如何用分立元器件设计一个完美的单端转差分电路？（集成芯片变压器方案排除在外）

cgpad

anmon 发表于 2023-11-27 15:12
另外，方波的表现，冷热端也不可能完全一致，而是有一种互补的图形，例如热端圆润，冷端就会过冲。网上那种 ...

                  
       Yamaha 的方法如何？ 小电容是并联在交叉反馈电阻上的，而且交叉反馈电阻要比负反馈电阻大 2K 至 3K 。发明这种电路的美国惠普公司的电路也是交叉反馈电阻比负反馈电阻大。






















                        

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https://www.ti.com/video/6162938342001




https://www.dianziaihaozhe.com/u ... 2/23/1959144401.gif

https://www.dianziaihaozhe.com/yinxiang/2286/




https://img.alicdn.com/imgextra/ ... pg_q50s50.jpg_.webp

https://gw.alicdn.com/bao/upload ... t.jpg_q50.jpg_.webp

http://www.axiss.co.jp/brand/fm- ... plifier/fm255mkiir/

http://www.haodiy.net/uploads/allimg/120919/132331N93-13.jpg

http://www.360doc.com/content/17/0109/03/33665647_621194003.shtml

anmon

cgpad 发表于 2023-11-30 18:12
Yamaha 的方法如何？ 小电容是并联在交叉反馈电阻上的，而且交叉反馈电 ...

我用了最后一图类似的电路测试，只测试并联电容，没改变交叉反馈电阻的阻值。
结果电容加大到82p，方波才稍显圆润，但也是一个翘一个圆的，只是比10p的差异变小。
可我不想把电容用到这么大。
所以我在前边加了一级RC滤波，得到了很接近的冷热端方波波形，冷热端都很圆润，一端反向后看波形稍稍有点儿不重合，我估计，根本做不到精确的重合

cgpad

anmon 发表于 2023-11-30 20:46
我用了最后一图类似的电路测试，只测试并联电容，没改变交叉反馈电阻的阻值。
结果电容加大到82p，方波 ...

                      负反馈电阻和交叉反馈电阻都是18K欧时，1K方波和10K方波的形状。因为这种电路的交叉反馈回路中混合有正反馈。

















                           

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anmon 发表于 2023-11-30 20:46
我用了最后一图类似的电路测试，只测试并联电容，没改变交叉反馈电阻的阻值。
结果电容加大到82p，方波 ...

                           


                           负反馈电阻和交叉反馈电阻都是18K欧时，改用马兰士的OP-AMP电路，也是高频过冲的。






        





   

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anmon 发表于 2023-11-30 20:46
我用了最后一图类似的电路测试，只测试并联电容，没改变交叉反馈电阻的阻值。
结果电容加大到82p，方波 ...

                 视频里测试了两台机，第一台 DIY-FM-268 其中的一个声道+ - 端输出方波也是一个翘一个圆的。

                  
                              https://www.ixigua.com/7029728980517257759










一文详解加速电容的原理

http://www.eeskill.com/article/id/70407

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anmon 发表于 2023-11-30 20:46
我用了最后一图类似的电路测试，只测试并联电容，没改变交叉反馈电阻的阻值。
结果电容加大到82p，方波 ...

             Yamaha-PM1800 调音台单端转平衡输出电路的方波比较好，而且+ - 端输出电压幅值偏差极小，增益曲线差不多可以重叠。
         
             http://audiocircuit.dk/downloads/yamaha/Yamaha-PM1800-mix-sm.pdf

anmon

我用FM的参数，AP2722测试，频响直上200k

cgpad

anmon 发表于 2023-12-1 21:29
我用FM的参数，AP2722测试，频响直上200k

                        
             深圳春哥复刻瑞士FM晶体管前级的尽头是玩胆前级，FM唯一的胆前级，声音好到自己怀疑人生  ？？？

anmon

cgpad 发表于 2023-11-30 18:12
Yamaha 的方法如何？ 小电容是并联在交叉反馈电阻上的，而且交叉反馈电 ...

