死磕单端转差分电路

anmon · 发表于 2023-12-15 13:35

本帖最后由 anmon 于 2023-12-18 16:00 编辑

本来想随便玩玩平衡电路，正好看到有FM255的电路出现，就冒出了仿制的念头。
结果一发不可收拾，从所谓的FM255到266什么的，分立件到OP，做了一个又一个，功放板也做了好多种。
每次都以为做好了，结果又发现有改进的余地。
今天就把各个版本的波形图放上来，省得大家再费心取对比了。列举11种常见的电路，都是实测的结果，或许以后还会增加新的电路。
首先看看所谓的FM255，
图片上都有频率、相位值，就不一一说明了，网页编辑很费力，大家自己看吧.
未注明的运放都为OPA2134。

电路1. FM255，电路图略。
1-FM255 20Hz.png

可见FM255的超高频和超低频都有一定的相位差，有点儿高不成低不就。2k方波一端过冲一端不足。放大了看，冷热端压摆率有差异。说实在的，这个电路这个性能，我真不知道哪里好，或许是人家独特的调音手段？或许是网传电路有误？

2.FM255改输入并联加速电容为接地，电容值为10pF。
超高频相位差有明显改善。
2-FM255 CZ 20 Hz.png

3.使用三个运放的电路，感觉没啥可圈可点之处，高频相差好，低频相差稍大。

4.使用四个运放的电路，是ADA4075规格书里的电路，红圈处电阻阻值加倍。听过一段时间，听感不错。

5.使用双运放的电路，只有一个输入端。电路简单，低频无相差。

6.使用飞利浦NE5532双运放的0dB电路，高低频都没有相差，方波有点儿过冲，输入加个简单的低通滤波就好了。
6-OP 0dB.png

7.PM-12电路，低频无相差，20k有几度的相差，超高频就比较差了。
7-PM-12 20Hz.png

8.YAMAHA的电路，高低频相差表现优秀，方波漂亮。实际测量电路的交叉反馈是接在电容前边。
8-YAMAHA 10-36K.jpg

9.YAMAHA的电路，跟8的电路只有参数差异，高频有相差不过不太大，放大倍数不同，居然有这么明显的差异？
不过这个电路没有调到完全等幅，这也是高频有相差的缘故。R105的值需要更精确调节，我实际用的11k+330 欧姆。

10.DRV134，咸鱼上淘了一块板，就为了测试。幅度差、相差表现优异，激光校准不是盖的。方波有过冲，但看得出冷热端压摆率一致性很好。这也指引了我们做这类电路的方向，特别要注意幅度差和相位差。
10-DRV134 20Hz.png

11.SSM-2139，实际电路是加了电容的，如图。

幅度差和相差表现还不错，方波挺漂亮，一致性很好，形状稍有不标准，实际电路前边有一级菱形缓冲，无输出耦合电容。

*3#更新了PM-12的波形图，并补充了示波器探头校准的波形。

anmon · 发表于 2023-12-15 13:37

本帖最后由 anmon 于 2023-12-15 15:06 编辑

顺手上一下AP测试的参数，没有全部的数据，像FM255以前测过，记得失真大约0.008左右，我改的FM电路失真大约0.005还是0.0005？忘记了。若有谁想了解我可以找时间再复测。
看看频响，跟增益相关的，可以看出，YAMAHA的电路是有滤掉高频的。

看失真度，颜色和电路名称在截图里有标。YAMAHA的电路指标很好，6-OP 0dB的也很好。
表现较差的是7-PM-12电路和5-OP，这里使用的是OPA2132，测试时命名未OP 2132。由于测量带宽设在22k所以高频指标变好了不少。

信噪比，YAMAHA的确实不错，PM-12电路可能因为是分立件，板子比较大，裸测接收的干扰多，所以较差。最大输入限制在了5Vrms。
但5-OP电路为何也比较差，不太理解。

再看看频谱，YAMAHA和其他几个电路都很好，谐波很小，就不上图了。
看看PM-12的
FFT PM-12.PNG

二次谐波比较高，听感应该不错。
再看看OP的

三次和高次谐波比较多，声音应该不太和谐。

anmon · 发表于 2023-12-15 13:37

本帖最后由 anmon 于 2023-12-16 17:33 编辑

重新调整PM-12，2023年12月16日
PM-12的测试低于预期，今天休息，索性重新调整一下参数，调整后的波形符合预期，有明显改善。
20Hz~20k相差很小，200k相差也减小了很多。
顺便把探头校准的波形也放上来。废话不多说，
先看示波器探头校准后的方波波形波形。
校准.png

