Gtlab Forum
Тематический => Гитарные усилители и примочки => Тема начата: YAV^ от Марта 16, 2010, 05:22:00 pm
-
Приемущества и недостатки данного включения здесь уже были разжеваны тысячу раз. Приемущество - максимально гасятся наводки, пришедшие по земле. Ограничения - плоская характеристика при приемлемом обвесе операционника. Недостатки - собственное шипение ОУ + шипение постоянных резисторов на входе ОУ.
Вот сейчас сидел и что-то подумалось что последнее можно компенсировать очень легко. Мне если честно лень рисовать, но представить все наглядно для Вас не составит труда. Итак, за основу взять нужно схему г.Колпакова для активации любого пассивного датчика. Смотрим на нее. Исключаем R1 который стоит по неинвертирующему входу, увеличиваем R1 по инвертирующему входу в 2 раза, подгоняем R2 под нужное усиление. Все. В итоге, удаляется постоянный резистор, включенный последовательно с сигналом! Входное сопротивление на которое будет нагружен датчик будет равнятся R1 по инвертирующему входу, т.е. датчик просто шунтируется им и не включен последовательно в сигналом.
На мой взгляд это дает более широкие пределы настройки схемы г.Колпакова, ну и нивелирует искусственно созданный шум.
Я могу заблуждаться. Есть у кого нибудь мысли по этому поводу?
-
Это будет уже не диференциальный усилитель. Строгая парность резисторов обеспечивает максимальный коэф. подавления синфазного сигнала. Иначе - никак. Точнее, "как", но схема диф. усилителя будет уже не на одном ОУ. Минимум - на двух. Стандартно - на трёх. Зато без этих последовательных резисторов.
-
да резистор будет шуметь даже если его по схеме шунтирует датчик, потому что датчик
изза индуктивности шум не замкнёт
-
да резистор будет шуметь даже если его по схеме шунтирует датчик, потому что датчик
изза индуктивности шум не замкнёт
Полностью, ессно, НЕ замкнет, но зашунтирует изрядно, чем немало уменьшит шум.
-
Это будет уже не диференциальный усилитель. Строгая парность резисторов обеспечивает максимальный коэф. подавления синфазного сигнала. Иначе - никак.
Эти два резистора и датчик подключены последовательно, т.е. вся цепь "видна" операционному усилителю как линейный двухполюсник. Поэтому для него абсолютно безразлично, сколько там резисторов и как/где они включены - важны окончательные параметры.
-
2 Взводатор:
==Эти два резистора и датчик подключены последовательно, т.е. вся цепь "видна" операционному усилителю как линейный двухполюсник. Поэтому для него абсолютно безразлично, сколько там резисторов и как/где они включены - важны окончательные параметры.==
Зато совершенно небезразлично, куда и как воздействует источник помехи - СИНФАЗНЫЙ СИГНАЛ. Самое большое подавление СС будет при попарном равенстве этих резисторов.
Диференциальный усилитель придумал не я - он описан в каждом учебннике, так что...
-
Насколько я помню, в схеме Колпакова и подобных резисторы на входе ОУ имеют небольшие номиналы, так что шумов у них немного, особенно если они металлопленочные.
-
OlegFX +1.
более того - если нужно серьезное подавление синфазы все 4 резистора должны быть прецизионными. а так дб 20 или около того.
и непонятно нахрена у ЕМГ вообще там ОУ.. потому как дифференциальностью схема не блещет - никто глубокую мысль ЕМГ не объяснил. а может схему неправильно срисовали.
-
2 VAT:
==а может схему неправильно срисовали.==
У меня другой версии нет. Пока нет.
2 DDD:
==Насколько я помню, в схеме Колпакова и подобных резисторы на входе ОУ имеют небольшие номиналы...==
Автор рекомендует не менее R_активное*5. Это немало. Шум (идеального!) резистора 50ком - 29nV/sqrt_Hz. У реального шумы будут больше - зависит от материала, конструкции, приложенного напряжения. Сравни с 2SK117 - 1nV/sqrt_Hz, MC33178 - 7,5nV/sqrt_Hz, даже TL072 - 18nV/sqrt_Hz. И только TL062 - 42nV/sqrt_Hz.
-
Шум (идеального!) резистора 50ком - 29nV/sqrt_Hz.
