Dac de 0 - Ca avance

[LeFabDuSud]

Bonjour à tous,

Je développe un DAC qui comportera un étage de sortie à lampe.

Les converstisseurs utilisés sont des PCM1798 de TI, un par voie.

Ce convertisseur dipose de sorties en courant différentielles, qui seront suivi par étage I/V à AOP, d'un filtrage RC et enfin, de l'étage à lampe.

Si des spécialistes des étages à lampes peuvent me fournir des commentaires, j'en serais ravi

[Rémy]

Salut,

Pas mal l'idée d'hybride aop/tube. L'aop sera monté en inverseur ou non-inverseur ? Tu as une idée de la tension peak to peak à la sortie de ton convertisseur I/V ? J'aurai tendance à te conseiller le cathode follower pour son impédance de sortie basse, mais le gain est inférieur à 1, il faut voir si tu utilise ton aop en inverseur ou pas.

Autre soluce, remplacer l'aop de conversion i/v par une R de précision, suivit d'une triode "anode coupled", le filtrage rc, et une triode en cathode follower en sortie.

Rémy

[LeFabDuSud]

Rémy,

L'AOP sera en inverseur, puisqu'utilisé pour la conversion I/V. En fait, les infos que j'ai de TI concernant le PCM1798 m'indiquent qu'une converison I/V passive est déconseillée, car elle introduit une distorsion liée à l'étage de sortie interne du PCM.
Je vais essayer d'avoir le schéma de la sortie du PCM1798, et la, ça permettrait d'y voir plus clair.

Si tu cliques sur DAC, dans mon premier post, tu trouveras le schéma de l'étage à lampe et quelques simus.

C'est un premier jet, pas encore optimisé. L'idée, c'est d'utiliser uniquement deux AOP pour la conversion I/V des signaux diff du PCM, puis d'attaquer un étage diff à lampe suivi par un ampli srpp.

Fabien

[Rémy]

Rémy,

L'AOP sera en inverseur, puisqu'utilisé pour la conversion I/V. En fait, les infos que j'ai de TI concernant le PCM1798 m'indiquent qu'une converison I/V passive est déconseillée, car elle introduit une distorsion liée à l'étage de sortie interne du PCM.
Je vais essayer d'avoir le schéma de la sortie du PCM1798, et la, ça permettrait d'y voir plus clair.

Si tu cliques sur DAC, dans mon premier post, tu trouveras le schéma de l'étage à lampe et quelques simus.

C'est un premier jet, pas encore optimisé. L'idée, c'est d'utiliser uniquement deux AOP pour la conversion I/V des signaux diff du PCM, puis d'attaquer un étage diff à lampe suivi par un ampli srpp.

Fabien

Salut Fabien,

Belle simulation bravo, c'est pas si simple avec B2 ... Ok je savais pas qu'une conversion I/V serait nocive avec ce dac(mes dernières études sur un dac datent du pcm63k...). Dans ce cas ton idée d'aop + étage à tubes différentiel est bon, par contre je suis moins chaud pour l'usage d'un mu follower(c'est encore différent d'un srpp) en sortie. Comme indiqué dans ta simulation, tu vas te retrouver avec 34dB de gain, c'est énorme. Une autre solution serait de remplacer ton mu follower par un cathode follower. Deux avantages dans ce cas, le gain de cet étage sera inférieur à 1, ce qui te permet de retrouver le gain du différentiel *0.8(approximativement), et offrir une impédance de sortie bien plus basse qu'avec un mu follower. Voilà mon humble avis sur ton schéma tubes. Sinon encore bravo d'avoir cherché toi meme par simul plutot que de reprendre simplement un schéma sur le net, c'est beaucoup plus instructif

Rémy

[LeFabDuSud]

Remy,

Merci pour tes conseils, je vais tenter plusieurs experiences encore :

1 : perseverer un peu avec le mu follower, et jouer avec la contre-reaction locale que j'introduit par R6.

2 : etudier la solution cathode follower que tu préconises, et qui tombe sous le sens vu que l'objet est d'obtenir idéalement un gain unitaire avec une impédance de sortie faible.

