Le "FastTrack 50W" ... LM3886+AOP en config Compound

[thierry38efd]

- IMD : inter modulation - que préconisez vous ? Fréquences ? Ratios ? en fonction de la puissance ?
- CMRR : Peut on le tester ? est-ce mesurable ?
- Le bruit en sortie d'ampli .... Comment mesurer ca ? avec aucun signal en entrée ? avec un signal ? j'ai vu ca : http://f5zv.pagesperso-orange.fr/RADIO/ ... 04c04.html .... je peux le faire , mais est-ce que cela sert ?

pour l'IMD,je dirai que cela dépendra de l'utilisation de l'ampli.
je crois que tu l'utilises en full bande (de 20-20K).

je mettrai du 40HZ et du 1K
et du 60Hz et du 10K.

en multi amp,le problème est moins critique,chaque ampli étant filté en amont pour sa bande de fréquence.

CMRR,avec le même signal sur les deux entrées + et - de l'ampli (CR déconnéctée).
envoyer un bruit blanc avec ARTA,mesure en SPA avec un bon moyennage.
mais ça va être coton avec les boucles locales et globales...



pour le bruit,en shuntant les RCA d'entée au 0V,et mesure RTA,ou sweep log REW,HOLM (il y aura un message niveau faible,sans importance.)

pour les AOP ? il y a pléthore.

[Yuli_35]

Hello thierry,

Merci pour les indications.

Oui je pense utiliser l'ampli en full bande. (20hz-20khz)

Ok Pour IMD.
on va laisser tomber le CMRR ....
Pour le bruit ca va être facile.

Les AOPs ... oui il y en a des tonnes, et surtout beaucoup avec des specs similaires, alors il faut vraiment aller dans le détail pour différencier les choses.

Ca fait plusieurs jours que je regarde les AOPs de près, et je dois dire que les OP227 et OP228 me font de l'oeil. Je vais les demander en samples a TI.
Sur le papier ce sont des bêtes de courses. Valeurs typiques.
Offset : 5µV
Drift : 0.1µV/°C
Drift (Months) : 0.2µV/month
Input voltage noise (10-1khz) : 3nV/xxxxx
CMRR : 120-138dB
PSSR
Disto : 0.00005% (10- 5khz)
Disto : 0.0001 % (20khz)

dans le cas de ce montage il fallait un AOP ayant de bonnes caractéristiques se confrmant aux critères suivants :
etre meilleur que le LM3886 ! (c'est la base mais déjà il faut préciser que ce n'est pas si simple, le LM3886 a certains paramètre très appréciables)
>> Disto ... ca c'était facile quasi tous les AOPs font mieux que le LM3886.
>> PSRR ... trouver mieux que 100dB (faut déjà chercher).
>> Offset ... Facile de faire mieux que le LM3886, mais maintenant sachant que l'offset de l'AOP vat être multiplié par le gain du LM3886. en clair il faut un AOP low Offset.
>> Drift ... Trouver un truc le plus faible possible.
>> Le bruit ... Voltage noise et Current noise. l'OPA 228 fait 3nV/... et 0.4 pA/xxx (a 1khz) ....

de tous les AOPs que j'ai regardé, on arrive a trouver mieux en disto, mais pour le reste ca se complique . Or une disto de 0.00005% en dessous de 5khz ... Ca m'ira bien. La disto n'est as une fin en soi, par conte si on peut avoir des perfs

ma dernière contrainte ... le format de l'AOP DIP .... le LME49990 exit ! bon je vais quand même le demander et acheter de quoi tranformer un SOIc en DIP.
on a toujours l'AD797, mais pas facile d'en avoir en "sample"

A suivre.... Là je me fait une petite alim 5Volts pour que mon oscillo me fasse des meilleures mesures et aussi la carte son !!!!! car l'alim USB du PC est pas TOP.

A+ Gilles.

[Yuli_35]

Me revoilà après 2 semaines de bricolage d'alimentation.

Comme indiqué précédemment, j'ai créé une alim 5V de course pour mon Oscilloscope et ma carte e-mu204.

Je ne vais pas rentrer dans les détails de l'alim ... j'ai posté des choses ici :
travail-de-groupe-diy/quel-classa-16w-ben-un-zenquito-t30049955-165.html

Le Résulat sur l'oscilloscope est assez impressionnant.
Jamais je n'avais vu un bruit si faible sur tout le spectre 0-25Mhz (en mode spectrometre). on est a -115dBV
Le truc étonnant, c'est que depuis que j'ai aimenté l'oscilloscope avec la super alim, maintenant il donne de bons résultats même quand je le rebranche en directe sur le PC avec un cable USB. ben ouai, je voulais vous montrer avant et après modif, mais maintenant c'est tout bon alors il n'y a rien a voir !

J'observe le même type de comportement pour la carte son.... Unefois que l'alim a été utilisée sur la carte son, les perfs sont bonnes avec ou sans l'alim de course.

Je ne comprends pas bien ce qui pourrait faire ca ???? A croire que l'alim de course a néttoyé/rincer les équipements USB.
C'est pas grave. L'important c'est que l'oscillo voit juste, et la carte son distord carrément moins qu'avant.

