Preamp cyfrowy ale lampowy

Układy półprzewodnikowe pełniące ważne funkcje pomocnicze w układach lampowych.

Moderatorzy: gsmok, tszczesn, Romekd, Einherjer, OTLamp

traxman

Re: Preamp cyfrowy ale lampowy

Post autor: traxman »

1. Czego sie boisz tych przekaźników, małe sygnałowe Omrony mają rozmiar 15x7x7 także nawet jak ich będzie 16 to i tak zabiorą niewiele miejsca, cewki też pobierają niewiele prądu - odpada cała mechanika. Ałdiofile robią potencjometry w ten sposób, a co niektórzy nawet 128 położeniowe. Któryś "budżetowy" nowy Arcam ma taką regulację głośności.
2. Jeżeli popatrzysz na typowego Baxandala
http://www.duncanamps.com/technical/tonestack.html
to możesz uprościć układ do drabinki szeregowej R/2R/4R/8R (styki równolegle do każdego rezystora), daje to możliwość zastosowania przekaźnika z jednym stykiem zwiernym, co upraszcza układ dla potencjometru Bas/Mid, Prawdziwy potencjometr trzeba zrobić tylko dla Treble, z drabinki n x R i to jest ból :( .
3. Dobrze było by się pogłowić jednak jak dać układ regulacji cyfrowej obniżając poziom sygnału na korektorze lub stosując dodatkowy bufor przed Baxandalem, co pomoże zmniejszyć rezystancje potencjometrów do typowych wartości 100k tak chyba będzie najprościej.
PzP
250...374 postów
250...374 postów
Posty: 335
Rejestracja: śr, 19 marca 2008, 09:40
Lokalizacja: Hamburg

Re: Preamp cyfrowy ale lampowy

Post autor: PzP »

Ciekawy temat :)
Akurat sam pracuję nad czymś podobnym, choć może nie aż tak skomplikowanym. Postanowiłem, że nie będę kombinował na siłę, będzie wiecej czasu na grę na gitarze :)
Myślę, że nawet cyfrowy potencjometr z dopuszczalną amplitudą sygnału +/- 15V Vpp jako kontroler Gain nie zda egzaminu. Sygnał z przetworników, biorąc pod uwage ich różnorodność (single, humbuckery) oraz dynamikę samego źródła (np moment ataku kostki na strunę) może mieć zbyt dużą amplitudę po pierwszym stopniu triodowym. Dla zabezpieczenia takiego układu i tak trzeba by zastosować jakieś ograniczniki amplitudy na wejściu. A więc istnieje duże prawdopodobieństwo, że sygnał będzie obcinany w szczytach już zaraz za pierwszym stopniem.
A propos, istnieją cyfrowe potencjometry nawet do 1MOhm, np AD7376.
Rozwiązanie z przekaźnikami, choć gabarytowo pewnie największe i dające tylko skokowe wartości, z punktu widzenia, że tak powiem wpływu na "lampowość" przesterowania jest o wiele lepsze.
Jest jeszcze inne rozwiązania, chyba własnie zastosowane w tym Englu 580. Fotoreyzstory.
Największy problem w seryjnym ich zastosowaniu to rozrzut paramterów i charakterystyk, niestabilność rezystancji w czasie, jej zależnośc od temperatury i na dodatek wybitnie nieliniowe charakterystyki. Pobieżnie przejrzałem schemat tego 580. Poradzili sobie tak, jak sądzę, stosując zespoły LED+2xfotorezystor. Jeden fotorezystor służy jako regulowany opór dla właściwego sygnału,a drugi, zastosowany jest w dzielniku napięcia, które mierzone jest przez przetwornik AC.
Dzięki temu procesor może monitorować niejako faktyczyną oporność fotorezystora i na bieżąco ją korygować. Można sobie wpisać we flash dowolną tablicę korygującą charakterystykę takiego potencjometru. Takie coś można by zastosować w miejsce potencjometru Gain. Przypisać do tego jakiś numer kontrolera midi i ma się pełną kontrolę nad jednym z ważniejszych parametrów kreujących brzmienie.
Natomiast korekcja barwy na końcu - tu już można spokojnie zastosować cyfrowe potencjometry. Jeśli we wzmacniaczu ma być pętla efektów, w której mogą znaleźć się efekty zasilane 9V, to i tak trzeba zejść w dół z amplitudą. Można wstawić bufor na operacyjce i przeskalować układ barwy dźwięku pod niższe impedancje.
Do regulacji głośności można użyć np kostkę z serii PGA2310/2320. Słyszałem już wiele dobrego o nich. Mają nawet możliwość przełączania rezystancji w zerze sygnału, co eliminuje trzaski podczas przełączania.

