Vielleicht ein DIY Projekt: noch eine Vorstufe

  • Moin,


    Phone-Vorstufenprojekte gibt es ja viele. Ich hab auch schon einges probiert und nachgebaut. Es juckt mich etwas in den Fingern aber auch mal von Grund auf mein eigenes Ding zu machen. Ob ich's bis zum fertigen Produkt schaffe bleibt abzuwarten, zumal ich auch noch ein paar andere Projekte habe... Aber indem ich anfange hier davon zu schreiben und wenn es etwas Austausch auch schon in der Anfangsphase gibt, dann wird das ja vielleicht am Ende was nützliches.


    Erster "Milestone" ist eine Solid-State MM Vorstufe mit symmetrischem Eingang:

    - "Elegantes" Schaltungsdesign, kein unnötiger Schnick-Schnack aber auch keinen Aufwand scheuen wenn es sich lohnt

    - Passive RIAA Entzerrung

    - Gute gleichtaktunterdrückung durch Symmetrischen Eingang - ich hab hier mit eingen Störquellen zu kämpfen.

    - Möglichst keine (oder wenige) Kondensatoren im Signalweg

    - Schaltbarer "Rumpelfilter"


    Anschluss von MC Systemen ist erst mal nicht unbedingt ein Ziel. Dafür würde ich das Design in einer Zukünftigen Phase eher durch einen "Head-Amp" erweitern, der dediziert auf die gegebenheiten eines MC Systems optimiert ist und dann dem EIngang des MM Versärkers vorgeschaltet wird. (Oder Step-Up Transformer, aber davon bin ich persönlich nicht so ein Fan...)


    Hier mal ein erster Wurf...

    Screenshot 2021-11-25 at 15.12.53.png


    Für die Signalrelevanten Verstärkunden sehe ich hier erst mal den OPA1641 vor. Da kann man sicherlich auch über Alternativen nachdenken. Schlecht ist der aber sicher nicht. Den Symmetrischen Eingang bildet ein 2-Op-Amp instrumentenverstärker mit etwa 34 dB Verstärkung und einer ordentlichen Gleichtaktunterdrückung.

    Durch die Wahl eines passiven Entzerrnetzwerkes kommen hier keine Kondensatoren in den Signalpfad.Widerstände sollten hier mit 0.1% Tolleranz und die Kondensatoren mit 3% gewählt werden. Dann sollte man im Worst-Case bei unter 0,15-0.2 dB Abweichung von der optimalen RIAA Kurve bleiben.


    Danach kommt dann eine zweite Gain Stufe, da wir durch die passive RIAA Entzerrung noch mal ca. 20 dB Signalstärke verlieren. Der nicht-invertierende Verstärker ist hier auf etwa 30dB Gain eingestellt. Wieder mit dem OPA1641 (oder was auch immer es am Ende wird). Insgesamt haben wir dann 34 - 20 + 30 = 44 dB Gain, was gut ausreichen dürfte.


    Die OpAmps haben an den eingängen einen sog. DC-Offset von einigen mV der sich über die Stufen hier mitverstärkt und den wir irgendwie loswerden wollen. Der wird von der RIAA Entzerrung auch nicht abgeschwächt, bekommt also die vollen 64 dB Verstärkung. Pro OPA1641 sind das maximal 3,5 mV. Multipliziert mit 1584 (64dB) kommen da dann schon im schlimmsten Fall ein paar Volt zusammen. Hier könnte man jetzt einfach einen Koppelkondensator in den Signalweg vor dem Ausgang Packen um die Gleichspannung abzublocken. Da ich versuchen wollte Kondensatoren aus dem Signalweg zu halten versuche ich es mit einem "Fehlerverstärker" um den Offset auszugleichen. Hier reicht ein einfacher OPAx188 da er nicht im Signalweg liegt sondern über C5 den Gleichspannungsanteils des Signals mit dem Wechselspannungsanteil vergleicht und diesen dann am invertierenden Eingang der zweiten Stufe ausgleicht. So wird der Offset dann "weggeregelt" und wir brauchen keinen Kondensator im Signalpfad.