En clair je vais me remettre aux mesures de l'ampli très rapidement.
En parallèle J'ai recu les AOP de chez TI (OPA27, OPA37, OPA227, OPA228, OPA277) pour faire joujou.

Je vous tiens informé des avancées.

Cdlt gilles.

[thierry38efd]

Salut Gilles,

c'est nickel !
j'ai lu sur l'autre sujet.

en spectro tu es mieux que la carte son ? (seuil bruit )
pourtant l'acquisition est sur 8bits.

[Yuli_35]

Salut Thierry,

Oui tu as raison l'aquisition est sur 8 bits ... mais 8 bits pour le calibre 5mV
Je viens de refaire des calculs et je ne comprends pas comment Veleman peut afficher -120dBV.
je vais relire la doc Velleman et je reviens.

Pour info le spectro de velleman sur le calibre de 5mV va de -40dBV à -120dbV.
bon je vais grater et je te dis.

A+ gilles.

[Philby]

-20dBV = 100mv
-40dBV = 10mv
-60dBV = 1mv
-80dBV = 100µv
-100dBV = 10µv
-120dBV = 1µv

5mv full scale pour 8bits devraient donner une résolution de 5/256 = 0.02mv = 20µV = -94dB

Si je ne me trompe pas....

[Yuli_35]

Bon, j'ai beaucoup de mal a capter ce que Vellman fait....
a priori 8 bit de définition
Plage de 80dBV d'observation possible.
Résolution = 80/256 = 0.3dbV
quand je suis sur le calibre 5mv j'observe de 0.01V = -40dBV à -40-80 = -120dbV.

Sur le calibre 5mV je descends en théorie a -120dbv = 1µV.

voilà....

[Yuli_35]

-20dBV = 100mv
-40dBV = 10mv
-60dBV = 1mv
-80dBV = 100µv
-100dBV = 10µv
-120dBV = 1µv

5mv full scale pour 8bits devraient donner une résolution de 5/256 = 0.02mv = 20µV = -94dB

Si je ne me trompe pas....

Ben oui, et je ne comprends pas comment il arrivent a afficher -120dBV !
Ou plutot c'est comme si ils avaient un capteur avec 80dBV de plage globale et que les 256 steps servent a définir la granularité (0.3dBV en l'occurence).

Comme dit plus haut c'est pas clair (pour ma etite tête).

[J-C.B]

L'appareil ne serait il pas équipé d'un convertisseur Log en amont de son ADC?

[Yuli_35]

L'appareil ne serait il pas équipé d'un convertisseur Log en amont de son ADC?

Et bien je ne sais pas trop ...
voici la liste des composants de l'oscillo et je n'ai pas le schéma.
http://sigrok.org/wiki/Velleman_PCSU1000

Je pose la question a Velleman, on va voir leur réponse.


[EDIT] : les schémas sont là : https://app.box.com/shared/izxs8jm8rt

A+ Gilles.

[Philby]

L'adc est bien 8 bits.
Il y a 7 relais pour les calibres, dont un qui met à la masse.
Bizarre bizarre

[J-C.B]

A priori, les relais permettent d'atténuer les forts calibres et d'amplifier les faibles.

[Yuli_35]

Oui le relai a la masse, c'est certainement pour la calibration.
Pour les autre relais on les entends commuter lorsque l'on change de calibre. Donc oui JCB, C'est une atténuation.

Autrement Aujourd'hui - j'ai mesuré ma carte son en rebouclage e-mu204 (creative Labs)

voilà ce que dit le constructeur :
Class-A Ultra-low Noise Mic/Hi-Z/Line Preamp XLR, 1/4" TRS and 1/8"* Inputs (113dB SNR)
Class-A Hi-Z/Line Preamp 1/4" Input (113dB SNR / 0.0008% THD)
Two 1/4" Outputs (117dB SNR / 0.0008% THD)
1/8" Stereo Speaker Output (117dB SNR)
Stereo Headphone Output which doubles as an assignable pair of auxiliary outputs (117dB SNR / 0.0008% THD)

Toutes les mesures que j'ai pu effectuer montrent que les JACK 1/4" donnent de moins bons résultats que les 1/8".
J'ai testé plusieurs cables du commerce et un cable maison (vous verrez les différences.

Avec ARTA : Disto E-MU204 - 1khz - Echantillonage a 96Khz + Noise floor en overlay :


Avec Step : Disto E-MU204 - tout le spectre - Echantillonage a 96Khz - cable 1


Avec Step : Disto E-MU204 - tout le spectre - Echantillonage a 96Khz - cable 2


Avec Step : Disto E-MU204 - tout le spectre - Echantillonage a 96Khz - cable cable maison


Mes Commentaires :
ce qui me derrange avec les cables du commerce c'est la prédominance de la H3 sur la zone 1khz- 20khz.
A ce niveau là mon cable maison fait mieux (1-20khz), par contre dans les basses fréquences la H2 remonte (entre 20 et 200Hz, les cables du commerce font mieux. il est a noter qu'une retouche de la soudure sur les prises jack change la distorsion.
C'est hyper sensible (je ne pensais pas que cela pouvait l'être autant.
il est a noter que les mesures ont été faites avec un échantillonnage a 96Khz. une mesure a 48khz donnent de meilleurs résultats (normal ...).