Patent z fotorezystorami jest również zastosowany z triaxisie mesy:
http://www.pat2pdf.org/patents/pat005208548.pdf

:arrow: pudl
Jeśli wstawisz pot 100k w miejsce 1M w regulacji Gain, to spadnie wzmocnienie pierwszego stopnia. Wyjście stopnia będzie widziało 10x niższą impedancję i będzie bardziej obciążone. Jeśli nie boisz sie pozaszablonowych rozwiązań, to można zastosować np wtórnik źródłowy na jakimś mosfecie i odseparować cały stopień wejściowy od reszty. Dodatkowej triody chyba szkoda. Wydaje mi się to niezłym pomysłem zwłaszcza w przypadku preampów wielokanałowych, gdzie na wyjściu 1 stopna wiszą reagulacje gain, jakiś korektor od kanału czystego itp.
pudl
100...124 posty
100...124 posty
Posty: 120
Rejestracja: pn, 7 lutego 2005, 21:00
Lokalizacja: Katowice

Re: Preamp cyfrowy ale lampowy

Post autor: pudl »

Co do gainu to jestem raczej nastawiony na to rozwiązanie z przekaźnikami traxmana, wg mnie najbardziej eleganckie i najmniej ingerujące w 'lampowość' układu :)
Pozostaje kwestia korektora.. Tu sobie przekaźniki jednak podaruje, po za duzo by tego było - 12 na sam korektor tre, mid, bass a przecież jeszcze trzeba pomyśleć o vol i presence który bym też tam widział, czyli kolejne 8 co daje w sumie 20.. nie wspominając o całej ich reszcie w preampie.
O fotorezystorach też myślałem ale doszedłem do tych samych wniosków co PzP apropo rozrzutu parametrów.. z kolei dioda + 2fotorez mocno komplikuje sprawę i też jednak nie mam pewności że oba fotorezystory będą tak samo reagować... ale sam pomysł bardzo ciekawy :)
Myśle że ten scalony equalizer mógłby bardzo ciekawie zagadać, zwłaszcza gdyby go nastroić na gitarowe pasma.. Ewentualnie taki typowy półkowy korektor na cyfrowych.. Ale to powiedz mi tylko jedną rzecz bo tego nie potrafiłem wyczaić - zakładając że znajdę odpowiednie wartości potencjometrów cyfrowych lub tak jak piszesz odpowiednio zmodyfikuje korektor poprzedzając go jakimś wtórnikiem to czy mogę je połączyć w taki korektor? Nie jest tak że te cyfrówki mogą pracować tylko jako vol z jedną 'nogą' podpiętą do masy?
PzP
250...374 postów
250...374 postów
Posty: 335
Rejestracja: śr, 19 marca 2008, 09:40
Lokalizacja: Hamburg

Re: Preamp cyfrowy ale lampowy

Post autor: PzP »

Cyfrowy potencjometr, w odróżnieniu od cyfrowego regulatora głośności, jakim jest wspomniany np pga2311, to w zasadzie banda rezystorów przełączana kluczami cmos. Jeśli nie przekroczysz dopuszczalnych parametrów pracy, to możesz ich używać w dowolnej konfiguracji.
pudl
100...124 posty
100...124 posty
Posty: 120
Rejestracja: pn, 7 lutego 2005, 21:00
Lokalizacja: Katowice

Re: Preamp cyfrowy ale lampowy

Post autor: pudl »

