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Etage de sortie DAC - conversion I/V

Message » 15 Mai 2014 14:32

Salut,

Je suis déjà tombé sur ce thread sur diyaudio.

Concernant l'AD844, son problème majeur est que le courant de repos est trop faible et que par conséquent, son impédance d'entrée est de l'ordre de 10 ohms. Le problème de la saturation avec un courant d'entrée important se pose également. (en principe le pcm1704 a +/- 1.2mA doit être OK)

Concernant la version discrete, malheureusement on perd l'appairage exemplaire des transistors d'entrée ainsi que le couplage thermique, contre un courant de repos cette fois ci suffisant et ajustable aux besoins.

Le schéma du site internet (russe ?) que tu donnes en lien est intéressant car il utilise l'ad844 en boucle ouverte, avec un très bon buffer audio (le lme49990) et contre-réactionne le tout à l'entrée avec la résistance de 1.5k, ce qui crée une masse virtuelle à l'entrée. Dans le cas habituellement discuté d'un signal d'entrée qui est trop rapide pour que la contre-réaction fasse son boulot, le "pire" cas est celui de l'impédance de l'ad844, soit autour de 10 ohms, ce qui reste meilleur que l'impédance en HF de la solution AOP classique.

Concernant le schéma hawksford, on peut le voir comme un demi-ad844 et qui ne souffre donc pas(moins) des problèmes d'appairage des transistors d'entrée.
apolon34
 
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Message par Google » 15 Mai 2014 14:32

 
 
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Message » 12 Juin 2014 10:59

J'ai terminé le routage de l'étage de sortie:

Image

La partie gauche est composée de deux régulateurs shunt, pour le positif et le négatif. La partie droite est l'étage de sortie en lui-même.

Les transistors qui vont par paire seront enduits de pate thermique et serrés ensemble par un bout de gaine thermo.

La carte est pour une seule voie.

La réalisation est prévue pour bientôt
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Message » 12 Juin 2014 16:14

Ça ressemble à du Reflektor les alims non ? :wink:
Tazz28
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Message » 12 Juin 2014 20:29

Tazz28 a écrit:Ça ressemble à du Reflektor les alims non ? :wink:



C'est quoi reflector ?
Le schema est unessai perso de source de courant et regul shunt a mosfet. Je le posterai plus tard.
apolon34
 
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Message » 14 Juin 2014 10:36

Voir Salas Reflektor sur diyaudio. CCS suivit d'un mirroir de courant de wilson à 4 transistors pour piloter le mosfet de shunt.
Voir le mon topic sur le UD. Alims de mon IV basées là dessus.
Tazz28
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Message » 16 Juin 2014 15:22

Comme convenu, voici le schéma de la partie shunt (+15v)

Image

Il s'agit d'une source de courant cascodée et d'un régulateur shunt. La référence de tension est comparée par une paire différentielle à un morceau de la tension de sortie, amplifiée par Q28 et appliquée à la grille du mosfet U1. Son vgs est de l'ordre de 4v, ce qui donne suffisemment de tension pour bosser au miroir de courant Q26/Q27.

Comme la tension de référence est fixe (c'est le principe), R31 marche aussi bien qu'une source de courant.

Je n'ai pas eu l'occasion de tester la stabilité, je le ferai quand j'aurais reçu mes CI.
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Message » 03 Juil 2014 10:00

J'ai reçu et monté la première carte (un canal).

Les régulateurs de tension semblent se comporter tout à fait correctement, après correction de R37 sur mon schéma qui passe a 1k, sinon le réseau de contre-réaction bouffe tout le courant du générateur de courant.

L'étage de conversion i/v en lui même semble correct également mais je n'ai pas pu le tester beaucoup. J'ai un soucis d'oscillation entre 1 et 2mhz au niveau de mon buffer de sortie, qu'il faut que je résolve avant toute chose, étant donné qu'il fait partie de la boucle de contre-réaction.
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Message » 06 Jan 2015 13:04

Salut à tous,

J'ai pris comme bonne résolution pour 2015 de terminer enfin mon DAC qui est en construction depuis quelques années maintenant.

Il ne me reste plus que l'étage de sortie à finaliser, ce qui ne devrait pas être le plus difficile, en principe...

J'ai un soucis d'oscillation avec le buffer de sortie que j'avais prévu. C'est la partie droite du schéma:

Image

J'ai simplement supprimé le condo de 33pF au niveau du miroir de courant pour l'instant.
Il oscille a 23mhz, amplitude environ 3vpp, avec l'entrée reliée a la masse via 100 ohms.

Je n'arrive pas à déterminer quoi modifier pour le stabiliser. En dernier recours, je le remplacerai par un buffer tout fait, genre lme49600.
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Message » 04 Aoû 2015 9:11

Salut à tous,

Je relance encore une fois ce sujet, j'espère toujours réussir à boucler cet étage de sortie avant l'année prochaine.

Suite à la réalisation du proto d'étage de sortie décrit au dessus, j'ai pu constater certains problèmes.

Pour commencer avec le régulateur shunt, qui est plutôt une réussite. La seule erreur flagrante est d'avoir alimenté la référence de tension (la zener) depuis l'alimentation non régulée. Pendant la mise sous tension, il peut se produire un blocage de la partie régulatrice si la tension de référence se retrouve supérieure a la tension de sortie. Le mosfet de sortie est alors bloqué en position full passant et la tension de sortie n'a alors aucune chance d'augmenter. Ce phénomène semble se produire plus ou moins selon le réglage du potentiomètre définissant la tension de sortie.