Офигеть!!! А ведь факт! :'(
А если такой выход: поставить инструментальный операционник из серии INA (Burr Brown), там вообще резисторы не нужны, плюс КОСС у него колоссальный...бегу в даташиты их шумы смотреть.
----------------------
Глянул INA103, INA114 и AD625.
INA114 кажется весьма подходящим: шумов немного, работает уже от 4,5 Вольт, 2 мА потребляет и т.д.
Каковы будут мнения?
-
2 DDD:
Я предлагал в родственной ветке примерно такое же решение, только вместо двух первых ОУ (из схемы классического инструментального ус.) - два повторителя на ПТ. Почему так?:
1) Намного дешевле;
2) инстр. ус. много потребляют, либо больше шумят при меньшем потреблении;
3) самое главное - при малых К_ус они сильно шумят!!! Например, великолепный INA163 (см. соответствующий график в даташите) при К_ус=1 шум 50...60nV/sqrt_Hz(!!), при К_ус=10 шум 8...10nV/sqrt_Hz. Для неперемотанных хамбакеров с учётом дальнейшего накручивания неслабого резонанса, К_ус можно взять не более примерно 3, так что получаем шум заурядного ОУ. Причина в том, что в ОУ оптимизируется по шумам первый каскад и при малых К_ус преобладает шум остальных каскадов. Другими словами, ОУ в повторителе - не лучший выбор в смысле шумов. Не знаю, для каких ОУ этот эффект малозаметен/отсутствует, но я натыкался на это постоянно. Естественно, все ОУ я не мог проверить, так что копайте сами, если интересно. Уточнение: думаю, что в инстр. усилителе слабое звено - третий ОУ, т.к. его К_ус = 1.
ПС. Посмотрел "твои" INA114 и AD625, меньше потребляет, но график шума такой же...
-
2 Взводатор:
==Эти два резистора и датчик подключены последовательно, т.е. вся цепь "видна" операционному усилителю как линейный двухполюсник. Поэтому для него абсолютно безразлично, сколько там резисторов и как/где они включены - важны окончательные параметры.==
Зато совершенно небезразлично, куда и как воздействует источник помехи - СИНФАЗНЫЙ СИГНАЛ. Самое большое подавление СС будет при попарном равенстве этих резисторов.
Диференциальный усилитель придумал не я - он описан в каждом учебннике, так что...
А еще в каждом учебнике описано, что подавление синфазной помехи применяется для длинных линий, на которые наводка существенна. Для пространства гитарной ниши выигрыш от такого решения весьма иллюзорен. К тому же шумы дифференциального усилителя на 3дБ выше одиночного каскада. Вот и критерий применения диффусилителя и симметричной линии - синфазная помеха должна уменьшиться не менее чем на 3дБ от собственных шумов одиночного каскада. Приплюсуй сюда еще то, что с синфазной магнитной помехой хорошо справляется витая пара (и еще раз вспомним о длине линии от датчика до предусилителя), а с электрической помехой хорошо справляется экран. Вот теперь и подходим к области применения диффусилителя - в каких же условиях должна работать гитара, чтобы помеха пробила все перечисленные факторы? А теперь еще и сравни уровень сигнала с датчика и уровень шума предусилителя, чтобы решить окончательно какой же ты получишь выигрыш от применения диффусилителя.
Неоднократно высказывал мысль и выскажу ее еще раз - основное назначение встроенного преампа - согласование сопротивлений высокоомного источника сигнала с линией, обладающей большими паразитными параметрами, в частности - емкостью, повышенными переходными сопротивлениями в местах механических контактов, большой протяженностью лини, на которую и наводятся значительные помехи. Вот тут любой предусилитель, выполняющий эту задачу, даст существенный выигрыш в помехозащищенности. И вот только после этого нужно обращать внимание на собственные шумы усилителя, частотный и динамический диапазон, прочие приятности. Бесспорно, чем они лучше, тем лучше, но и здравые тормоза тоже иметь нужно.
Преамп Колпакова с основной задачей справляется прекрасно. А все, что делается "перед ним" на этом фоне уже не дает столь эффектного выигрыша и служит всего лишь приятным бонусом. А величину этого бонуса можешь оценить сам, сравнив включение датчика в диффусилитель и в обычный или используя ОУ как повторитель.
