Convertisseur N/A à I/V résistif, sortie à 417A

[AJMARS]

Les premiers tests sont en cours sur une nouvelle structure d'étage de sortie pour mon convertisseur N/A à Burr Brown PCM1704, conversion I/V à résistance de faible valeur (typ. 50 ohms), filtre passe bas, et étage de sortie à gain de 30, à tubes utilisant les triodes 417A (5842, PTT141).

Jusqu'à présent les résultats sont très encourageants.....

A plus
André

Dernière édition par AJMARS le 02 Juin 2012 à 15:56, édité 2 fois.

[morillon]

sympa...
a te lire avec interet!

[AJMARS]

Pour l'instant, je passe des disques.... j'essaierai de faire un petit bilan dans quelques jours....

A plus
André

[morillon]

ptite photo?
j'arrive pas a realiser la lourdeur etc de ton montage de sortie sur tel tube..

[AJMARS]

Il y a pas grand chose à voir.... j'ai enlevé les AOP de mon Dac (le PCB correspond à une étude que j'avais fait pour une société bien connue), remplacé par des straps et des résistances, puis vient le filtre et enfin j'ai utilisé un étage de gain à 417A de mon préampli RIAA, en dérivant la sortie avant le filtre RC RIAA de manière à ne conserver qu'un étage d'amplification.

Coté tubes, c'est réduit à sa plus simple expression, une résistance de grille, une de cathode et une de charge, plus une capa de sortie (voir les posts sur mon RIAA).



A plus
André

[AJMARS]

Après quelques jours de tests.... je trouve que ça a pas mal de qualités, assez en tout cas pour en faire un appareil indépendant avec son propre étage de sortie à 417A, et récupérer celui de mon RIAA.... pour mon RIAA...

A plus
André

[AJMARS]

Bon,

J'ai terminé la plaque support d'implantation des étages de sortie à 417A dédiés au convertisseur....

ça avance bien....



A plus
André

[AJMARS]

Ayapaadire.... ça a l'air d'intéresser du monde mes histoires de converto.....

A+

[Electronlibre]

Les premiers tests sont en cours sur une nouvelle structure d'étage de sortie pour mon convertisseur N/A à Burr Brown PCM1704, conversion I/V à résistance de faible valeur (typ. 50 ohms), filtre passe bas, et étage de sortie à gain de 30, à tubes utilisant les triodes 417A (5842, PTT141).

Jusqu'à présent les résultats sont très encourageants.....

A plus
André

Bonjour André
Ton sujet est intéressant, mais pour le novice que je suis, (certains se reconnaitrons aussi j'espère....) il aurait été judicieux d'expliquer CLAIREMENT et SIMPLEMENT dans ton premier post la motivation de ton intervention et les modifications en cours sur ton DAC.
Concersion I/V.... ?
Filtre passe bas....?


Perso, c'est du language difficile à comprendre.
Did

[AJMARS]

Oui, peut être.... sur un convertisseur à échelle de courant, comme par exemple les anciens et réputés PCM1704 (descendants du PCM63) de Burr Brown, mais aussi leurs récents modèles PCM1796, pas mal de modèles chez Analog Devices... la sortie de la puce de conversion n'est pas une sortie en tension, directement insérable dans le filtre passe bas, puis dans le buffer de sortie mais une sortie en courant qu'il convient dans un premier temps de convertir en tension.... la méthode standard consiste à utiliser pour cette fonction, un étage actif sous forme d'amplificateur opérationnel (l'entrée + étant reliée à la masse la sortie refermée sur l'entrée "moins" par l'intermédiaire d'une résistance de valeur typique 1kohms (parfois 2 kohms) et le signal de sortie en courant du Dac est injecté dans cette entrée "moins" ce qui garantit une conversion courant/tension et une charge à impédance très faible pour le Dac comme précisé dans ses caractéristiques, la tension de sortie typiquement 1V est assez élevée pour être utilisable directement dans le filtre de sortie.... Pourtant cette structure présente des limites, les performances de l'ampli-op, qui est un composant assez complexe, interviennent pas mal, beaucoup même.
J'ai passé pas mal de temps sur mon Dac à essayer toutes sortes d'amplis ops pour réaliser cette fonction au mieux, avec sélection "à l'écoute" bien sûr. En ce qui me concerne la solution de l'AD797 d'Analog Devices, s'est imposée au cours des années...