    Dann sind wir entweder Fertig (out1) oder optional kann dann ein aktiver Sallen-Key Hochpassfilter dritter Ordnung (-18db/Oktave) mit einer Grenzfrequenz von 20 Hz in den Ausgang geschaltet werden (Rumpelfilter). Hier könnte man noch vorsehen, mit einem Schalter die Widerstände R16-R18 zu verkleinern und damit die Grenzfreequenz anzuheben. Es soll ja alte Klassikaufnahmen geben, wo das Sinnvoll ist... Für den Hochpass lässt es sich halt nicht so wirklich vermeiden Kondensatoren im Signalpfad zu haben. Er ist aber zum einen optional und vor allem geht es bei den Kondensatoren ja um niedrige Frequenzen die geblockt werden und da wir hier einen Hochpass wollen um tiefe Frequenzen zu unterdrücken geht das mMn in Ordnung.


    Mein wissen reicht zwar um mir das alles so einigermassen Theoretisch zusammenzureinem aber es ist auch mein erster selbst entworfener Vorverstärker und ich habe sicher noch das eine oder andere ignoriert. Vielleicht fällt ja jemandem etwas auf bevor ich mich auf einen Prototypen stürze... Fragen beantworte ich natürlich auch gerne. Im zweifelsfall lerne ich wieder was dazu ;-)


    LG

    Lars

  • Hi,


    viele MMs sind zwangsweise desymmetriert und selbst jene ohne Massefähnchen sind durch ihren mechanischen Aufbau sicher nicht mehr als völlig symmetrisch ansehbar.

    Daher wäre die Frage, ob ein symmetrischer Eingang hier noch vorteilhaft ist.

    Bei einem symmetrischen Eingang bevorzugte ich ein 3-OPA Konzept, oder integrierte Varianten.

    Zum einen bietet es 'echte' Symmetrie, gerade auch bzgl. der Impedanzen und damit der CMRR.

    Weiter erlaubt es eine einfache Variation der Verstärkung über einen einzelnen Widerstand/Poti.

    Bei Deinem Schaltbild fungiert der invertierende Eingangs-OPA als kräftiger Abschwächer!?!

    Bei den ohnehin schon kleinen Eingangssignalen halte ich das für bedenklich.

    Eine rein passive Entzerrung bedarf 20dB höherer Verstärkung als ein teilaktives oder aktives Konzept und bzgl. Rauschverhalten und von der Genauigkeit tendenziell auch schlechter.

    Keine Kondensatoren im Signalweg ist signaltechnisch bei einer RC-Entzerrung und aktivem RC-Servo natürlich nur lustig anzuhören, aber faktisch ist es nicht korrekt.

    Statt eines Cs als zuverlässigen und immer funktionierenden DC-Blocks einen Servo mit 2 Cs einzusetzen, dessen Ausgang auf einen höchst empfindlichen OPA Eingang geht (wo das Signal mit hoher Verstärkung geboostet wird) .... kann man machen ... kann man aber auch mal überlegen, ob das überhaupt und tatsächlich vorteilhaft sein muss ... oder sein kann.


    jauu

    Calvin

    ..... it builds character!


    gewerblicher Teilnehmer

  • Moin Calvin,


    danke für die Antwort, solche Anstöße hatte ich mir erhofft...


    Ob Symmetrie jetzt wirklich etwas bringt, zumal ja auch Einstreuungen, die über den Generator kommen ja auch nicht unbeding Common-Mode sind ist natürlich wirklich fraglich. Ich hab auch schon mal versucht das zu messen bin da aber mit meinen Mitteln noch nicht zu einem wirklich schlüssigen Ergebnis gekommen. Daher käme es u.U einfach mal auf einen Versuch an.


    Über die integrierten Instrumentenverstärker die auch in der 3-OpV Topologie aufegbaut sind bin ich auch gestolpert. Grundlage für meinen EIngang war erst mal https://www.ti.com/lit/an/sboa281/sboa281.pdf - Hast du da erfahrungen mit den Integrierten varianten? INA217 vielleicht?

    In wieweit der Eingang als Abschwächer wirkt ist mir jetzt nicht ganz klar, hab ich da was durcheinander bekommen? Der sollte doch einfach einen Verstärkungsfaktor von 50 auf die Differenz der beiden Eingangsleitungen machen... ich schau auch noch mal genauer drauf aber wenn die integrierten In-Amps gut sind, dann ist das vielleicht eh der bessere Weg.


    Aktive oder passive RIAA ist natürlich auch so eine Sache... ich hab jetzt auch eine menge Quellen gesehen, die der Aktiven (oder Teilaktiven) Variante eher die besseren Noten geben.