今天周末有空做了这个YAMAHA的电路，是在之前做的一个仿SSM-2139电路上稍加修改而成


元件值全部按照YAMAHA的电路，小电容用0603和1206的33p。

R105按照原图用11k 1% 1206电阻，得到1kHz的系列波形如下：

可以看到，冷热端还是有幅度差异，黄色是热端，后边我将尝试修改R105的值调整比例。

三角波就能体现有一些相位差，注意，示波器的CH2通道是做了反相的。
再看方波

乍一看起来还不错，不过我的示波器是有高分辨率功能的，放大了看看。

再放大看看

anmon

可以看到，方波的拐点处还是有一点儿小小的尖刺的。不过这在一般的CRT示波器上应该看不到。
这么小可以忽略了吧？
接下来再看看调整了R105阻值的，调整冷热端幅度接近，实测阻值11.17k，看来YAMAHA是用了最接近“理想值”的一个固定电阻来替代。
我之前用AP测试过，幅度差貌似不影响失真度。

anmon

再看看调整了R105之后的波形


幅度差异变小，相差小了很多，看来还是有用。
方波波形基本没改善，这可能跟我的示波器探头有关，自校准也有一点点残留的过冲。
基本上可以认为，YAMAHA这个电路还是很优秀的，说实在的我认为比FM255的性能好。

但从放大的方波波形来看，冷热端的转换速率不一样，这可能是绝大部分单端转平衡电路的通病。

anmon

我又做了一番高频相位的测试，未调整阻值的电路和调整后的高频相位表现趋势一样，只是相位差更大一些。
JRC的4558D表现很好，高频到100k相差也才一两度，同样表现好的还有OPA2132\2134\2604等
而NE5532\LM833\OP275\等的相差要差几度
冷热端有相位差的问题，不知大家怎么看待，会对声音有什么影响？

cgpad

anmon 发表于 2023-12-3 16:21
再看看调整了R105之后的波形

                    是不是反相输入放大器的转换速率要比同相输入放大器的快？所以 FM Acoustics 在同相输入放大器输入端使用了加速电容？








                      一文详解加速电容的原理

                http://www.eeskill.com/article/id/70407

cgpad

anmon 发表于 2023-12-3 16:16
可以看到，方波的拐点处还是有一点儿小小的尖刺的。不过这在一般的CRT示波器上应该看不到。
这么小可以忽 ...

                             Yamaha-PM1800 调音台单端转平衡输出电路+ - 端输出电压幅值偏差更小些。
            

         
                           http://audiocircuit.dk/downloads/yamaha/Yamaha-PM1800-mix-sm.pdf

anmon

cgpad 发表于 2023-12-3 18:29
Yamaha-PM1800 调音台单端转平衡输出电路+ - 端输出电压幅值偏差更 ...

我觉得关键在R509，在交叉反馈电阻相同的情况下，R509的加入起到了微调放大倍数的作用

cgpad

anmon 发表于 2023-12-3 18:34
我觉得关键在R509，在交叉反馈电阻相同的情况下，R509的加入起到了微调放大倍数的作用

        是的，+ - 平衡输出电压幅值要想相等，两个放大电路的放大倍数就要相等。电阻相同的情况下，同相放大器的放大倍数要比反相放大器的放大倍数大。 加入电阻R509，起到减小同相放大器的放大倍数的作用。 Yamaha-PM1800 调音台单端转平衡输出电路是负反馈电阻和交叉反馈电阻的相差更大些，相差3K欧，输出的方波的尖刺会更小些。
            

         
                                          http://audiocircuit.dk/downloads/yamaha/Yamaha-PM1800-mix-sm.pdf





http://bbs.hifidiy.net/data/atta ... vmr90zb3ybm488r.jpg

cgpad

anmon 发表于 2023-12-3 17:17
我又做了一番高频相位的测试，未调整阻值的电路和调整后的高频相位表现趋势一样，只是相位差更大一些。
JR ...

