AF-C02: Layout pcb

In questi giorni ho proseguito con i confronti tra AF-C02 e vari altri opamp. Naturalmente, essendo l'oste della situazione, non posso che confermare che gli AF-C02 sono i migliori opamp in assoluto.  Ma ci sono delle annotazioni da fare. Innanzitutto partiamo dal confronto con gli LT1354 della Linear Technology.

Gli LT1354 sono opamp la cui caratteristica è l'elevatissimo slew-rate, addirittura 400 V/uS. Sono completamente bipolari, e consumano pochissima corrente a riposo: solo 1.25 mA. Sono contraddistinti da una topologia a singolo stadio (come gli AF-C02) anche se lo schema di base è completamente diverso.

In passato, tale opamp mi colpì molto nella sua versione duale (LT1355) e fu la base di partenza per quello che poi diventò il VHF-1.

All'ascolto, gli LT1354 non vanno affatto male. Sono quelli che consiglierei di usare se non ci fossero gli AF-C02. Senza dubbio migliori degli OPA134 (almeno per questo tipo di impiego, come stadio I/V di un dac). Si nota ancora, al confronto con la controparte a discreti, una certa "esilità" in alcuni passaggi, con la sensazione di una "dinamica" leggermente più ristretta. Dubito però che queste differenze possano essere notate sempre, e non è detto che non siano frutto della mia suggestione. Purtroppo, organizzare un confronto anche in singolo cieco non è facile, soprattutto se si procede da soli. Sarebbe interessante organizzare un ascolto con qualche volontario che si dedichi al cambio degli opamp nascondendolo alla vista di chi ascolta. Sto anche riflettendo su una board alternativa da poter commutare velocemente. Qualcuno però deve preparare le cose prima degli ascolti, ed evitare che si scoprano le carte fino alla fine. Non è facile, perchè il cambio deve essere veloce e soprattutto non riconoscibile.

Ogni volta mi domando quanto valga la pena affrontare gli impicci di un opamp a discreti, con la disponibilità di chip quasi perfetti come questo LT1354. Possono alcune sottili sfumature giustificare l'aumento di spazio e di complessità circuitale derivanti dalla scelta di utilizzare opamp a discreti? A questa domanda tendo a rispondere di no, poi però quando rimetto al loro posto gli AF-C02 mi ricredo e mi dico - abbastanza sottovoce - che in fondo sto facendo la cosa giusta.

Ho fatto il confronto anche con i Burson, quelli della generazione precedente, a discreti con i 2SK170. Burson ha rinnovato la gamma dei propri opamp, che ora sono annegati in una resina e circondati da un involucro di plastica rossa. Non so nulla di questi ultimi, ma credo che non usino più i 2SK170, visto che Toshiba non li produce più da un bel pezzo.

In precedenza i Burson erano un po' lo spauracchio dei miei opamp, ma ora devo dire che le cose sono cambiate, e parecchio. Francamente, trovo il confronto piuttosto imbarazzante. I Burson sembrano suonare più piano e perdono dettaglio in gamma alta. Sembra assurdo, ma la mia sensazione è che persino gli LT1354 vadano meglio.

Poi è rimasta aperta la questione dell'offset. Ho rifatto un po' i conti e ho ricalcolato la corrente dell'LTP che dovrebbe garantire un offset più stabile con le variazioni di temperatura: ora la variazione dell'offset all'accensione rimane contenuta, nel peggiore dei casi, in 10 mV, per poi stabilizzarsi a regime entro +/- 1 mV.

Poi ho rivisto anche la questione consumi. Ho diminuito la corrente che scorre nei led, per arrivare a un consumo di 15 mA per opamp. Poi ho fatto qualche ricerca per vedere se riuscivo a trovare dei componenti alternativi per la coppia di finali, che ora è costituita da un BC817 e un BC807 in package SOT-23.

Qualche giorno fa ho scritto:

Negli AF-C02 c'è un solo stadio che amplifica in tensione, e si tratta del differenziale costituito dalla coppia di jfet all'ingresso. Per questo si parla di "singolo stadio" per questo tipo di tipologia, la folded cascode. Ed è sempre per questo motivo che tale tipologia è quella che promette le migliori prestazioni all'ascolto, a patto di mantenere alto il gain dello stadio di ingresso (in sostanza si tratta di mantenere abbastanza alte le impedenze del carico visto dal differenziale).