    Was den Servo zur Offsetkorrektur angeht ist das natürlich wesentlich mehr Aufwand als einfach einen Kondensator zu nehmen. Ich mag das Konzept aber. Die C's dort helfen uns ja lediglich eine Gleichspannung die am Ausgang der zweiten Stufe entsteht zu messen und der Servo regelt dann gleich dagegen und wirkt dem Offset am Eingang der 2ten Stufe entgegen. Ein C im SIgnalpfad filtert eine Vorhandene Gleichspannung heraus. Der Servo verhindert, dass sie überhaupt erst entsteht.


    Vielleicht muss ich als Prototyp mal unterschiedliche Varianten aufbauen. Einmal eine zweite Stufe mit aktiver RIAA die direkt hinter den In-Amp geschaltet wird (Die kann dann auch einen Kondensator bekommen um die Gleichspannung los zu werden) und dann alternativ einen Pfad mit passiver RIAA und der servobasierten Offset-Korrektur...


    LG

    Lars

  • Nur mal spasseshalber...


    Ich hab mal den EIngangsteil mit einem AD8220 integrierten In-Amp simuliert und das Rauschen in LTSpice ausgewertet. Ist natürlich graue Theorie, aber wenn man in der 2x OPA1641 Variante R3/R4 bzw R5/R6 noch mal kleiner macht (die waren zu groß und Rauschen daher unnötig viel) dann schneidet die 2-Op-Amp variante erst mal besser ab...


    Screenshot 2021-11-26 at 11.43.24.png

  • Hi,


    TI hat mit den INA103, INA163, INA166 und SSM2017 passende Typen.

    THAT bietet mit den 1510, 1512, sowie 1570/1571 nahezu identische Typen an.

    Analog hätte mit dem AD8421 ein interessantes Teil im Angebot.

    Die Kombination von geringem Spannungsrauschen und sehr niedrigem Stromrauschen, niedrigen 1/f-Frequenzen, niedrigen Eingangsoffsets und -Bias sieht für MM-Anwendungen auf dem Papier schon mal hervorragend aus.

    Bei den integrierten Typen lässt sich der Ref Eingang mittels Servo anfahren und so der Offset frühzeitig nullen.

    Der Vorteil der teilaktiven Entzerrung ist hohe Präzision, dadurch daß die 2120Hz und die 50-500Hz Zeitkonstanten getrennt und unbeeinflusst voneinander dimensioniert werden können.

    Die Netzwerke können zudem auf geringe Verluste und geringes Rauschen dimensioniert werden.

    Wichtig imho auch, daß 20dB weniger an Verstärkung nötig sind.

    Quote


    ... der Servo regelt dann gleich dagegen und wirkt dem Offset am Eingang der 2ten Stufe entgegen

    Jain. :/

    Am Eingang der 2ten Stufe liegt u.U ein hoher Offset aus dem INA an. Der Servo steuert dann den invertierenden Eingang so nach, daß die Differenz der Eingänge Null wird. Dann sind aber beide Eingänge mit einem gleichen Offset belastet, das als commonmode-Signal zu Lasten der Aussteuerungsreserve geht.

    Viele OPAs kommen gar nicht gut mit hohen commonmode Signale an Ihren Eingängen klar.

    Daher ist es vorteilhafter entweder den INA über seinen Ref-Eingang zu servoen oder hinter dem INA einen Abblock-C zu setzen um die 2te stufe dc-frei anzufahren.

    Bei Verwendung von Servos sollte man im Auge behalten wohin der Ausgang denn settlen soll.

    Muss der Servo beim Ein- und Ausschalten erst einen deutlichen Spannungswert abseits Null anfahren, kann es unter ungünstigen Umständen sogar zu einem Fehlstart in die falsche Richtung führen.

    Bei einem Abblock-C ist man sicher ... daher ist mir der C bei einigen Anwendungen eher das Mittel der Wahl als ein Servo.

    Der Ref-Eingang des INA läge in unserer Anwendung ohne Servo auf 0V, also einem für den Servo-Ausgang günstigen ´Startpunkt´.


    jauu

    Calvin

    ..... it builds character!


    gewerblicher Teilnehmer

  • Danke für deine Erläuterungen...