Avec le recul également, le fait d'utiliser un régulateur fait de composants discrets n'apporte probablement rien, la prochaine version utilisera un ampli-op en lieu et place.

Concernant l'étage de sortie lui-même, deux choses:
- L'offset d'entrée du montage est de l'ordre de 13mV alors que je pensais qu'il serait quasi nul du à deux jonctions N/P parcourues par un courant identique. Ce n'est pas le cas.
- Le buffer de sortie est totalement instable, tout ce que j'ai pu essayer pour le calmer n'a pas fonctionné. Il faut que je le remplace.
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Message » 07 Aoû 2015 10:01

Voici déjà le schéma du régulateur shunt, inspiré du régulateur sulzer.

Image

La partie gauche est la source de courant constant. La tension d'alimentation du régulateur est de +24v environ.

R2 définit la valeur du courant, environ 0.75V/R2 soit 100mA dans mon cas.
Q2 est cascodé par Q3 à une tension Vce de l'ordre de 2V afin de l'isoler des variations de la tension d'entrée.
R53 et C25 constituent une source de courant "bootstrap" qui impose un courant quasiment constant à travers Q1 et Led1 pour améliorer la réjection du bruit d'alimentation.

La partie shunt est constituée de la référence de tension LM329 à 6.95v. Elle est filtrée par R25/C5 pour filtrer le bruit résiduel.
La contre-réaction est constituée par R10/C4/R9 et arrive sur l'entrée inverseuse de l'ampli op.

L'ampli-op vient piloter le mosfet shunt irf9510 pour dévier vers la masse le courant non consommé par la charge. R5 permet de mesurer facilement le courant traversant le mosfet pendant la mise au point.

J'ai prévu R8/C3 pour éventuellement stabiliser l'ampli-op en diminuant le gain à haute fréquence si cela s'avère nécessaire.
Le réseau R7/C2 permet également de découpler l'alimentation de l'ampli-op de la tension de sortie si cela s'avère nécessaire.
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Message » 08 Aoû 2015 9:58

Et voici le schéma (temporaire) de l'étage de sortie. Il est très largement inspiré du gainwire mk2 publié sur diyaudio par Dadod, ici:
http://www.diyaudio.com/forums/solid-state/235695-no-nfb-line-amp-gainwire-mk2.html

J'ai modifié principalement l'étage d'entrée pour garantir un offset sur l'entrée inverseuse le plus faible possible. La contrepartie est que les sources de tension de l'étage d'entrée doivent être parfaitement équilibrées, la différence de courant se retrouvant à devoir circuler dans l'entrée e+.

Voici le schéma:
Image
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Message » 15 Aoû 2015 21:40

Voici quelques performances simulées du schéma, excellentes à mon point de vue.

La réponse en fréquence, avec le filtre copié du schéma Hawksford. Coupure a 50khz environ, du second ordre:
Image

L'analyse du gain autour du DC servo. C'est un intégrateur non inverseur, suivi d'un filtre passif du second ordre pour limiter au maximum l'injection de bruit dans le montage. La plage d'action est également réduite au maximum, grâce a la résistance d'injection de 220k:
Image

L'impédance d'entrée en boucle fermée. 16mOhms environ jusque plus d'un Mhz. En boucle ouverte, c'est autour de 1 ohm.
Image

La réponse impulsionnelle en entrée et en sortie, en réponse a un courant d'entrée de +/- 1.2mA:
Image
Image

Et pour finir, la distorsion à 20khz en entrée du montage (résultant de la linéarité de l'impédance d'entrée), et en sortie du buffer, sans charge (autre que la contre réaction):
Image
Image
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Message » 29 Aoû 2015 9:43

Bonjour,
Je vais mettre les pieds dans le plat :evil: :hein: , désolé d'avance. :-?
Je pense que tu veux te faire plaisir en développant le circuit I/U, mais les fabriquants de DAC publient dans leur datasheet des étages de sortie parfaitement adaptés à leur composant. Ils sont à AOP, mais maintenant il en existe de très bons, personnellement j'en utilise à composants discrets et ça marche très bien, sans les problèmes d'oscillations.
Tu dis que ton circuit oscille à vide, alors lorsque tu auras branché le câble de modul, ça va être la fête ... :wtf:
C'est mon opinion du jour :oldy: il faut parfois savoir faire simple... Bon courage pour la suite quand même... :lol: :siffle:
Gott
 
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Message » 30 Aoû 2015 19:25

Salut,

Ce qui est généralement reproché aux AOP dans cette utilisation est que l'impédance d'entrée présentée au DAC est fonction du gain en boucle ouverte de l'aop et que celui-ci diminue naturellement de 6dB/octave au dessus d'une certaine fréquence, généralement très basse.

Pour le dac il est important que cette impédance reste stable (et faible) jusqu'à haute fréquence. Dans le cas de mon pcm1704, le temps de montée du signal est spécifié a 200ns. Cela impose une forte contrainte en terme de bande passante et slew-rate sur l'ampli-op.

Dans le cas de l'étage en composants discrets, l'idée est d'utiliser un transistor en base commune, qui impose naturellement une impédance d'entrée faible, avant application de la contre-réaction.

Pour mes problèmes d'oscillation, il va de soit que je n'utiliserais pas le montage en l'état actuel, d'où ma réflection pour l'améliorer et le stabiliser.
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