Говорить о необходимости эффективного подавления синфазной помехи имело смысл только тогда, когда бы преамп Колпакова был не встроен в гитару, а находился бы на другом конце гитарного кабеля. Но тогда бы всю схему гитары нужно было бы делать с учетом работы ее на диффвход. Не скажу, что это плохо, но универсальность гитары существенно снизилась бы. И именно это снижение универсальности (гитара может работать только со "своим" предусилителем) плюс более сложная схема и ограничивает область применения симметричных линий.
-
2 Взводатор:
Я уже высказывался не раз, что мне не нравится (точнее, не совсем понятна) идея применения диф. усилителя (ДУ) в активной электронике. Но раз "народ просит" (да, и мне небезинтересно), то я рассматриваю разные возможности получения/оптимизации именно диференциального входа. В этом свете, предлагаемые "улучшения" ДУ путём исключения резистора, превращает его во что-то иное. Тогда, уж, лучше поставить простой ПТ, т.к. ОУ будет неоптимален как усилитель с малым К_ус.
Ещё раз: в этой ветке разговор именно о ДУ, поэтому твой пост не про "как", а про "зачем".
-
инстументальный заточен на другое.
а потом там биполярные транзисторы по входам - соответственно зверские токовые шумы. И вот эта зависимость шума от усиления скорей всего с этим связана. там же получаются резисторы внутри в полный рост шумят при малых К.
-
Ладно, и я немножко про "зачем".
Об этом я пока не готов дискутировать, т.к. я вначале рассуждал примерно так же, как и Взводатор, но при моделировании столкнулся с непонятными результатами - в частности, с тем, что простейший диф. ус. -"Колпаков"- лучше вёл себя за частотой резонанса датчика.
Очень хочу попробовать провести простейший эксперимент: собрать хороший инструментальный ус. и одно-ОУ-шный, затем подключать к ним разные датчики, а потом просто землить по переменке один из выводов датчика и сравнивать на слух. По-моему, самая достоверная проверка/опровержения эффективности этой идеи, что думаете?
-
кста в даташите на 163тий прямо написано что по шумам он плох если источник более 10ком.
конечно, ждем. хотя просимить тоже можно бы.
-
А вот тот фон, котрый исчезает при касании струн рукой, не может ли быть устранен при применении дифференциального датчика? ИМХО, может. (Это по вопросу "зачем?").
Сама идея дифференциального подключения датчика очень хороша по общеизвестным причинам, объяснять не стоит. Но, возникает опасение получить на входе относительно сильные шумы из-за применения высокоомных резисторов смещения, которые значительно превалируют над шумами самих усилительных элементов, о чем нам убедительно напомнил OlegFX.
Отсюда возникает идея: ставим хамб со средней точкой, подключенной к половине питания (или к другому напряжению смещения), а другие концы хамба подключаем напрямую ко входам инструментального ОУ безо всяких резисторов и присущих им шумам. "Третий" ОУ инструментальных усилителей, как видно из их "внутренних" принципиальных схем, обвешан малоомными резисторами, и потому практически остаются толко шумы самих полупроводников, которые значительно меньше шумов резисторов.
Либо, в качестве "входных" усилителей действительно влепить ПТ в режиме повторителя, как опять же советует OlegFX, а далее ОУ в режиме диффусилителя, но уже с низкоомными резисторами.
Кстати, резисторы в ДУ необязательно брать прецизионные, высокий КОСС можно подстроить одним из них.
-
DDD, я не говорил что для наших применений нужны прецизионные резисторы. просто в ттх на ОУ пишут сумашедшие децибелы подавления синфазы. чтобы ими воспользоваться нужны одинаковые резисторы, с одинаковым температурным дрейфом. нам и 20дб хорошо.
Да, дифксаскад может бороться с емкостной наводкой. Т.е. быть некой заменой экранированию. Только вот датчик имхо нужно для этого симметричный для этих наводок. это вроде несложно, но Колпаков об этом ничего не пишет.
-
2 Модераторы:
ИМХО тему надо перенести в "Гитарные усилители и примочки" (?)
-
А вот тот фон, котрый исчезает при касании струн рукой, не может ли быть устранен при применении дифференциального датчика?
Не может.
Вот стоишь ты, не касаясь струн, весь такой электропроводный и с огромной площадью и работаешь как приемная антенна для электрической составляющей помехи. И тут же, параллельно выполняешь роль передающей антенны, с которой сконцентрированная со всей твоей площади помеха попадает на внутренности гитары. А особенно, когда приближаешь руки к схеме. Сопротивление канала передачи помехи достаточно высоко - емкостное сопротивление тело-схема.