Odkopujemy temat panowie! Niniejszym ogłaszam dumnie że preamp się tworzy.. póki co powolutku, bez pośpiechu, powstały pierwsze wersje schematów i rozmieszczenie elementów w obudowie.
Kilka nowych założeń: sterowaniem układu zajmie się z Atmega128, zasilanie stopni preampu będzie regulowane w zakresie 350-100V za pomocą przekształtników DC/DC BUCK sterowanych impulsami PWM z atmegi, będzie to to miało MIDI, ładny wyświetlacz graficzny z Noki 3310 (lub w wersji kozackiej kolorowy z 3510i, zobaczymy jak robota będzie szła) i całość chcę upakować do racka 1U :mrgreen:
Muszę jeszcze obliczyć wartości elementów zasilaczy wysokiego napięcia i dowiedzieć się czy się tu faktycznie sprawdzą, obawiam się że obciążone tymi kilkoma mA mogą mieć problemy z obniżeniem napięcia z 350V do zakładanych 100V.. No i usłyszeć od jakiegoś fachowca że mikrokontroler jest poprawnie podłączony bo tego się dopiero ucze i pewnie nieźle to skopałem ;)
Zamieszczam w załącznikach schematy do oceniania i wyłapywania błędów.
preampsch.pdf
zasilprocsch.pdf
I rysunek obudowy
rysunek.pdf
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.
Awatar użytkownika
Tomasz Gumny
1875...2499 postów
1875...2499 postów
Posty: 2301
Rejestracja: pn, 1 stycznia 2007, 23:18
Lokalizacja: Trzcianka/Poznań

Re: Preamp cyfrowy ale lampowy

Post autor: Tomasz Gumny »

pudl pisze:Kilka nowych założeń: sterowaniem układu zajmie się z Atmega128,
Wątek zaczyna pasować do "Wspomagania..." :D
pudl pisze:zasilanie stopni preampu będzie regulowane w zakresie 350-100V za pomocą przekształtników DC/DC BUCK sterowanych impulsami PWM z atmegi
Z jaką częstotliwością zamierzasz kluczować mosfety? Te PC814 to jakieś szybkie transoptory? Tutaj obciążeniem jest pojemność bramki... W ogóle to sterowanie mosfetów jest jakieś przekombinowane...
pudl pisze: Zamieszczam w załącznikach schematy do oceniania i wyłapywania błędów.
:arrow: COM w ULN2003 to katody diod, które powinny byc dołączone do +12V.
:arrow: Zamiast tych trzech ULN2003 wystarczą dwa ULN2803.
:arrow: Stabilizator 7805 proponuje zasilać sprzed 7812 - po co go dodatkowo obciążać?
Tomek
pudl
100...124 posty
100...124 posty
Posty: 120
Rejestracja: pn, 7 lutego 2005, 21:00
Lokalizacja: Katowice

Re: Preamp cyfrowy ale lampowy

Post autor: pudl »

Tomasz Gumny pisze:Wątek zaczyna pasować do "Wspomagania..."
Tego nie czaje :mrgreen:
Tomasz Gumny pisze:Z jaką częstotliwością zamierzasz kluczować mosfety? Te PC814 to jakieś szybkie transoptory? Tutaj obciążeniem jest pojemność bramki... W ogóle to sterowanie mosfetów jest jakieś przekombinowane...
Ok 30kHz, nic nadzwyczajnego, nie potrzeba do tego super szybkich układów ;) Do tego mosfet nie będzie też jakiś ogromny, jedyne co to na wysokie napięcie musi być. A czy przekombinowane.. nie wiem, taki mój pomysł to jest - każdego mosfeta muszę izolować bo jest podłączony do potencjału 100-350v także układy wyzwalania też muszą być izolowane od reszty układu. Rozwiązanie wydaje mi się i tak dosyć proste, znasz jakieś inne?
Tomasz Gumny pisze: COM w ULN2003 to katody diod, które powinny byc dołączone do +12V.
Tego nie wiedziałem.. w jakim celu się to podpina? Bo na moje oko to niewiele zmienia w działaniu tego scalaka.
Tomasz Gumny pisze: Zamiast tych trzech ULN2003 wystarczą dwa ULN2803.
Tych wyjść jest w sumie za dużo :) przekaźników jest tylko 12 także te dwa 2003 starczą, ale dzięki, dobrze wiedzieć że są większe te układy.
Tomasz Gumny pisze:Stabilizator 7805 proponuje zasilać sprzed 7812 - po co go dodatkowo obciążać?
W zasadzie to dobry pomysł ;)

