самом деле там ничего толкового нет,пару человек спорят не о чем.
1. OPA2604 и OPA2134 ставят на выход ЦАПа, где они чувствуют себя мягко говоря не комфортно (малое быстродействие). Они хороши (особенно 2134) на входе АЦП, т.е. в аналоговых цепях. На выход надо было что то типа AD826, LM6172(71).
2. Результат приведен для режима 16бит на 44кГц, для прослушивания CD конечно этот режим и нужен, но более интересен результат на 24 бита, т.к. такие карточки используют еще и для оцифровки аудио сигнала,да и шумовые хар-ки сразу вылезут.
3. Сами по себе цифры мало о чем говорят, надо смотреть графики. На сколько чистая полка снизу, а не иголки сплошные. Не найду сейчас ссылки, где я читал, но выдержку из одной переписки приведу (по тем результатам улучшение составляло от 3 дб и выше в лучшую сторону):

ЧАСТЬ 1

Cамый поющий операционник - ???
Слава -- 12.11.02, 14:03
Господа, интересует именно поющие свойства ОУ (эмоциональность). От "Бурых" хвалят ОРА627. Что у AD на этот счёт?

Re: Cамый поющий операционник - ???
<Lynx> -- 12.11.02, 14:10
Из реально доставаемых -
AD843, AD845, AD825 - обычные AD8009, AD810, AD811, AD815 - с токовой ОС.
ADV.

Re: Cамый поющий операционник - ???
<finnuser> -- 13.11.02, 01:14
Дмитрий, из AD84x какой все-же будет получше на твой взгляд?

Re: Cамый поющий операционник - ???
<SIA> -- 13.11.02, 14:28
Это смотря где ставить. На выход ЦАП из перечисленного лучше всего 811 (8009 очень шумный), 825 дает хорошее отношение цена/качество, мало уступая 843, но почти втрое дешевле.

А вообще, пусть меня обругают, при АККУРАТНОМ проектировании плат и схем, 5534 в малосигнальных цепях практически невозможно превзойти, при том, что стоит он сущие гроши. Впрочем, к бытовым устройствам с односторонними платами понятие аккуратного проектирования малоприменимо, и я туда рекомендовать их заочно не буду, тут лучше как раз 845 или 825 (843 критичнее к конструкции). Можно также попробовать LM318, он еще менее капризен, благодаря чему в большинстве случаев ведет себя очень хорошо и предсказуемо, единственное "но" - у него не слишком мощный выход (меньше, чем на 2 кОм не нагружать!).

...

Alex Nikitin:

К сожалению, о звучании ОУ это мало говорит. Я по необходимости недавно прослушал довольно большое количество разных ОУ в одном и том же применении - на выходе ЦАПа, в данном случае CS43122 (или 4396 - они довольно близки). Примерно те же результаты получились при использовании этих же ОУ в фильтре четвёртого порядка на выходе CS4390. Сразу хочу оговориться, что этот результат только для данных приложений. Я опубликовал эти результаты некоторое время назад на форуме RME-Audio, и несколько человек (профессиональные музыканты или звукорежиссёры) поэкспериментировали с заменой операционников в своих профессиональных АЦП-ЦАПах и звуковых картах произведённых RME, и в целом согласились с моими выводами. Все тестированные ОУ - сдвоенные, и находятся в "разумной" ценовой категории - самый дорогой стоит что-то около 5 долларов.

По порядку от худшего к лучшему:

1) NE5532 и JRC4580 - одни из лучших результатов по измерениям искажений и шумов, но звук - как бы это сказать - "затянутый вуалью", как будто покрытый чем-то.

2) OPA2604 - звук значительно точнее, но приобретает неприятный оттенок "искусственности", особенно в области высоких частот, от него быстро устаёшь.

3) OP275 - мягче чем 2604, но с некоторой "окраской" звука, приятнее, но всё равно не совсем "живой", а просто приукрашенный дохлый.

4) OPA2134 - звук похож на 2604, но неприятный "привкус" на порядок менее заметен. Я использовал 2134 в чисто аналоговых цепях и он весьма "прозрачен", но на выходе ЦАПа условия не слишком подходящие для большинства ОУ и он "не тянет". Хотя конечно сравнить его с 5532 и улучшение заметно. Этот ОУ хорошо работает на входах АЦП.