EDIT : Ha oui, là la carte son tourne sur mon alim régulée (pas de signe de 50hz ni même de 100hz ..... ) . et d'ailleur c'est nul de la part des constructeurs de carte son comme là d'avoir une alim en 5V USB, surtout quand on voit les perfs des AOP quand ils sont alimentés en 5V plutot qu'en +/-15v, mais on ne va pas refaire le monde !!!!

Pensez vous que cette carte son permette de mesurer un ampli ?

Cdlt Gilles.

[thierry38efd]

Je pense que oui,

sans prétendre les mesures extrêmes des datasheets avec du matos de compétition,souvent le câblage,son cheminement,(fonction antenne) altère +les résultats que le montage ampli en lui-même.

ex:une simul à -130dB,et un ampli fini-monté avec ses câbles sources,-70 dB de bruit.(50,100Hz,xxx Hz)

pour la mesure FFT ARTA,en peaufinant le fenêtrage,tu pourrais obtenir un "plateau" de bruit autour de F₀
pourquoi ne pas essayer REW ? (Je sors... ).

(c'est uniquement visuel)

[Yuli_35]

Hello Thierry,

Oui j'ai vu REW, mais le process d'inscription lourd. Maintenant c'est fait, j'attends la confirmation pour le rapatrier.
La forme que tu as entouré est liée effectivement au fenêtrage (hanning) je pourrais utiliser Kaiser 7 effectivement.

Soyons ambitieux je vais essayer ce Week-end quelques petites choses.
1. Mesure du bruit avec compound.
2. Mesure de disto avec Compound LM49720+LM3886.
3. Mesure du bruit du LM3886 tout seul.
4. Mesures de distos rapides du LM3886 pour quelques puissances histoire d'avoir une référence.

En parlant du bruit de l'ampli.
C'est pas que je m'ennuie mais là j'ai des questions transcendantales.

Voilà, j'ai lu des dtasheet hier matin, et ca a fait tilt sur le bruit. Je lisais entre autres le datasheet de l'AD797. Et il y a tout plein d'explications sur ce qu'il est de bon ton de faire si on souhaite que le bruit du circuit ne détériore pas les performances exceptionnelles de cet AOP.

Je suis donc allé lire en detail de le datasheet de l’OPA227/228 (les AOPS que je souhaite mettre).

Et je lis ca : “ The OPA227 has very low voltage noise, making it ideal for low source impedances (less than 20k).
A similar precision op amp, the OPA277, has somewhat higher voltage noise but lower current noise. It provides excellent noise performance at moderate source impedance (10kohmto 100kohm). Above 100kohm, a FET-input op amp such as the OPA132 (very low current noise) may provide improved performance.”

Cool … En general on est dans le range (enfin mois je le comprend comme ca. (En sortie d’une source on a souvent une 47kohm ou une 100Khom relié au 0. Et en entrée d’ampli on a un POTAR + en parallèle un 47kohm. Dans mon cas j’associe ca a un 20Khom au global.

Est-ce que je me trompe ?

Et là :
"Design of low noise op amp circuits requires careful consideration of a variety of possible noise contributors:
noise from the signal source, noise generated in the op _amp, and noise from the feedback network resistors. The
total noise of the circuit is the root-sum-square combination of all noise components.”

Ou lala … ben oui, le bruit des feedback resistors .

Figure 5 shows both inverting and noninverting op amp circuit configurations with gain. In circuit configurations
with gain, the feedback network resistors also contribute noise. The current noise of the op amp reacts with the
feedback resistors to create additional noise components. The feedback resistor values can generally be chosen to
make these noise sources negligible. The equations for total noise are shown for both configurations.

Ha ben voilà !!!!

Alors les questions sont les suivantes :
- il semble que le mode inverseur assure un niveau de bruit plus faible ... Mais dans ce cas comment opérer un filtre passe bas en amont pour éviter que les hautes fréquences arrivent au montage (actuellement j'ai un RC en entrée de 1k/470pf. Doit on mettre un autre AOP devant en mode buffer ? question aussi sur le condo en entrée - en mode inverseur il faut mettre un condo plus gros qu'en mode non inverseur non ?

- Plus les résistances de feedback seront faibles plus le bruit induit sera faible. Maintenant il y a une limite Quel serait pour vous cette limite ? Je pensais a un truc du genre 100 fois la charge. exemple Charge de 8 ohms - la CR complète ferait 1Kohm, et donc pour faire un gain de 30 on prendrait des résistances proches de 970 et 30. Doit on prendre plus ? 2kohm ? ou plus ?
- Pareil pour les résistance en entrée ...

Actuellement le schéma compound divise par 3 le Bruit en sortie d'ampli en comparant un LM3886 simple a un Compound avec OPA228.

Désolé pour toutes ces questions ... Si vous avez des pointeurs/références a me proposer j'irais bien volontiers les lire.
Je me prends peut être la tête pour pas grand chose...

Cdlt Gilles.