    Ich werde mal ein wenig mehr die Datenblätter für die integrierten In-Amps studieren. Welche kriterien sprechen bei Analog für dich eher für den AD8421 statt den AD8220? Ich hatte bei Analog ein wenig quer gelesen in https://www.analog.com/media/e…trument-amps-complete.pdf und hatte dann den AD8220 gewählt weil er einen JFET eingang hat und ich im hinterkopf hatte das aufgrund des hohen eingangswiderstandes JFETs für MM Eingangsstufen erst mal gut sind. Vom Rauschen her war er ja auch nicht schlecht. Daher wundert es mich so, dass der in der relativ schlechter aussieht als der Eingang mit zwei OPA1641 - das sind zwar jeweils die Modelle von den Herstellern, aber ob das Rauschen da nun vergleichbar modelliert wurde kann ich natürlich nicht sagen. Wenn ich mit dem LT1028 am Eingang simuliere wird das Rauschen noch höher - dabei ist der LT1028 ja nun erst mal mit einem extrem niedrigen EIngangsrauschen gesegnet... da komm ich noch nicht so ganz mit und bin mir nicht sicher ob das einfach an der Simulation liegt oder ob ich da (was wahrscheinlich ist) einfach noch andere Sache übersehe... Der AD8421 taucht in der vergleichenden Übersicht in dem Paper von Analog leider nicht auf...


    Screenshot 2021-11-27 at 11.57.04.png


    Die Idee mit dem Servo an den Ref-Eingang des In-Amps ist natürlich sehr schön, das werde ich mal übernehmen.


    Würdest du die Aktive RIAA dann einfach in die zweite Stufe integrieren? Ist wahrscheinlich am einfachsten... Die zweite Stufe braucht dann wahrscheinlich auch nicht mehr viel Gain zu liefern und wir können den In-Amp die meiste Arbeit überlassen. Wenn wir dort per Servo (oder alternbativ per Koppelkondensator) den Offset ausgebügelt haben und für die zweite Stufe einen OpV mit geringem Offset wählen, dann haben wir dort wahrschlich auch keiner DC probleme mehr die wir kompensieren müssten...


    Optionalen Rumpelfilter dann ganz ans Ende wie schon gezeichnet oder spricht etwas dafür, den vor die zweite Stufe zu legen?


    Im Fall des eingschalteten Rumpelfilters wirkt dieser natürlich auch noch mal als Puffer am Ausgang. Sollte man sich für den Fall in dem der Rumpelfilter nicht benutzt wird auch noch mal einen Puffer in den Ausgang legen oder ist das unnötig?


    Woher kommt es eigentlich, dass eine passive RIAA oft als wünschenswert angesehen wird... ich hab mich ja auch erst mal in die Richtung bewegt, weil es immer wieder behauptet wird, dass das besser sei. Technisch scheint aber in sachen genauigkeit und Ruaschverhalten die aktive Lösung in der OpV Gegenkopplung viel besser zu sein. So wirklich im Signalpfad sitzen die Kondensatoren da ja auch nicht sondern lediglich in der Gegenkopplung...


    LG

    Lars

  • Hi,


    bei Rauschbetrachtungen kommt es entscheidend auf die Quellimpedanz an.

    Bei niedrigen Quellimps dominiert das Spannungsrauschen.

    Ab etwa 2-10kOhm aufwärts dominiert das Stromrauschen.

    In der Simulation kannst Du einen Tonabnehmer mittels RL-Reihenschaltung im Eingang vereinfacht modellieren um glaubwüdrdigere Rauschwerte zu simulieren.

    Bipolare Transistoren weisen typischerweise niedrigeres Spannungsrauschen auf als JFETs oder MOS. Dafür sind die letzteren im Stromrauschen teils um Dekaden günstiger.

    Zudem sind die Eingangsruheströme im niedrigen pA Bereich angesiedelt, während Bipolare bis in die µA gehen ... und damit fast schon in die Größenordnung des Signalstromes.

    Durch die induktive Natur von MMs steigt deren Impedanz von typ. wenigen hundert Ohm bis auf ein paar kOhm an.

    Spannungsrauscharme Typen wie der LT1028, oder AD797 sind für Impedanzoptima um 200Ohm und weniger entworfen (--> MCs). Hier stört ihr starkes Stromrauschen nicht.

    Bei MMs aber dominiert ihr Stromrauschen und sie erzielen schlechtere Rauschabstände als selbst ein alter NE5534 ... welcher eine sehr günstige Kombination von Spannungs- und Stromrauschen aufweist.