5) В эту категорию входят несколько "современных" ОУ, в первую очередь разработанных для ADSL. Они похожи высокой скоростью, малыми искажениями при работе на высоких частотах и на низкоомную нагрузку (искажения порядка 0,01% на частотах 500 кГц - 1МГц, и, как правило, менее 0,0005 % на звуковых частотах). Любой из этих усилителей легко обыгрывает в звуке все упомянутые выше и даёт чистый, детальный и в целом приятный звук на выходе ЦАПа, и хотя они таки слегка отличаются друг от друга, я здесь привожу все прослушанные ОУ из этой категории в порядке моего личного предпочтения - опять от "худших" к лучшим:

AD826

LM6172 - очень любопытный "гибрид", сочетающий скорость ОУ с токовой обратной связью - 3000 в/мкс - и простоту применения "нормального" усилителя с ООС по напряжению.

THS4082 - почти так же хорош как 4062, но потребляет только половину мощности.

6) Только один из прошедших через мои руки ОУ - THS4062 - звучал "натурально" - не просто чисто и детально, но как бы без усилия создавая музыку - те же самые диски хотелось слушать снова. Слова, конечно, затасканные, но это именно было моё впечатление каждый раз когда я вставлял эту микросхему. Одна возможная проблема с этим ОУ - он жрёт довольно много мощности, особенно при +/- 15 вольтах питания - порядка 0,6 Ватта без сигнала и требует хорошего охлаждения. Это может быть как раз и причина лучшего звука - похоже выходной каскад работает практически в классе А в этой схеме.

Примечания:

1) эти результаты получены в конкретной схеме, хотя я заменял на 4062 ОУ в других применениях с хорошим результатом, учитывая, разумеется (2)

2) 4062 и остальные ОУ из пункта 5 обладают большими (порядка 1-3 мкА) входными токами и заметным шумовым током, то есть шумы увеличиваются при применении больших номиналов резисторов (более 2-5 кОм) - в целом это не создаёт проблем на выходе ЦАПа.

3) При замене ОУ я, естественно, измерял шумы и искажения в звуковом диапазоне и проверял на отсутствие возбуждения. Мерялись все вышеперечисленные ОУ вполне пристойно - с CS43122 искажения не превышали 0,001% от 20 Гц до 20 кГц (менее 0,0005% на 1 кГц)



Алексей Ковалев




 14  Написано: 02.12.2002, 13:54 новое  цитировать    


ЧАСТЬ 2


SIA:

В дополнение к сказанному Алексом Никитиным - наиболее, на мой взгляд, технически компетентным человеком в данной конференции. (Видимо, тут сказывается практика реального производства, хотя оно и не совсем соотносится с изготовлением единичных образцов "для себя, любимого").

Так случилось, что недавно мой знакомый умелец решил поупражняться в изготовлении аудио-цапов, в связи с чем и попросил меня поднять материалы на эту тему, оставшиеся от создания ультрапрецизионного генератора сигналов (уровень побочных продуктов -116...- 120 дБ до 50 кГц, это НАСТОЯЩИЕ 20 бит). (Как мне кажется, для звука такое качество даже в чем-то излишне - вероятно, вполне достаточно ЧЕСТНЫХ 16 бит. Но это кому как ).
Подумав, я решил, что эти соображения могут быть интересны многим самодельщикам (у меня на это, к сожалению, давно нет времени...).

Итак, о чем речь?
Во-первых, нужно определиться с типом ЦАП - сигма-дельта или традиционный, R-2R. По мне это скорее вопрос религиозных предпочтений, однако я должен заметить, что правильно выполненный "классический" ЦАП обеспечивает заметно меньший уровень интермодуляционных искажений и модуляционного шума на высоких частотах и больших сигналах. Другое дело, что для реального получения этих преимуществ нужно очень много провозиться с конструктивным исполнением и подбором элементной базы, стандартный цифровой фильтр при этом тоже не совсем то, что надо. Для генератора, ЦАП которого читает данные из массива памяти, я сделал фильтр программно, при записи этих данных. Для аппаратных решений рекомендую PMD-шки, подробное описание ("почему") - достаточно сложно и займет слишком много места, единственное что - не гонитесь за большой передискретизацией, 2х (в крайнем случае 4х) вполне достаточно.

Потом, очень многое зависит от того, должна ли эта вещь выпускаться серийно или достаточно нескольких экземпляров.

Для любителя, не обладающего опытом и качественным измерительным оборудованием, я бы порекомендовал не гнаться за зкстремальными формальными характеристиками, как бы этого кое-кому ни хотелось, а обращать внимание только на то, что действительно важно для качества звука - например, нет нужды гнаться за шумом ниже -90 дБ, в самой фонограмме (не в паузе) его _всегда_ намного больше.