Cependant si cette solution est possible elle n'est pas la seule pour réaliser la fonction. Certains sur des forums assez techniques, dont Lynn Olson, préconisent une structure purement passive dans la correction I/V afin d'éviter des problèmes de vitesse de balayage (slew-rate) propres à l'amplificateur opérationnel suivi par une filtrage passe bas indépendant. Comme la résistance de conversion I/V ne peut être que faible pour des raisons de charge de la puce de conversion (typiquement il ne faut pas dépasser 50 ohms), le niveau de sortie à pleine échelle sera faible (typiquement 50 mV pleine échelle....) et devra être amplifié par un amplificateur de sortie d'un gain d'au moins 20.... placé après le filtre pas bas, il ne travaillera que sur des signaux "audio" et ne sera pas perturbé par des impulsions à très haute fréquence.

La structure que j'ai montée (résistance I/V, filtre passe-bas LC, amplificateur utilisant la triode 417A est inspirée des idées d'Olson (qui d'ailleurs sont probablement plus anciennes)

Extrait de Lynn Olson :
" Although the posters don't deal fully with the very severe slew-rate requirements of the converter. The problem is the converter precedes any low-pass filtering, so it is exposed to the full slew rate of the stepped waveforms coming out of the DAC. Back when Matt Kamna and I were fiddling around with a Monarchy M-33 DAC (using the Burr-Brown PCM-63K chipset), we measured a comb spectrum going out to 20MHz - this from a converter running at 384kHz.

Keep in mind that low-pass flitering (as done by a discrete filter or transformer) and slew-rate limiting are two completely different things. Low-pass filtering has no effect on distortion, while slew-rate limiting actually alters the energy content in each pulse coming out of the converter, thus generating signal-dependent distortion. In practice, steps with large voltages differences between them (as found in high energy high frequencies) are going to slew the worst. And the actual rate-of-change (dV/dT) coming from the converter is a very steep-sided square wave, with rise times in the nanoseconds. Passing a waveform like this is beyond the capabilities of all but the fastest (> 1000V/uSec) digital-video-grade opamps.

The signal coming off the raw, unfiltered converter is filled with 20MHz worth of RF that has to be very accurately preserved until it can be lowpass filtered. If any slewing occurs between the converter and the final stage of the lowpass filter, you get distortion - it's that simple. In this light, the failings of opamps are obvious - most are designed for low-frequency amplification, not amplifying near-RF frequencies. Digital-video opamps are comfortable with 50MHz signals at a few volts, but are not characterized for low distortion (the eye cannot see amplitude distortion of less than a few percent, while the ear is thousands of times more sensitive).

So the real problem is either building ultralow distortion RF circuitry - not trivial - or distortionless passive circuitry that is within the allowable voltage compliance of the current output (typically resistors between 10 and 100 ohms, with amplification that follows the passive lowpass filter). "

C'est cette structure qui est en cours de validation "à l'écoute".... Au départ j'avais prototypé simplement en utilisant les étages des gain à triode 417a de mon préampli RIAA, les résultats sont assez encourageants pour que je donne à ce convertisseur son étage de sortie à lui....

Il existe bien sûr d'autres possibilités, dont les convertisseurs I/V a base de composants discrets, à structure différentielle ou pas (il y a un article de Nelson Pass à ce sujet dans le dernier "Linear Audio", utilisant des structures non différentielles à Jfets), les transfos (comme le fait AN), c'est déjà fait. Evaluer ces options est long et fastidieux, je continue mon petit bonhomme de chemin.


J'espère avoir répondu (en partie) à tes questions et re-situé le sujet...

A plus
André

[AJMARS]

Bon, bon, ça continue de me plaire ce converto....