Pozdr
Awatar użytkownika
Tomasz Gumny
1875...2499 postów
1875...2499 postów
Posty: 2301
Rejestracja: pn, 1 stycznia 2007, 23:18
Lokalizacja: Trzcianka/Poznań

Re: Preamp cyfrowy ale lampowy

Post autor: Tomasz Gumny »

pudl pisze:
Tomasz Gumny pisze:Wątek zaczyna pasować do "Wspomagania..."
Tego nie czaje :mrgreen:
Specjalnie dla lamp firm Atmel, Microchip i podobnych :wink: został utworzony azyl: Wspomaganie układów lampowych. Powinniśmy to uszanować, dlatego proponuję przenieść tam dyskusję dotyczącą sterowania mikroprocesorem.
pudl pisze:
Tomasz Gumny pisze:Z jaką częstotliwością zamierzasz kluczować mosfety? Te PC814 to jakieś szybkie transoptory? Tutaj obciążeniem jest pojemność bramki... W ogóle to sterowanie mosfetów jest jakieś przekombinowane...
Ok 30kHz, nic nadzwyczajnego, nie potrzeba do tego super szybkich układów ;)
Podepnij LED takiego transoptora do generatora, fototranzystor obciąż samą rezystancją - przypuszczam, że przy 10kHz zaczną się problemy. Jeśli do tego dodasz pojemność rzędu kilku nF, to nie dojedziesz do 1kHz. A mosfety muszą być przełączane szybko, w przeciwnym wypadku większość czasu spędzą w zakresie pracy liniowej i się ugotują.
pudl pisze: Rozwiązanie wydaje mi się i tak dosyć proste, znasz jakieś inne?
Na przykład IR2117.
pudl pisze:
Tomasz Gumny pisze: COM w ULN2003 to katody diod, które powinny byc dołączone do +12V.
Tego nie wiedziałem.. w jakim celu się to podpina? Bo na moje oko to niewiele zmienia w działaniu tego scalaka.
Przycina napięcie samoindukcji na cewkach przekaźników przy wyłączaniu.
Napisałeś 30kHz, że PWM będzie miał częstotliwość około 30kHz. Przy procesorze nie widzę kwarcu, więc zapewne będzie taktowany wewnętrznym generatorem RC - 8MHz? Jeśli nie chcesz mieć gwałtownych skoków wypełnienia przy próbach stabilizacji programowej, to powinieneś wykorzystać tryb PWM przynajmniej bez błędów fazy - 8000000/512=~15kHz. To daje 256 kroków, czyli grubo ponad 1V na krok.
Tomek
traxman

Re: Preamp cyfrowy ale lampowy

Post autor: traxman »

Szybkie transoptory, jakie można zastosowac to HCPL0600 (50% wypełnienia dana próba to 10MHz, ale obciążenie 1TTLLS), są też szybsze dwukrotnie, ale także one nie dają rady przeładować w rozsądnym czasie pojemności bramki. A nie można tam dać zwykłego MPSA44 do kluczowania, taniej i prościej.
Odrębnym moim pytaniem jest po co stabilizacja impulsowa zasilania?
pudl
100...124 posty
100...124 posty
Posty: 120
Rejestracja: pn, 7 lutego 2005, 21:00
Lokalizacja: Katowice

Re: Preamp cyfrowy ale lampowy

Post autor: pudl »