Гораздо важнее обеспечить "прозрачность" в отношении искажений, и в первую очередь интермодуляционных, причем возникающих именно при работе от ЦАП, выдающих "иголки" тока, а не от "чистеньких" лабораторных генераторов, на которых померены цифирки в даташитах.

Что это значит на практике для единичных экземпляров, делаемых "на коленке" или на кухне ?

1) избегайте ставить в качестве I-U конверторов ОУ, характеризующиеся резким ростом искажений с частотой (динамической нелинейностью), какие бы красивые цифры на них ни приводились. Так, OPA604 в данной ситуации не фонтан, как раз из-за большой динамической нелинейности, 5532 - вообще малопригоден. Проверка отсутствия заметной динамической нелинейности в любительских условиях может быть выполнена при помощи просмотра выходного сигнала ОУ на широкополосном (>> 150-200 МГц) осциллографе при усилении этим ОУ высокочастотных сигналов, вплоть до частоты единичного усиления (10-20-40 МГц), причем именно в таком включении, как будет потом использоваться, и меняя как амплитуду сигнала, так и его постоянную составляющую. Если при этом обнаружится, что на сигналах с размахом меньше 0,5 В на выходе появится заметная "кривизна", или, что еще хуже, "зигзаг", "ступеньки" - это не годится. До скорости нарастания в 70-80% от максимальной, выходной сигнал должен быть ЧИСТЫМ!

2) Полевой или биполярный вход у ОУ - на самом деле особого значения не имеет, тем более что многие быстрые ОУ с полевым входом представяют собой не что иное, как биполярный ОУ, снабженный входными истоковыми повторителями (например, OPA655 и AD843). Современные FastFet от Analog Devices, судя по соотношению параметров, похоже, из той же серии.
При достаточной величине эмиттерных резисторов линейность биполярного каскада заведомо выше, а нелинейность емкостей - меньше, чем у полевого, по крайней мере интегрального, с небольшими напряжениями отсечки. Об этом, кстати, писал еще Douglas Self лет десять назад.

3) Сплошная "земляная" плоскость с одной стороны, "заливка" свободных мест "землей" с другой стороны и бескорпусные блокировочные конденсаторы вместе с резисторами при разводке платы ОБЯЗАТЕЛЬНЫ. При разводке не экономьте на месте - вытяните тракт "в линейку", чтобы никаких цифровых цепей и близко к аналоговой части не было! Не забывайте и про экраны (можно из обычной жести от консервных банок), обязательно пропаянные по периметру на земляные слои. Довольно хорошее руководство по расстановке блокировочных конденсаторов и разводке плат можно найти в материалах Analog Devices, следование этим рекомендациям избавляет от существенных ошибок, кои сплошь и рядом "имеют место" у самых именитых фирм .

4) Если будете использовать ОУ с обратной связью по напряжению, то постарайтесь выбрать ОУ с максимальным произведением усиления на полосу (не частотой единичного усиления, она может быть и небольшой, мегагерц 10, а именно с как можно большим усилением на частотах порядка 50 - 100 кГц). В этом отношении очень большие возможности представляют некоторые старые ОУ с внешней коррекцией, такие как LM725, но разработка и доводка альтернативных корректирующих цепей для них - занятие не для любителей. Поэтому практичнее всего взять т.н. "частично скорректированный" ОУ, обеспечив его устойчивость введением корректирующей RC-цепочки между входами (изготовители часто дают вполне внятные рекомендации на этот счет, посмотрите Datasheet LF357 или OPA637), по этой же причине 5534 (если его корректировать такой цепочкой, а не стандартным конденсатором) много лучше 5532. Эффект снижения искажений от этой меры невозможно переоценить - поскольку доминирующим источником искажений на высоких частотах у 95 процентов ОУ является нелинейность входного каскада, НЕ ОСЛАБЛЯЕМАЯ обратной связью, снижение величины сигнала, прилагаемого к входу ОУ, обеспечиваемое этой цепочкой, резко снижает искажения (примерно в квадрат степени раскорректированности, для ОУ, скомпенсированных на 5 - в 20-30 раз), и, что самое главное, снижает их порядок - уровень интермодуляционных составляющих высших порядков снижается еще сильнее. Более того, без подобных мер ОУ с биполярным входом, если у него нет эмиттерных резисторов, в данном месте просто НЕЛЬЗЯ применять (см. даташит на AD797, там, правда, стоит один конденсатор, но для устойчивости лучше с ним последовательно включить небольшой резистор). Элементы этой RC-цепочки должны иметь максимально короткие выводы и стоять как можно ближе к ножкам (а то и напаяны прямо на них). Номиналы для каждого типа ОУ нужно вчерне рассчитывать и потом подбирать. Если есть особо чувствительный осциллограф, на котором видно несколько микровольт в полосе 200-500 кГц, при подборе желательно добиться минимального остаточного сигнала между выводами ОУ при воспроизведении ЦАП-ом белого шума.