A plus
André

[R.C.]

Bonsoir,

Est ce la valeur de la resistance de charge (~50 ohms) peut faire varier le son, la qualité (aeration,clarté)  , non pas le niveau de sortie
Faites vous des essais dans ce sens ?
En fait, j'ai souvent vu ecrit que la valeur de la resistance doit etre la plus faible possible
Dans ce cas, le gain de l'etage doit etre plus elevé pour compenser la perte de niveau...
Est ce que le "mieux" apporté par une faible valeur de resistance, n'arrive pas en contradiction avec le gain de l'etage ampli, dans le sens ou la distorsion et le bruit engendrés dans l'etage ampli seraient plus eleves ?

Merci
R.C.

[AJMARS]

Si, je pense qu'il y a un compromis à trouver entre le gain, le bruit, la disto dans l'étage de sortie.... Olson, dit qu'en dessous de 50 ohms, il n'arrive plus à mesurer les effets de la résistance sur le réseau du Dac... je pense que c'est un gars sérieux, donc avec un gain de 20 à 30 en sortie (ce qui n'est pas si fort que ça...) et facile pour une triode 417A, ça fait 1V ou un peu plus en sortie.... je vais bien sûr faire des essais de résistance....des tantales, des non inductives en couche, je vais faire un petit tour, pour l'instant il y a une "bête" MRS25 Philips

A plus
André

[AJMARS]

Bon on a pas mal avancé coté alimentation HT (on note le pont de diodes FRED) et coté régulation du chauffage filament (en bas à gauche...)





A plus
André

[AJMARS]

Bon, cet étage de sortie est à peu près terminé.... mesures et tests prévus avant la fin du WE....

On remarque les capas de sortie Mundorf, le montage avec le point de masse en étoile, les résistances de charge Sfernice couche épaisse non inductives sur radiateur, les tubes 417A....

Enfin, je dis ça....

A plus
André

[AJMARS]

Quelques mesures sur les étages à 417A.

Sans découplage de cathode le gain est de 18....  la bande passante (-3 dB) de plus de 300 kHz


Ci dessous quelques vues de la réponse sur signal carré à 1000, 10 000 et 50 000 Hz.
100 mV Cr à l'entrée, 1.8V Cr en sortie

 


A plus
André

[AJMARS]

Bon, ça met un peu le b..... dans la case du convertisseur, avec tout ça pas encore remonté dans un châssis adéquat... mais bon.

A l'arrière le bloc "sortie à tubes et son transfo d'alim"...


A plus
André

Dernière édition par AJMARS le 26 Déc 2011 à 15:11, édité 1 fois.

[AJMARS]

Assemblage final d'un convertisseur avant tout conçu pour faire trembler Hollywood....

AJMARS inside.... accept no counterfeit copies....


A+ A.

[bismuth]

Salut,
Bein moi je trouve tes expérimentations super intéressantes ! Ça fait penser à "lampizator". J'ai un DAC ES9018 à qui je ferai bien le même traitement si j'avais tes compétences. Du coup j'ai plein de questions...
As tu fait des mesures de disto sur les premières harmoniques et comparé à ta solution à A.O.P ?
Les petites capas film vertes sur la photo c'est parce qu’il y a du continu sur les sorties j'imagine ? beaucoup ?
Le redressement en FRED c'est pour éviter des HF parasites ? Ca fait une différence audible/mesurable avec des diodes plus standard ?
Quelle tension est nécessaire pour ton étage de tubes ?

Les réponses au signal carré ont l'air bien clean ! Ça promet.

@+,

[AJMARS]

Les mesures de distorsion son en cours.

Les petites capas à film "vertes" ne sont pas là pour couper le continu mais participent au filtre lisseur des résidus HF. il n'y a pas de continu sur les sorties.

Oui les FRED, c'est pour éviter les problèmes de commutation et avoir un redressement le plus propre possible avec des technologies semi-conducteurs.

L'étage à tubes est alimenté sous environ 225V....

A plus
André