                                    去除奇次谐波才是重点！复刻瑞士FM Acoustics 前级的达人深圳春哥也是这样认为的。





http://bbs.hifidiy.net/thread-562081-1-1.html


但是应该注意的是，全平衡设计本身是完全对称的设计，这种设计可以最大程度上的抵消偶次谐波失真。可是这种对称设计对最影响音质的奇次谐波失真是毫无改善的。而人耳对奇次谐波失真又非常敏感，如果不加以控制，奇次谐波失真会使整个系统变得不耐听。纵观Hi-end系统，针对失真特别是奇次谐波失真，都是下了很大功夫去消除的。

（二）、功率放大级架构解析：
    从放大器的稳定性角度分析，一个负反馈放大器的稳定条件是：线路的开环增益达到闭环增益设定点时的频率，对应的相位移动不能超过180度。这句话看起来拗口，但细想一下其实不难理解。如果在某个频率上，线路的开环增益大于设定的闭环增益，那么在这个频率上，系统的闭环负反馈量一定是大于1的；此时，如果放大线路的相移达到了180度，这时，负反馈就变成了正反馈，电路就会引起自激震荡。

    对于一个特定放大器而言（电路特性已确定），设定的闭环增益越低，线路就越不容易稳定。因为闭环增益低意味着负反馈量大于1的频率范围就越宽，而相移由于受到线路中各种分布电容的影响，一般是会随着频率增加而加大的。如果该放大器的相位裕度低的话，就会引发自激震荡。

    既然放大器的稳定性和闭环增益相关，也就意味着当放大器线路已经确定后，闭环增益低的线路，为了达到同样的稳定性，势必需要比闭环增益高的线路牺牲其它的指标。这个牺牲主要可能体现在：补偿电容的加大，或者线路开环增益的降低。

    补偿电容的加大，Hi-Fi烧友并不陌生，会使得放大器的频率特性变差，从而导致音质的可能劣化。线路开环增益的降低，会导致负反馈率的下降。而负反馈率的下降可能会导致一个必然后果和一个可能后果---必然后果是系统的失真必然会增加；可能后果是系统的TIM失真可能会减少。

    前面谈到，平衡系统中，我们需要更加重点的关注奇次谐波失真。而刚刚分析的结果表明，我们需要关注负反馈率下降的问题引发的奇次谐波失真的增加，同时需要兼顾TIM失真。














https://file03.ixueshu.com/api/p ... 007346513011/p3.img



https://file03.ixueshu.com/api/p ... 007346513011/p4.img



https://file03.ixueshu.com/api/p ... 007346513011/p5.img

anmon

刚刚又把之前做的几套板子拿出来对比了一下，FM的，FM改的，还有这个YAMAHA的。
FM的和我改的FM，对齐20Hz相位，20kHz就差好几度了，7~9度，而此时幅度差很大。
YAMAHA的，对齐相位后，20kHz相位仍然基本对齐，幅度差同样较大，差1/3左右吧。
YAMAHA的电路给了我一个新的希望，感觉离完美单端转平衡又近了一步。
主要是我仍然没有找到同时对齐幅度和相位的方法，YAMAHA电路调节电阻也同样影响相位。

虽然FM等电路仿真显示幅度相等了相位就一致，但实际做出来，还是没办法统一，只能取其一。
虽然网上给出的FM录像和截图貌似相位一致，但实际上可能并非如此，测试一下20Hz正弦波冷热端的波形对齐程度，和20kHz的对齐程度就知道了。推测都没有做好。

无语密码

cgpad 发表于 2023-12-3 19:26
去除奇次谐波才是重点！复刻瑞士FM Acoustics 前级的达人深 ...

这功放都超30万港币了，功率不大，价格却高高在上。仪器都测不出它的失真，真的够牛