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[参考译文] PCM1792A:OPA134系列的电阻值,失真最小。

Guru**** 1831610 points
Other Parts Discussed in Thread: PCM1792, OPA134, PCM1792A, OPA1612
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/audio-group/audio/f/audio-forum/663079/pcm1792a-resistor-values-for-opa134-family-for-minimal-distortion

部件号:PCM1792A
主题中讨论的其他部件:PCM1792OPA134OPA1612

PCM1792数据表中的图37显示了典型的OP-AMP设置,首先将DAC的电流输出转换为电压(U1和U2),然后将两个差动路径相加(U3)。

 

根据OPA134系列的数据表,较高的电阻值在失真方面明显更好。 通过选择合适的电容器,可在右侧3dB点设置低通滤波。 当然,电阻值不能过大,否则偏移问题以及噪音可能会开始成为问题。

 

R1和R2的电阻器820R是达到输出电压摆动(4,5V)所必需的。 这里几乎没有进一步增加的余地–否则,大摆动本身将导致变形增加。

 

但是,当谈到求和放大器U2时,为什么要对R3到R6使用这样的低值? 当然,这些值可以设置为2k2,例如,将C3和C4调整为330pF,以使3dB保持在220kHz。

 

这会导致以下问题:

1.一般而言:在使用OPA134系列的超低失真/超低噪声音频应用中,哪些电阻值是最佳的?

2. U2周围的2k2/330pF组合是否会导致总体失真降低 (至少在纸张上)?

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    Mark,您好!

    通常,我们倾向于使用低值来最小化噪声,特别是在PCM1792A上,这样我们就可以实现SNR规格所需的极低噪声。  另一个要考虑的问题是I/V级和差分级增益的平衡。  我们可以通过最大化第一阶段的增益和最小化第二阶段的增益来实现更好的噪声。  这有点难解释,但如果您想查看附加的TINA模拟,您可以亲自查看。  在模拟中,我甚至稍微取出电源导轨,以防止IV级输出过载。

    我想,像许多工程挑战一样,我们被迫妥协! 通过增加电阻器的值,您可以改善失真,但会增加噪音! 我的建议是将最小SNR值和最大THD+N值作为目标,然后尝试找到同时满足这两个值的值(如果可能)。

    我的同事Wayne Liu写 了一份关于这个主题的应用说明,如果您想看一下。

    谢谢!

    保罗

    e2e.ti.com/.../I_2D00_V-Stage-Gain-Experiment.TSC

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    图37中的U3表示DAC I至V转换器U2和U1的负载变化。 U1/U2运算放大器看到的额定阻抗约为-0.7K (即电流流出第二级并被第一级烧结)。 但在正弦波的循环中,阻抗将增加到许多倍--香料中大约4:1。 整数:如果驱动运算放大器的输出阻抗为1欧姆,则变化输入阻抗的压降会设置一个电压相关分压器,顶部为1欧姆,底部为1K至4K。

    如果底部R为1K,则分压器输出为0.9990 Vin。 如果底部R为4K,则分频器输出为0.9998 Vin。 所以,正弦波的振幅失真是在8Vpp周期内大约6.4mV。 这大约是24位转换器上的1.3万 lsb幅度误差。 这是巨大的。

    如果您的目标是达到THD和THD+N,则应避免使用对驱动运算放大器具有相对较小变化负载的运算放大器拓扑。 第二阶Sallen-key有源Butterworth将提供非常高的输入阻抗(数百Mohms到Gohms),从而大大减少失真。 但是,该拓扑的增益选项有限。 在阻尼出现问题之前,从该拓扑中获得的增益不能超过1。 如果您看AKM DAC参考设计,它们总是使用活动的Sallen-key Butterworth (尽管没有解释)。

    我不是将上述内容作为事实提交,而是我已经考虑了很多,并在原型设计上花费了大量资金。 我希望得到纠正。
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    PS。 我应该补充说,驱动运算放大器是闭环的,它将自动补偿不断变化的负载,大大减少错误....
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    您好,Paul:

    感谢您的回复。 实际上,我怀疑推理与您所说的一样(即电阻值越低,噪音越低)。 由于存在滤波电容器,我放弃了噪音的存在。 你的答复促使我重新讨论这一点。 快速查看OPA134数据表中的噪声测量值,如果电阻保持在2kOhms以下,则似乎没有什么区别。

    非常感谢他们的回复——非常有帮助!!

    附言:我注意到SeattleEE的答复(见下文)。 我在这里补充了进一步的意见。
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    你(们)好

    感谢您的详细信息。 起初,(对我来说)很难跟进,因为我期望大多数此类错误会被负面反馈(闭环)所激怒,这似乎是您在添加的评论中所说的。 无论如何,我使用PSpice进行了一些调查,结果非常有趣:

    1.如果求和放大器使用约2k的电阻器,则此阶段增加的失真几乎为零。

    2.但是,将该值降低到3-400欧姆会导致变形大幅增加。 我将进一步了解原因,但我怀疑这是您最初描述的效果。 同样,负面反馈有所帮助,但它只能起到这么大的作用。

    感谢您的帮助!
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    抱歉,在我发布后,我意识到我忘记了对这一坡道闭环的观点进行前言。 该员额的目的是帮助使其具有大量的概念。

    像OPA1612这样的Killer音频运算放大器具有3M的开环增益。 闭合回路时,输出电阻通过OL与CL增益比降低。 因此,如果增益为3,则输出电阻将降低1M。

    但是,运算放大器的人们从不会真正谈论规格中的开环输出阻抗。如果您看Zo曲线,这是一个非常复杂的主题。 我怀疑坡道的人们非常了解这一点,因为他们必须稳定坡道才能使其销售。 但他们对它的描述不多;)

    不管怎样,如果TI的人员可以在这里发表评论,将会很有帮助。 由于新DAC部件上的DAC谐波降至-125 DBC,因此输出电路的影响开始起着重要作用。 事实上,DAC现在似乎限制了整体环回性能(例如,如果生成正弦并使用ADC捕获它,DAC就是弱链路)。

    PS。 在OPA1612规范的首页上,您可以看到THD+N与负载的对比图。 是的,在5-10Vrms时,600欧姆比2K差得多。 这些电流峰值低于20mA,远低于运算放大器的输出能力。 可能是由于闭环输出阻抗。 TI? 是这样吗?
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    快速评论-在精密运算放大器论坛上有一些人认为我们的稳定性专家! 您可以在此处查看他们的部分内容: e2e.ti.com/.../37.5041万
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    您好(Paul和SeattleEE),

    我看了另一份应用报告,以了解一些基础知识。 好纸! 由于您(Paul)似乎是TI员工,我想提一下,图1中似乎有一个拼写错误,我认为4KT应该是16E-21而不是16E-20。 稍后在纸张中正确。 无论如何,使用OPA134系列,噪声的任何增加在大约2k欧姆以下都是微不足道的。 大于2k时,来自Rs的噪音开始接管。 最后,我将进行2k2。

    再次感谢两位的反馈(没有双关提示:-))
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    很酷的收获,我会告诉韦恩。

    谢谢!