А теперь ты коснулся струн и вся наведенная на тебе помеха благополучно стекает через струны на землю (конечно, при заземленных струнах). Теперь у помехи есть гораздо более легкий путь для стекания - десятки килоом вместо емкостных мегаомов, а ты, по-прежнему электропроводный, стал, по-сути, большим экраном.
-
да почемуж не может-то? это как раз та синфаза которая дифкаскадом может быть убрана.
А обычный каскад будет ее принимать как сигнал и только экран поможет.
-
Наводка от тела (трепетного и нежного) - синфазная, и из-за несимметричности подключения к датчика ко входу предусилителя передается на вход усилителя полностью.
Если сделать систему "звучок-пред" симметричной с использованием диффусилителя, то на входе преда эта наводка подавится в КОСС (коэффициент ослабления синфазного сигнала) раз. Вот тут как раз и важно получить высокий КОСС.
Вообще, меня всегда поражала примитивность "электроники" в электрогитарах; взять хотя бы ту же самую микрофонную электронику, так там натурально 22-й век по сравнению с 16-м электрогитарным :-?.
Пора бы уж всерьез браться за гитарную элктронику и прекратить традиционные камлания по теме "традиционности и винтажности", оставив эти понятия в компетенции исполнительского мастерства.
Электроника должнв быть электронной! (Л.И.Брежнев).
-
Ещё Лес Пол говорил что, мол, DDD абсолютно прав и давно пора дифференциальный выход использовать. И использовал в своей гитаре. Но что мешает остальным?
Если у дифф. усилителя мало входное.. и не охото транс к датчику цеплять... ну почему не использовать инструментальный усилитель? Оно - суть диффамп с неинв. усилителями по обоим входам. Поучаем выокое входное с убиванием симфазной. Где минусы, кроме цены камня?
-
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fsavepic.org%2F339757.gif&hash=b87add8d96df806b05b43714a1b993c1ecb36976)
или так
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fsavepic.org%2F382764.gif&hash=8e71fa0b324ab52b6dd621a56b357e69a111b878)
или даже лучше
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fsavepic.org%2F329516.gif&hash=38b5d77ede38aa92d4fc8511e335744019a46c9e)
-
шуметь будет пот громкости сильно. и смысл теряется - экраном можно обойтись.
-
Не будет шуметь пот, ибо ток через него не течёт (постоянный).
Согласен, экраном все до сих пор обходились. Но тема не о том.
-
Spiteful, ты можешь порекомендовать конкретный инструментальный усилитель, если принять во внимание то, о чём писалось в предыдущих постах? Коротко: сильный шум при малых К_ус, компромисс потребление/шум, обязательное наличие ПТ на входе, чтобы не перечеркнуть выгоды такого ИУ большим шумовым током.
А, если ты о гипотетическом ИУ, то и здесь, и в "идеальном звукоснимателе" такое предлагалось не раз. Или ты о том, чтобы вынести его за пределы гитары?
-
к сожалению как выяснилось - резисторы шумят сами по себе без всякого тока и очень нехило. а с током еще веселей. а у инструментальных ОУ на входах насколько я понимаю БТ. так что..
-
2:Spiteful...и вы пердлагаете, включить все это на входе Hi-gain(a)?
Ребята, Oleg FX написал вполне понятные весчи. Ну если вы хотите балансный выход с гитары, ставте (онборд) два повторителя на ПТ (с источниками тока в истоках), а на другой стороне кабеля, хороший "сигнальный" транс.
В таком виде, оно и с выходным сопротивлением все будет нормально, да и с шумами явно лучше.
С уважением Tubeman.
-
Про шум. Моделировал две схемы: "Колпаков" и два ПТ-повторителя+такой же диф. ус, только с малыми резисторами. Во втором случае датчик шунтировался резисторами по критерию такой же АЧХ, как и 1-й схеме. Напомню, в первой схеме стоят последовательные резисторы, из-за которых и начался весь сыр-бор. Далее шли ФНЧ для воссоздания утерянного резонанса. К_ус=3, резисторы - 50кОм (5*R_активное). Выигрыш по шумам получился не очень большим - 10дБ на НЧ...нижней середине, 4...6 в районе 1кГц и совсем незначительным возле частоты резонанса. Сказывается большой импеданс датчика - он и ограничивает максимально достижимое отношение С/Ш.