Tomasz Gumny pisze:Przycina napięcie samoindukcji na cewkach przekaźników przy wyłączaniu.
W takim razie mogę wywalić diody z sekcji preampu - fajne udogodnienie.
Tomasz Gumny pisze:Przy procesorze nie widzę kwarcu, więc zapewne będzie taktowany wewnętrznym generatorem RC - 8MHz?
16MHz - to jest moduł ZL7AVR czyli płytka z atmegą128 kwarcem i gniazdem ISP do programowania. Czyli akurat te ~30kHz wyjdzie, chociaż tylu kroków mi nie potrzeba, wystarczy regulacja co 10,20V. A nie chcę schodzić poniżej 20kHz żeby przypadkiem mi to nie piszczało w głośniku.
Dobrze rozumiem że ten układ IR2117 wysteruje tranzystor i załatwia od razu sprawę izolacji?? To by bardzo ułatwiło mi życie :)
Sprawe drivera jeszcze przemyśle, szybki transoptor proponowany przez traxmana też jest wyjściem.
traxman pisze:Odrębnym moim pytaniem jest po co stabilizacja impulsowa zasilania?
Bo taki mam temat pracy dyplomowej ;) Impulsowo zasilany przedwzmacniacz audio.
traxman

Re: Preamp cyfrowy ale lampowy

Post autor: traxman »

Izolacji nie zapewni, ale ona chyba jest kompletnie niepotrzebna, źródłem zakłóceń nie jest wspólna masa tylko złe jej prowadzenie. Można więc konieczność izolacji wyeliminować.
Awatar użytkownika
Tomasz Gumny
1875...2499 postów
1875...2499 postów
Posty: 2301
Rejestracja: pn, 1 stycznia 2007, 23:18
Lokalizacja: Trzcianka/Poznań

Re: Preamp cyfrowy ale lampowy

Post autor: Tomasz Gumny »

pudl pisze:16MHz - [...] akurat te ~30kHz wyjdzie, chociaż tylu kroków mi nie potrzeba, wystarczy regulacja co 10,20V.
Przy stałym wypełnieniu napięcie na wyjściu będzie spadać ze wzrostem obciążenia na skutek obniżenia napięcie wejściowego i większych spadków napięcia na kluczu i dławiku. Jeśli procesor nie będzie temu przeciwdziałał przez zmianę wypełnienia, to otrzymasz w praktyce regulowany zasilacz niestabilizowany. Z kolei jeśli napięcie anodowe ma wskutek stabilizacji skakać o kilka woltów, to może lepiej sobie ją podarować...
Tomek
traxman

Re: Preamp cyfrowy ale lampowy

Post autor: traxman »

Bez regulatora P lub najlepiej PI się nie obędzie.
pudl
100...124 posty
100...124 posty
Posty: 120
Rejestracja: pn, 7 lutego 2005, 21:00
Lokalizacja: Katowice

Re: Preamp cyfrowy ale lampowy

Post autor: pudl »

traxman pisze:Izolacji nie zapewni, ale ona chyba jest kompletnie niepotrzebna, źródłem zakłóceń nie jest wspólna masa tylko złe jej prowadzenie. Można więc konieczność izolacji wyeliminować.
Chodziło mi o izolację między niskim napięciem sterowania a wysokim napięciem do którego podpięty jest tranzystor..

Ogólnie to pojawił mi się inny brzydki problem polegający na tym że przy tak niskim obciążeniu przekształtnika i w miarę normalnej wartości indukcyjności (rzędu 470uH) zmiana wypełnienia prawie nie wpływa na napięcie wyjściowe. Da się je regulować w zakresie wypełnienia 0.01-0.1, ale powyżej tych 0.1 do pełnego 1 napięcie jest już maksymalne.. :? Dopiero przy dławikach rzedu 1H zachowuje się to przyzwoicie no ale kurde takiego kloca nie będę tu montował.. Zobaczymy, w tej chwili myślę co z tym zrobić.. niewykluczone że jednak będę musiał trochę zmienić koncepcje zasilacza :wink:
traxman

Re: Preamp cyfrowy ale lampowy

Post autor: traxman »

Izolację zapewni tranzystor sterujący kluczem. Możesz co najwyżej na bazę sterującego oprócz rezystora bazowego dać transil na 6V8.
To zrób PWM bez dławika - czysty klucz obniżający napięcie, a filtr przenieś na wyjście, to też rozwiązanie bez sensu, no ale jaki sens ma dawanie zasilacza impulsowego przy tak małym poborze prądu - tego nie wie nikt. Nie da się jakoś wybrnąć z tego tematu i zmienić na np. wzmacniacz lampowy ze sterowaniem cyfrowym?