    JFET-OPAs die ein Spannungsrauschen von <5nV/sqrt(Hz) aufweisen sind daher für MMs ein guter Startpunkt ... unter der Voraussetzung, daß die 1/f Frequenz ausreichend niedrig liegen.

    Der AD8221 weist für einen bipolaren OPA ein sehr geringes Stromrauschen auf und dank der Super-Beta Transistoren und IB-cancelling auch sehr geringe Eingangsströme.

    Den AD hab ich noch nicht eingesetzt und auch noch keine Applikation gesehen.

    Die INA103/163 und That 1512 haben sich über mehr als 30 Jahre in genau dieser Applikation in vielen DIY und kommerziellen Stufen bewährt.

    In der oben beschriebenen Schaltungsstruktur ermöglichen sie sehr anpassungfähige Stufen die vom low-output MC bis zum high-output MM alles abdecken können.

    Nach dem INA käme dann vorteilhafter Weise ein passives 2120Hz-Filter und anschließend eine relati gering verstärkende Stufe mit 50-500Hz-Filter in der Gegenkopplung.

    Am Ausgang könnte dann ein passiver Hochpaß (DC-Block) die Sache wasserdicht machen.

    Auf Wunsch und nach Bedarf vielleicht noch ein kräftiger Kabeltreiber hinterher und sehr gut ists. ;)


    Warum passive Entzerrung als wünschenswerter angesehen wird vermag ich Dir nicht zu sagen. Klangempfinden und Mythen in der Audiowelt haben mit der realen Welt ja oft nicht viel gemein.

    Riemen-, Reibrad-, oder geregelter Direkt-Antrieb ... was it besser?

    Technisch ist die Frage recht eindeutig.

    Tangentialarm, Drehtonarm? Ein weites Feld.

    Kabelklang, Steckerklang, solid-core oder Litze, Pling oder Plong

    Zündstoff für manch folgende Sperrung in diesem Laden!


    Ob Dir nachher eine Phono nach diesem Konzept zusagt kann niemand garantieren.

    Aber die Voraussetzungen sind günstig, denn die technische Seite wäre sehr weit auf der guten, sicheren Seite.


    jauu

    Calvin

    ..... it builds character!


    gewerblicher Teilnehmer

  • In der Elektronik heisst es das Filter und nicht der Filter. :cursing:


    Toni

    Und wieder was gelernt (wer viel lernt hat vorher wenig gewusst :-) )


    Der großteil meines (bescheidenen) anwendungsbezogenen Elektronikwissens stammt aus englischen Quellen (und ein paar Grundlagen von früher aus dem Physik LK). Im Englischen ist es halt "the filter" egal ob Kaffee oder Signale durchgehen :-)

  • In der Elektronik heisst es das Filter und nicht der Filter. :cursing:

    Grammatik ist Ländersache, in Bayern heißt es z.B. auch DER Radio.

    In einer emotionalen Schieflage hilft es, die Plattensammlung neu zu sortieren –

    chronologisch oder autobiografisch, niemals alphabetisch!


    Nick Hornby

  • Wichtig (und wichtiger als Grammatik ;) ) finde ich mal einen Dank an Calvin für die ausführliche und kritisch geduldige Begleitung dieser Entwicklung auszusprechen. Ich konnte jedenfalls ein paar Dinge lernen bzw. auffrischen!


    Grüße,

    Winfried

    Die schlimmsten Geiseln der Menschheit sind nicht Krankheiten und Katastrophen, sondern menschliche Dummheit, Angst und Gier!

  • Schau dir mal den OPA1611 von TI an. Da die erste Stufe eines Verstärkers grundsätzlich am stärksten in das Gesamtrauschen einer Kette eingeht, ist ein OP mit niedrigem Rauschen dort die erste Wahl. In den Applikationsschriften zu diesem OP (von TI) findest du auch Hinweise und Erläuterungen zum Rauschen. Wenn etwas unverständlich ist, dann wird dir hier sicherlich geholfen.

    Ein Rumpel-Filter gehört immer an den Eingang; es soll ja verhindern, dass die starken tieffrequenten Anteile gar nicht erst in den RIAA Verstärker gelangen und diesen eventuell an die Aussteuerungsgrenzen bringen. Der RIAA Verstärker hat es einfach leichter, wenn er nicht große nutzlose Signale und gleichzeitig kleine Nutzsignale verstärken muss.