Возможно, не стоит заморачиваться, и остановиться на схеме Колпакова. Если же сравнивать с моим предложением - датчик, не шунтированный резистором--->ПТ-повторители--->диф. усилитель, то возможны варианты.
Это пока промежуточные результаты, так что...
-
OlegFX, да я не про активные звукосниматели, а про переход к дифф. интерфейсу. Т.е. речь не о шумах, а о помехах. Извиняюсь если не в тему.
VAT, входной ток максимум 1нА.
-
Ну если вы хотите балансный выход с гитары, ставте (онборд) два повторителя на ПТ (с источниками тока в истоках), а на другой стороне кабеля, хороший "сигнальный" транс.
В таком виде, оно и с выходным сопротивлением все будет нормально, да и с шумами явно лучше.
С уважением Tubeman.
Шедеврально, вовремя напомнил про транс! Tubeman - респект!
И еще проще: НЕ касающийся земли датчик датчик грузим на транс 1:1 (по-моему, есть такие с подходящим импедансом в стандартных сериях ТОТ и подобных), выходную обмотку транса паяем одним концом к напряжению смещения полевика (повторителя), другой конец - в затвор. И всё!
Получается, что в цепи нет высокоомных резисторов = минимум шума. Плюс, низкоомный выход повторителя = наплевать на кабель. Плюс №2 - можно навесными кондерами формировать резонанс звукоснимателя до весьма высоких частот (т.к. емкость кабеля порядка 300 пФ, что снижает резонансную частоту звучка в 1.5 - 2 раза, а тут её убрали).
П.С. Трансы, подобные упомянутому, требуют серьезной магнитной экранировки даже несмотря на замкнутые сердечники).
П.С. №2 При наличии повышающего транса можно мотать низкоимпедансные звучки, апофеозом которых служит небезызвестный Alumitone от Lace (интересно, у него вторичка касается корпуса? А "первичка", по идее, подвешена как раз для подавления фона. Имхо она не должна контачить с землей).
-
2 Spiteful:
Про итерфейс понял.
==Не будет шуметь пот, ибо ток через него не течёт (постоянный).==
Резистор шумит сам по себе. Вот формула, в неё ток не входит:
U_noise=sqrt(4kTR(F_high-F_low)), где
k - постоянная Больцмана 1,38*10^-23 Дж/град_К
Т - абсолютная температура, град_К
R - сопротивление, Ом
F_high-F_low - интересующая полоса частот, Гц
Потенциометр громкости 500кОм в среднем положении равен эквивалентному резистору 125кОм, а это 45нВ/корень_Гц или 6,4мкВ в звуковой полосе.
Плюс к этому, ток шума конкретного ОУ/ИУ будет создавать шумовое напряжение на этом высокоомном R. Вообще-то, хорошие звуковые ИУ заточены под низкоомные источники, такие, как микрофоны.
-
DDD:
У алюмитона в принципе да - можно вроде отстроится от емкостной помехи. Экран как в трансах между обмотками. И чисто конструктивно он проще. Мотать проще.
но индуктивность у него будь здоров.
можно глянуть патент - касается ли обмотка земли. вообщето нельзя ее оставлять свободноплавающей - это будет электонный моветон. Но не вижу и непреодолимых проблем заземлить ее правильно, соответственно может тренс разбить на две секции, так чтоб емкостная помеха давилась как на дифкаскаде.
У Лес Пола идея тоже понятна - низкоимпедансный датчик, балансный кабель и транс повышающий в конце. Емкость кабеля неизбежную в пассиве обойти и получить широкополосный датчик с нормальным выхлопом.
Spiteful:
речь не входных токах смещения, а о шумовом токе(смортите в ттх), он преобразуется на сопротивлении источника в шумовое напряжение. У полевых ОУ ток фетаамперы, у биполярных пикоамперы. И поэтому биполярные резко сдают на многокилоомных источниках.
А ИУ применяют в измерительной технике и там очень важен температурный дрейф и разница напряжений между входами ИУ. Т.е. параметры что в аудио по барабану абсолютно. Ну ни к чему они здесь
-
Убедили :-X
-
2 VAT
"...непонятно нахрена у ЕМГ вообще там ОУ.. потому как дифференциальностью схема не блещет - никто глубокую мысль ЕМГ не объяснил. а может схему неправильно срисовали..."
Схема преапма емж-ов одинаковая по кр. мере для 60-го, 81-го, 85-го и басового "НВ".
Есть разница в номиналах, но непринципиальная.