Aumentare l'impedenza del nodo costituito dal collettore di T9 vuol dire alleggerire il carico costituito dalle correnti di base dei due transistor finali T11 e T12. Per fare questo, si hanno due soluzioni: la prima è quella di far precedere lo stadio finale da una coppia di driver, la seconda è quella di sostituire i finali stessi con dei dispositivi che intrinsecamente hanno un'impedenza di ingresso molto elevata, come ad esempio una coppia di mosfet. E allora mi sono messo alla ricerca di qualcosa che potesse andare bene...

e alla fine ho trovato quello che cercavo. Un mosfet a canale N e uno a canale P, in SOT-23, non troppo dissimili tra loro come caratteristiche. Si tratta del BSS123 e del BSS84, di NXP. Tra l'altro, la pedinatura consente di mettere tali mosfet direttamente al posto dei bjt che devono sostituire. Certo, va rivista la polarizzazione, ma si tratta di togliere qualche componente e aggiungere un trimmer...

Ne parleremo domani, anche perchè la nuova versione di AF-C02 è qui che suona da un po', e non vedo l'ora di raccontarvi come vanno le cose.

Buonanotte.

AF-C02-MOS?

Benedetto aspetta a saldareeeee...

password ha scritto:
Benedetto aspetta a saldareeeee...

Si non ti preoccupare!!!
Tra mammetta, il bagno da rifare e la lista dei componenti in elaborazione stai pure tranquillo che non sarà immediato

Mettendo i finali mosfet hai ridotto il gain del differenziale o è rimasto uguale? Poi l'utilizzo di questi finali comporta solo vantaggi o come spesso accade la coperta è sempre un po' corta?
Comunque aspetto una tua spiegazione complessiva ...e ovviamente il riscontro all'ascolto.

password ha scritto:Mettendo i finali mosfet hai ridotto il gain del differenziale o è rimasto uguale? Poi l'utilizzo di questi finali comporta solo vantaggi o come spesso accade la coperta è sempre un po' corta? Comunque aspetto una tua spiegazione complessiva ...e ovviamente il riscontro all'ascolto.

I mosfet hanno proprio il vantaggio di non caricare il differenziale perchè hanno il gate isolato. Quindi il gain (intendiamo l'open loop gain, ovviamente) è certamente aumentato. L'aumento del OLG permette di ottenere un tasso di NFB superiore, e di migliorare il dato di THD in closed loop, a qualunque livello di guadagno si faccia lavorare l'opamp.

Naturalmente i mosfet hanno i loro lati negativi, quali ad esempio una capacità parassita più alta, ampie variazioni delle loro caratteristiche da un esemplare all'altro, come ad esempio la Vgs threshold, che obbliga al trimmeraggio del bias, e l'impossibilità di trovare delle vere coppie complementari. Nonostante ciò, viste le piccole correnti in gioco, e il fatto che lo stadio finale dell'opamp sarà sempre in classe A, la scarsa complementarietà non è molto significativa. Questo opamp potrebbe essere il primo ad avere due regolazioni, una per l'offset e una per il bias. Una cosa del genere a livello industriale sarebbe inaccettabile, ma in un prodotto artigianale non incide più di tanto.

Interessante la similarità con l'AF-6: jfet all'ingresso e mosfet in uscita. Ma in questo caso non si tratta di lateral mosfet, ma di più banali vertical "trench".

Nel primo esemplare mosfettizato la prima cosa da verificare è stata la stabilità del bias, e il risultato è stato ampiamente positivo: il bias è rimasto inchiodato sui preimpostati 10 mA durante le diverse ore di test.

L'aumento dell'OLG è benefico anche per la stabilità dell'offset, in quanto l'aumento riguarda soprattutto il gain in DC.

Ora dovrò fare alcune misure, con vari livelli di guadagno, in modo da confermare i risultati all'ascolto. Vedremo.