    Eine Regelung der Ausgangs DC halte ich in einer RIAA für kontraproduktiv. Eine einfache wie im Bild gezeigte Integrationsschaltung neigt zum Pumpen; das bedeutet, dass immer am Ausgang um den 0 Volt Bereich kleine Spannungsänderungen stattfinden (der Integrator muss permanent gegen seine eigenen Korrekturspannung regeln, da diese erst zeitverzögert (wegen Tiefpass RC Glied mit 470k und 470n) an seinen Eingang wieder gelangt. Besser ist es nur OPs zu verwenden, die von Haus aus niedrige Offsetwerte haben und dann am Ausgangs OP eine Korrekturspannung einzuspeisen (da leider viele heutigen OPs keine Anschlüsse mehr für eine Offset Korrektur haben). Diese Spannung sollte sehr gut gegen Temperaturschwankungen und Betriebsspannungsänderungen stabilisiert sein (es gibt übrigens sehr gute Referenzspannungs ICs).

    Die verwendeten OPs würde ich alle invertierend betreiben. Das hat den Vorteil, dass die Eingänge nahe 0Volt betrieben werden und die Eingangswiderstände selbst festgelegt werden können. Deine RIAA OP Schaltung ist übrigens bezüglich der Symmetrier-Widerständswerte nicht auf Offset Current optimiert.


    Toni

  • Hi,


    na dann bin ich doch gerne Laie .... und der ist gut so :P


    Der Servo am Ref-Eingang des INA kann praktischerweise direkt als Subsonic, also auf eine Grenzfrequenz um 16-30Hz statt <1Hz ausgelegt werden.

    OPAs mit geringem Eingangs-Offset allein führen nicht unbedingt zum Ziel.

    Gerade bei hoch verstärkenden Stufen führt der Eingangsruhestrom zu einem Spannungabfall an der Eingangsimpedanz, der um den Verstärkungsfaktor multipliziert am Ausgang erscheint ... und dann typischerweise ein vielfaches größer ist als der Datenblattwert des Offsets.

    Dem Rat überall invertierende Schaltungen zu verwenden pflichte ich nicht bei.

    Bei MCs funktioniert das durchaus noch, da deren Induktivität so niedrig ist, daß ihre Impedanz im Audiobereich nahezu konstant ist. Hinzu kommt, daß sich die Verstärkung quasi automatisch anpasst (0-Ohm oder Stromeingang).

    Bei MMs jedoch steigt die Impedanz über den Audiobereich deutlich ... und damit der Verstärkungsfaktor, als auch das Rauschen.

    Weiter sind MMs auf relativ geringe Dämpfung ausgelegt (47kOhm).

    Der niederohmige Eingang würde zwar in gewisser Weise dem Rauschen entgegenwirken jedoch indem die Höhen komplett weggedämpft werden.

    Entdämpft man, indem man einen 47k Serienwiderstand zwischen TA und inv-Eingang einfügt -also klassischer invertierender Spannungsverstärker- dann geht das Rauschen durch die Decke.

    Müsste so um 13dB mehr Rauschen als bei der nichtinvertierenden Schaltng sein f.i.r.e.

    Für MM Eingänge wäre die invertierende Schaltung in dieser wichtigen Hinsicht also benachteiligt.

    Eine Offsetkorrektur kann an späterer Position in der Schaltung, z.b. bei einem Kabeltreiber völlig ausreichend statisch über über ein paar hochohmige Widerstände + Poti auf einen OP-Eingang erfolgen ... falls gewünscht noch mit Caps an den Rs zur Entrauschung.


    jauu

    Calvin

    ..... it builds character!


    gewerblicher Teilnehmer

  • Sehr cool... ich werde das mal umbauen auf eine aktive RIAA, Andrew Russel hat da basierend auf der Arbeit von Lipshitz unter http://hifisonix.com/riaa-phono-equalizer-amplifiers/ ein Excel tool verföffentlicht um das sehr genau auszurechnen... das werde ich mal anwerfen.


    Wenn ich in der Simulation der Quelle auch R und L verpasse komme ich im Vergleich von AD8220, AD8421 und THAT1512 auf folgendes...


    Screenshot 2021-11-27 at 19.32.11.png


    Da hat der AD8421 erst mal ganz klar die Nase vorn.