N'étant pas spécialiste des lampes, je crois comprendre, d'apres ce que tu dis, que mon étage de sortie n'est pas SRPP mais mu follower. Peux-tu m'indiquer la différence ?

Merci,
Fabien

[LeFabDuSud]

Un petit peu de littérature plus loin... et j'ai mes réponses

[Rémy]

Re,

Pour le SRPP symétrique classique :

http://digilander.libero.it/teodorom/EN ... PPauto.htm

Le µ follower

http://digilander.libero.it/teodorom/Th ... llower.htm

Il y a d'autres variantes en "asymétrique", une pentode pour le tube du haut par exemple.

Une page qui résume les deux schémas du dessus, + l'anode loaded habituel, et le cathode follower.

http://www.euronet.nl/~mgw/background/t ... nfo_1.html

Rémy

[Rémy]

Anode loaded ou common cathode


SRPP symétrique classique



µ Follower



Cathode Follower

[LeFabDuSud]

Salut Rémy,

Merci bien, c'est tres interressant, en fait, j'avais deja ete percute par l'article italien.

Il faut absolu que je retrouve un autre article sur les srpp, ou il est question de l'optimisation pour une distorsion minimale.

Bref, apres de multiples calculs et simus, il s'avere que la solution diff + cathode follower est celle qui colle le plus à mes attentes.

Je rajoute tout ca sur mon site http://perso.wanadoo.fr/fhue/

Fabien

[Rémy]

Salut Rémy,

Merci bien, c'est tres interressant, en fait, j'avais deja ete percute par l'article italien.

Il faut absolu que je retrouve un autre article sur les srpp, ou il est question de l'optimisation pour une distorsion minimale.

Bref, apres de multiples calculs et simus, il s'avere que la solution diff + cathode follower est celle qui colle le plus à mes attentes.

Je rajoute tout ca sur mon site http://perso.wanadoo.fr/fhue/

Fabien

Ca me parait bien, j'ai juste deux remarques. Il y a une petite erreur de cablage des R3 et R4, elles doivent etre connectées entre grille et masse et pas sur le haut de R5. Pour le cathode follower l'ecc81 conviendra, mais on peut essayer de trouver un tube compatible avec le reste du montage et ayant une r interne plus faible. Il y a encore une autre alternative à ce montage cathode follower avec CR, virer la CR via R13 et travailler en couplage direct entre le différentiel et le cathode follower, en elevant donc C4. Il est possible aussi d'encore améliorer les performances du cathode follower en utilisant une source de courant dans le circuit de cathode(source courant bipo, mosfet ou tube). Je vais essayer de voir ce qui peut marcher dans cette voie dès que j'ai un peu de temps.

Rémy

[LeFabDuSud]

Yep, le serveur est up !

Donc Rémy,

Il y a une petite erreur de cablage des R3 et R4, elles doivent etre connectées entre grille et masse et pas sur le haut de R5.

R3 et R5 sont connectées de façon à assurer un courant de repos uniquement dépendant de R8 et R2, respectivement. Si on les connecte entre grille et masse, cela change le calcul de Vgk en y introduisant un terme en R5, ce qui n'est pas souhaité.
Ici, en petits signaux, R5 se comporte comme une source de courant. D'ailleurs, on pourrait améliorer la réponse de l'étage différentiel en remplaçant R5 pour une source de courant... une solution silicium semble plus cohérente de nos jours, mais ça se discute

Il y a encore une autre alternative à ce montage cathode follower avec CR, virer la CR via R13 et travailler en couplage direct entre le différentiel et le cathode follower, en elevant donc C4

Quant à R13, s'il est vrai qu'elle introduit une contre-réaction, son câblage répond aux impératifs suivants :

Le gain d'un cathode follower s'exprime par A = gm.rk/(1 + gm.rk). Pour obtenir un gain proche de 1, il convient d'utiliser une valeur elevée pour rk. Valeur qui, dans un montage classique, implique un point de polarisation incompatible avec la classe A.
L'astuce consiste donc utiliser R6 pour régler la polarisation, associée à R13. R11 détermine le gain.

Possédant une impédance d'entrée élévée en entrée du cathode follower, la capacité de couplage C4 a pu être réduite tout en conservant une réponse en fréquence honnorable.