Для начала я бы порекомендовал применить OPA637, как намного менее "капризный", чем большинство других и достаточно малошумящий, хотя мои личные симпатии в данном применении на стороне AD842.

5) ОУ с обратной связью по току, при всей их привлекательности, во-первых, шумны из-за большого шумового тока по "-" входу (что, впрочем, реально на качество звука почти не влияет), и во-вторых,что более существенно, довольно часто страдают "тепловыми" искажениями, недостаточным усилением и линейностью на низких частотах. Тут надо смотреть, даны ли времена установления с большой точностью (лучше 0,05%) и не указано ли отсутствие тепловых "хвостов" - изготовители вряд ли забудут похвастаться этим трудно достигаемым свойством .

Из ОУ с токовой ОС, кроме перечисленных Алексом, я бы еще порекомендовал CLC5665 (он, кстати, весьма недорог), AD846, AD9618, AD811.
Из-за довольно высокого быстродействия, для реализации своего потенциала практически все они требуют очень качественной разводки, будучи более критичны к ней, чем OPA627/637.
Более свежие не пробовал, некогда, кто попробует - пишите.
Если будут вопросы по существу, по мере возможности постараюсь ответить

<SIA> -- 14.11.02, 17:15

> Из неуказанных/указанных лучшими и некеапризными, видимо, будет пара AD843 и OPA627. Оба они звучат весьма достойно, но несколько по-разному, причем не могу сказать, что кто-либо хуже.

> 843-й по деньгам подешевле будет. А вообще тебе нужно их самому послушать и сравнить. Лично я в перобразователь I-U поставил бы 843-й, а в линейный или буферный каскад - 627-й.

Из указанных - примерно так и есть, OPA627 в качестве I/U конвертора не самый лучший вариант (у него искажения гораздо резче растут с частотой, чем у 843, тем более что и входная емкость у 843 гораздо ниже, что существенно для устойчивости при сравнительно больших резисторах ООС - порядка нескольких килоом). А вообще-то для подобных дел я предпочитаю LM6171 (72) - дешево и сердито (всего $3 за сдвоенный). Он на порядок превосходит оба этих ОУ по быстродействию, а по шуму - как раз посредине. Единственное что, из-за крайне малых искажений звук на большинстве СД получается немного стерильный, и только на самых лучших фонограммах практическое отсутствие искажений дает положительный эффект. Остальные, видимо, лучше "подмылить"
 
 
На п.4. Автор (как и упомянутый им А.Никитин) допускает много неточностей и часто делает неверные выводы. Их обсуждение - вопрос специальной литературы, но не этого форума.
Из всех рекомендаций по элементной базе могу поддержать только ОРА(2)134, 627 и  LM6172. Применение ОУ с токовым входом на выходе многоразрядных (>14) ЦАП вообще недопустимо из-за большого усиления шума и низкой точности.
 
 
Да, но по цене и по конструктиву OPA627 не подходит(за 500руб и одиночное исполнение),хоть и характеристики у него отменные. В большинстве схем стоят сдвоенные ОУ, хотелось бы поменьше "грязи" разводить на плате. LM6172 не могу нигде найти пока. Может кто знает где посмотреть?
 
 
Сергей, может быть есть смысл с питания таки начать?
 
 
Цитата
В большинстве схем стоят сдвоенные ОУ, хотелось бы поменьше "грязи" разводить на плате. LM6172 не могу нигде найти пока. Может кто знает где посмотреть?

http://www.rel.ru/yks/?q=LM6172
 
 

Цитата
может быть есть смысл с питания таки начать?
Да без вопросов, пока определяюсь с направлениями твикинга, в планах так :
1. ОУ
2. Раздельное питание (если особо не курочить)
3. Конденсаторы (по питанию и проходные)

За ссылочку спасибо! :-)))
 
 
Почему люди так хвалят AD826 и ему подобные? Вроде для видео применений в основном, да ADSL, а в цапах их для 10-12 бит производители советуют (хотя для видео вроде более не делают пока)? Или они и в звуковом диаппазоне отлично себя ведут?
Страницы: 1 2 3 4 5 ... 9 След.
Архив Форума Hi-Fi.ru
По 23-5-2020
Портал Hi-Fi.ru более не предоставляет возможностей и сервисов по общению пользователей

1997—2024 © Hi-Fi.ru (Лицензионное соглашение)