    Das Stromrauchen am eingang sollte hier ja nun das Rauschverhalten domnieren. Aus den Datenblättern hab ich


    THAT1512: 2 pA/rtHz

    AD8421: 200 fA/rtHz

    AD8220: 1 fA/rtHt


    Dass der AD8421 dann in dieser hinsicht besser performt als der THAT1512 passt dann auch. Ich hätte dann aber erwartet, dass der AD8220 da durch sein noch geringeres Stromrauschen noch besser abschneidet.


    Liegt das einfach an der Simulation oder übersehe ich da noch etwas anderes?

  • Hi,


    man kann erkennen, daß der That auf niederohmige Quellen um 200Ohm optimiert ist.

    Die mindestens 750Ohm aus R3/L1 liegen bereits abseits und sein höheres Stromrauschen scheint bereits durch zu schlagen. Die Unterschiede zwischen den beiden ADs sind interessant.

    Der höhere Anteil unter 1-2kHz beim 8220 würde ich dem höheren Spannungsrauschwert und evtl. einer höheren 1/f des Stromrauschwertes anrechnen. Die Kurve des 8221 erscheint mir etwas flach unten herum. Sind hier evtl. die Rauschquellen nicht genau genug modelliert, z.B ohne 1/f-Anstieg?

    Man sollte nie aus dem Hinterkopf verlieren, daß Modelle immer vereinfacht sind und viele Parameter nicht oder nur sehr tendenziell simuliert werden können.

    Umso mehr wenn Modelle verschiedener Quellen/Hersteller benutzt werden.

    Dazu gehören bspweise das Rausch- und Verzerrungsverhalten.


    jauu

    Calvin

    ..... it builds character!


    gewerblicher Teilnehmer

  • Die AD Modelle sind die die in LTSpice bereits enthalten sind. Das Modell für den THAT ist von der Herstellerseite. da können natürlich in der Tat unterschiedliche Maßstäbe angesetzt sein. Zwischen den beiden AD Modellen könnte man hoffen, dass sie Vergleichbar wären, da sie aus der selben Quelle stammen. Eine Garantie ist das natürlich nicht, und wie du ja schon sagst: es sind halt nur Modelle - da muss man im zweifelsfall auch einfach mal gucken was da in der Praxis passiert.


    Calvin, an dieser Stelle noch mal ganz ganz herzlichen Dank für deinen wertvollen und geduldigen Input, das hilft mir ganz extrem weiter, ein wenig mehr von dem zu verstehen was ich hier zu tun versuche...


    LG

    Lars

  • Hallo Lars,


    mit 3% Kondensatoren in der RIAA kann der Fehler bis zu 0,26 dB betragen, da nützen dann auch die 0,1%igen Widerstände nicht mehr viel. Hier sind 1%er, bei denen sich nur 0,08 dB Abweichung einstellen, deutlich besser, kosten aber auch mehr. Wer bietet eigentlich 3%er an, das habe ich noch nicht gesehen? Ob man die RIAA einstufig oder zweistufig aufbaut ist bzgl. der Genauigkeit eigentlich egal, bei der zweistufigen kann man halt die Abweichungen besser zuordnen und ggf. korrigieren.

    Mit einem 47 kOhm in Serie bekommt man einen maximales S/N von ca. 62 dB (unbewertet, ref. 5 mV, 20 kHz Bandbreite). A-Bewertung und RIAA verbessern das natürlich noch, es ist aber fern von dem was möglich ist.


    Woher kommt eigentlich diese "Angst" vor Kondensatoren im Signalweg? Bei den ach so hochgelobten Röhrenverstärkern wimmelt es nur so von Kondensatoren und das scheint kein so großes klangliches Thema zu sein. Für Douglas Self ist ein Kondensator am Eingang die beste Lebensversicherung für MC-Tonabnehmer. Und man belastet seine Schaltung gar nicht erst mit tieffrequentem Müll. Und am Eingang sind die Spannungen noch klein, Verzerrungen durch den Kondensator also kaum ein Thema.

    Ist halt Ansichtssache, nur so zum Nachdenken.


    Viel Spaß

    Micha

    1: YBA Gala, YBA 1 vor/end/MC-module , McIntosh MR78, YBA CD2, DIY Phonostage, Oracle Delphi 5/SME5/Benz Micro Ebony TR, Accuphase T103, Isoda HZ20D/HA08/HC05, 2: YBA Intégré, YBA CD Integré, Harbeth LS3/5a, PW: Loricraft PRC-3