Flott tiltak med «åpen post» for fjøsmekk. Men tråden burde vel ligge i DIY avdelingen ?
Her er et stk Fjøsmekk™ av nyere dato, som jeg vel egentlig ikke hadde tenkt å legge ut.
Som det står på boksen så er det «linjeforsterker» (linjedriver) primært tiltenkt «måleoppgaver», og har signal inn og ut på BNC kontakter. Kretsen er bl.a. bygd opp med en T
raco TMT 15W SMPSU med +/- 15V, en
LM4562 opamp og to
LT1010 buffere, der bufferen er inni tilbakekoblingssløyfa til opampen. Boksen er en Hammon 1455 profil for 10X16 cm kort med en høyde på 5 cm. Frontplata er fra
Schaeffer AG. Jeg har gjort en generaltabbe med kretskortet og ikke satt bumerke på det, det ser slik ut på komponentsiden, nesten ferdig montert :
Kortet er 9 cm X 15,5 cm. Nettspenning inn til venstre (C8 kontakt og nettbryter i en modul) og signal IO til høyre (med BNC på undersiden av kortet), dvs ganske kompakt til å inkludere strømforsyning. Kjøleprofilene er til LT1010. Kortet henger under frontplata.
Den er AC-koblet på inngangen men DC koblet på utgangen. Som det står på boksen så er AC forsterkingen 10X / 20 dB, men DC forsterkingen er 1X.
Med unntak av et fall i frekvensresponsen fra 10Hz og nedover (pga at tilbakekoblingen er AC-koblet mot signaljord) så er målt frekvensrespons ikke vesentlig forskjellig fra måleinstrumentet - QA401.
Sådan ser støynivået ut av den, målt med Quant Asylum QA401 (inngangen er terminert med 50 ohm BNC-terminator.
X skalaen er 1 - 100k Hz (målegrensa på QA 401 er 95k Hz med Fs på 192k Hz). Y-skalaen er i dBV / rot (Hz). QA401 integrerer støyen 20-20k Hz til ca 105,5 dBV (uvektet), og som vi ser er det noen diskrete frekvenstopper fra nettspenningen. Dvs multipler av 50 Hz, der 150 Hz og 250 Hz som er de høyeste ligger på ca -125 dBV og noe mer krams opp mot 1k Hz, samt en enslig topp rundt 80k Hz. Jeg tipper det meste kommer av Traco SMPSU, men QA401er også ganske følsom for innstrålt «nettstøy», selv om den forsynes fra USB. Det kan også virke som nettstøyen reduseres noe en stund etter at den blir slått på, om det enn er på grunn av driftstemperatur eller noe annet.
Støygulvet over 100 Hz er bedre enn 140 dBV, som tilsvarer 100 nV pr Hz, og dette er med 10X forsterking så det skulle tilsi en inngangsstøy på bedre enn 10 nV / rot (Hz). Simulert støytetthet på inngangen er ca 3,5 nV / rot (Hz) @ 1 kHz og SN bedre enn 106 dB 20-20k Hz, som tilsvarer et støygulv på utgangen på ca -149 dBV, så det er ikke så langt unna teorien på tross av litt ripple fra nettspenningen, og slett ikke ille for en forholdsvis rimelig og kompakt SMPSU med knappe fire cm fra SMPSU til opampen.
Jeg har ikke stress-testet den enda, men her er en FFT av 0,1V inn / 1V ut @ 1k Hz med QA401 som kilde og mottaker (dvs uten vesentlig last):
X-skalaen går nå fra 1 Hz til 25 Hz (Fs er 48K så øvre frekvens er >24k Hz), og y-aksen er nå i ren dBV. Støygulvet her er ikke sammenlignbart med foregående da det er et annet måleområde på QA401. Signal kjeden er 0,1 VRMS ut av QA401 > 10X fjøsmekkforsterker > 1V RMS signal inn i QA401.
Her er LF støyen fra nettspenningen redusert til en topp på 150 Hz og -110 dBV og en mindre topp ved 450 Hz og 120 dBV, men samtidig er det noe HF grums rundt 10k Hz og oppover.
3. harmoniske er så vidt synlig ved -125 dBV. QA401 regner ut at THD ligger ved 110 dB, som ikke er vesentlig forskjellig fra ren loopback på QA401. Sweetspot for regneferdighetene til QA401 ser ut å være ved 2V ut, da regner den THD til -114,5 dB, men da er 2. og 3. harmoniske «godt» synlige ved -120 dB.
Til sammenlikning gir ren loopback med 1 VRMS ut og og inn på QA401 med 50 cm BNC-ledning så ligger 2 harmoniske på ca -108,5 dB, og 3. harmoniske ligger rundt -120 dB. Signalgeneratoren til QA 401 forvrenger mer med 1V eller 2V ut enn fjøsmekklinjeforsterkeren.
Forvrenging vs frekvens, uten last er også veldig flat og heller ikke veldig ulik loopback i QA401.
Maksimalt spenning ut er begrenset av strømforsyningen med +/-15 V, slik at det er klokkerent opp til ca 9,5V RMS ut uten last, full stopp og bare skurr ved 10V RMS ut. Med last er den også begrenset av strømmen over motstanden på utgangen (10 ohm), pluss at spenningsfallet på bufferen øker.
Summa summarum har jeg utfordringer med å karakterisere forvrengingen ut av fjøsmekklinjeforsterkeren, da målingene ikke er veldig ulik QA401, og noen målinger er bedre enn QA401 i ren loopback.
Mvh
KJ