Il est possible aussi d'encore améliorer les performances du cathode follower en utilisant une source de courant dans le circuit de cathode(source courant bipo, mosfet ou tube).

Je vais aussi regarder dans cette direction

Bon, en tout cas merci pour tes précieux conseils. Par ailleurs, je ne te réponds pas avec l'assurance de celui qui sait... mais de celui qui cherche

[Rémy]

Yep, le serveur est up !

Donc Rémy,

Il y a une petite erreur de cablage des R3 et R4, elles doivent etre connectées entre grille et masse et pas sur le haut de R5.

R3 et R5 sont connectées de façon à assurer un courant de repos uniquement dépendant de R8 et R2, respectivement. Si on les connecte entre grille et masse, cela change le calcul de Vgk en y introduisant un terme en R5, ce qui n'est pas souhaité.
Ici, en petits signaux, R5 se comporte comme une source de courant. D'ailleurs, on pourrait améliorer la réponse de l'étage différentiel en remplaçant R5 pour une source de courant... une solution silicium semble plus cohérente de nos jours, mais ça se discute

Il y a encore une autre alternative à ce montage cathode follower avec CR, virer la CR via R13 et travailler en couplage direct entre le différentiel et le cathode follower, en elevant donc C4

Quant à R13, s'il est vrai qu'elle introduit une contre-réaction, son câblage répond aux impératifs suivants :

Le gain d'un cathode follower s'exprime par A = gm.rk/(1 + gm.rk). Pour obtenir un gain proche de 1, il convient d'utiliser une valeur elevée pour rk. Valeur qui, dans un montage classique, implique un point de polarisation incompatible avec la classe A.
L'astuce consiste donc utiliser R6 pour régler la polarisation, associée à R13. R11 détermine le gain.

Possédant une impédance d'entrée élévée en entrée du cathode follower, la capacité de couplage C4 a pu être réduite tout en conservant une réponse en fréquence honnorable.

Il est possible aussi d'encore améliorer les performances du cathode follower en utilisant une source de courant dans le circuit de cathode(source courant bipo, mosfet ou tube).

Je vais aussi regarder dans cette direction

Bon, en tout cas merci pour tes précieux conseils. Par ailleurs, je ne te réponds pas avec l'assurance de celui qui sait... mais de celui qui cherche

Re, ok vu pour les R du différentiel, j'ai lu un peu vite le schéma ce matin. Comme tu dis remplacer R5 par une source de courant comme le cathode follower peut etre intéressant.
rahh zut je vais rater mon train, je continue plus tard ..

Rémy

[LeFabDuSud]

Bien, voici les nouveaux résultats, en incluant dans la simu les AOP en sortie du DAC.

I1 et I2 sont configurés pour simuler les sortie différentielles du PCM1798.

La distorsion peut certainement être diminuée par l'utilisation de sources de courant. Le changement de la triode de sortie est à l'étude.

La bande passante globale est limitée à 48 kHz à dessein, puisque le DAC est cadencé à 96 kHz.

La réponse en phase est encore améliorable, surtout après 5 kHz.

A lire ici : http://perso.wanadoo.fr/fhue/

[Rémy]

Une alternative à la source de courant semiconducteur pour le cathode follower


http://www.glass-ware.com/tubecad/TC_Tu ... tions.html

Rémy[/img]

[LeFabDuSud]

Salut Rémy,

Effectivement, glass-ware est tres interressant. C'est vraiment un point d'entrée général sur les différentes solutions d'étage à lampe.

En ce moment, j'effectue une étude comparative des étages différentiels et cathode follower avec et sans source de courant.

Les premiers resultats montrent qu'une source de courant permet de réduire les harmoniques de rang 2 et 3 de quelques 20 dB.
Mais ce n'est pas si simple, puisque selon l'architecture choisie, c'est-à-dire avec ou sans contre-réaction de la grille par résistance de cathode, la prépondance des harmoniques 2 et 3 est inversée

Pour l'instant, les meilleurs résultats obtenus, en terme de THD, sont ceux utilisant une source de courant avec contre-réaction par résistance de cathode...

J'ai effectué ces simus avec des sources de courant semiconducteur.

Rien n'est figé, les investigations continuent

Fabien