Per il momento posso dire di essere molto soddisfatto: non credo tornerò indietro, e comunque le due versioni possono tranquillamente coesistere, e chi sarà interessato potrà scegliere quale utilizzare. La pcb attuale è quasi compatibile, con piccoli trucchetti, ma ne sto disegnando un'altra, che sarà ancora più piccola, ma perderà la possibilità di essere "programmata" per le varie tipologie singola/duale di opamp. Probabilmente ci saranno due pcb, una per il singolo e una per il duale. Per il momento mi concentro sulla singola, che poi è la più importante in quanto sarà il modulo di amplificazione del prossimo HDAC.

Mi propongo come beta tester per i nuovi mosfettizati.

password ha scritto:Mi propongo come beta tester per i nuovi mosfettizati.

Ottimo.

Intanto ne preparo un paio. Poi attiverò Benedetto con la part-list.

Ehmm. Buonasera.Scusate. Ho messo la foto senza scrivere nulla, considerato che sono iscritto da tempo (poco) ma che sono ..silente..
Ad ogni buon conto solo oggi dopo mesi, ho ritrovato quelle piccole prolunghe in foto, necessarie, nel mio caso a inserire i due AF-C02 negli zoccoli dello stadio di uscita del mio dac. Non so, alla luce della lettura del forum, nemmeno di che modello si tratti, ma poiché la prima prova di ascolto andó male, il 9 marzo, a causa di forzature meccaniche con gli elcaps circostanti, solo oggi posso dire che suonano bene. Non so se siano sensibili al rodaggio cosa che spero. Li trovo ragionevolmente equilibrati, capaci di una ottima resa ambientale, con bassi congrui, veloci, e di ottima timbrica. Ho un dubbio rispetto a un mio disco prova, Waltz for Debby del Bill Evans trio, (mio personale polo di ascolto) riguardo i rumori prodotti dalla gente in sala, bisbigli, bicchieri. Colpi di tosse, una sedia spostata, che non emergono dal fondo come da mia abitudine, ma con maggiore, lontana, tenuità. Sul che sarei curioso, posto che prima di loro c'era nello zoccolo un lm49710...ma con questo non vorrei sminuire il mio personale gradimento per i molti aspetti rilevanti.

Grazie per il report, Riccardo.

Il fatto di avere la sensazione di dettagli più tenui, potrebbe essere dovuto ad un headstage più esteso/profondo? Di solito, una ricostruzione spaziale più "naturale" fa sembrare alcuni particolari più "distanti" o attenuati, ma con una focalizzazione più precisa.

Comunque, l'LM49710 è un ottimo opamp (che poi sarebbe l'LM4562 rimarchiato) da molti considerato estremamente "rivelatore" e "radiografante".

Nel contesto in cui si trovava, il 49710 non lo avrei definito radiografante. Anzi. Ossia la sensazione è di equilibrio. Col tuo opamp c'è uno step verso una maggiore forza espressiva e una risoluzione leggermente ma percettibilmente migliore. Devo farlo andare un po' perchè non capisco bene il contrasto, fra le spazzole, e il rumore di sala...nel disco..

Riccardo ha scritto:Nel contesto in cui si trovava, il 49710 non lo avrei definito radiografante. Anzi. Ossia la sensazione è di equilibrio. Col tuo opamp c'è uno step verso una maggiore forza espressiva e una risoluzione leggermente ma percettibilmente migliore. Devo farlo andare un po' perchè non capisco bene il contrasto, fra le spazzole, e il rumore di sala...nel disco..

Questo non mi stupisce... il comportamento degli opamp è sempre legato al tipo di circuito e al disegno del layout. Se può interessarti, potresti provare con la versione a mosfet degli AF-C02.

Dopo aver scritto prima la email e poi i messaggi ho avuto modo di bazzicare per il forum. Fosse per me io proverei sia la versione mosfet che quella a bjt di cui al 3d più recente. Tuttavia l'hi fi non é un hobby. É una caccia fantascientifica a inseguire un animale mutevole e misterioso e gli inseguimenti sono estenuanti a vari livelli. Il mio dac é un jlsounds col suo stadio di uscita, alimentato a 13,9 volts. Il tutto governato da 3 trasformatori e 4 alimentatori (2+duale x analogico) con lt3080.

Scusate, buongiorno a tutti. Scrivo qui, perdonatemi,  perchè non ho modo di inserire nella apposita sezione. Non ho più dove metterli, quindi cederei gli opamp di cui alle foto sopra.  Credo, nel caso,  possiate scrivermi in PM
Cordialità
Riccardo