有个小尖刺，这个去不掉，只要测试的波形跟这个一致，我就当它是OK的了。

当方波波形一致后，相差也变小了，这是我总结的规律。
找时间再测试一下失真度，看看相差调整了之后会不会改善。

docmd · 发表于 2023-12-15 13:42

等效分析，单端与平衡并无区别。

筑明 · 发表于 2023-12-15 13:44

收藏了，难得看到有电路、有测试数据、有分析的高质量帖子。

断桥烟雨 · 发表于 2023-12-15 13:52

本帖最后由断桥烟雨于 2023-12-15 14:13 编辑

运放很难设计好

cgpad · 发表于 2023-12-15 15:58

   从网上找到的瑞士 FM Acoustics 前级维修资料，瑞士原厂的 FM-19508 模块是这样的，输入电阻/ 接地电阻/ 补偿小电容/ 都是装在模块里面的。

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

https://gw.alicdn.com/bao/upload ... .heic_q50.jpg_.webp

http://bbs.hifidiy.net/thread-1501273-5-1.html

http://bbs.hifidiy.net/data/atta ... ybi1l4iw2a1a4am.jpg

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

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

FM 255-MK-II : 19200 平衡输出模块

https://www.ixigua.com/7029728980517257759

http://bbs.hifidiy.net/data/atta ... as3apyifyf3sp9f.jpg

http://bbs.hifidiy.net/data/atta ... sbt8bs1es4tp1bu.jpg

cgpad · 发表于 2023-12-15 17:06

网传 FM Acoustics DIY版本 FM-19208 模块电路 / DIY版本马兰士 PM-12 前级：有一个共同的缺点，就是电路图并不是厂家官方公布的电路图。

瑞士 FM Acoustics 原厂的 FM - 19508 模块是这样的，输入电阻/ 接地电阻/ 补偿小电容/ 都是装在模块里面的，这个模块在维修的时候更换了两个小电容和八个电阻。

xmlhifi · 发表于 2023-12-15 17:20

用一片全差分运放多简单，比如LTC1992。或者用一片单端转差分LT6350更简单。

jacksl528 · 发表于 2023-12-15 19:52

xmlhifi 发表于 2023-12-15 17:20
用一片全差分运放多简单，比如LTC1992。或者用一片单端转差分LT6350更简单。

好是好，就是ADI的芯片太贵了，没得性价比。

jacksl528 · 发表于 2023-12-15 19:53

本帖最后由 jacksl528 于 2023-12-15 19:55 编辑

一直用， DRV134、135 ，自己也用运放做过楼主测试的某款电路，但对外围电阻的精度要求高。信噪比和失真度也不如当时用的DRV135

cgpad · 发表于 2023-12-15 22:52

本帖最后由 cgpad 于 2023-12-17 09:52 编辑

Sony大法：正相放大器的相位超前补偿电容比反相放大器的相位超前补偿电容要大。

http://bbs.hifidiy.net/thread-1501273-5-1.html

http://bbs.hifidiy.net/thread-1502244-2-1.html

好像还是有官方电路图的靠谱一些。

1 Midas XL 48 Service Manual.png

Behringer-X32-BL.rar (96.31 KB, 下载次数: 25)

cgpad · 发表于 2023-12-15 23:18

Studer-D741-单端转平衡输出电路.rar (188.75 KB, 下载次数: 28)

shiyuxin0318 · 发表于 2023-12-16 07:46

谢谢分享，有空再测试一下FM255低频，比如30hz的方波响应，我认为FM声音差是由于低频差，虽然用电容耦合，反正声音总觉得那里不对。我也在想，声音这么差，卖这么贵？调试我自己以为没有问题，至少从原理层面没有问题。如CMRR分高低频调整，RCA转XLR,+-输出波形正常，幅度相等。

shiyuxin0318 · 发表于 2023-12-16 07:56

cgpad 发表于 2023-12-15 17:06
网传 FM Acoustics DIY版本 FM-19208 模块电路 / DIY版本马兰士 PM-12 前级：有 ...

这模块里面有这么多电容？好像还是钽电容

cgpad · 发表于 2023-12-16 09:39

shiyuxin0318 发表于 2023-12-16 07:56
这模块里面有这么多电容？好像还是钽电容

和网传的 19208 / 19200模块有较大的区别，具体情况不清楚，从维修那里找到的资料，这个是FM-266第一代机上面使用的19508 模块，19508 模块和711/811的输入电阻/ 接地电阻/ 补偿小电容/ 都是装在模块里面的，这个模块在维修的时候更换了两个小电容和八个电阻。

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

https://gw.alicdn.com/bao/upload ... .heic_q50.jpg_.webp

shiyuxin0318 · 发表于 2023-12-16 10:08

本帖最后由 shiyuxin0318 于 2023-12-16 10:13 编辑

cgpad 发表于 2023-12-16 09:39
和网传的 19208 / 19200模块有较大的区别，具体情况不清楚，从维修那里找到的资料，这个是FM ...

从网上去听了莲平的，声音也就这样，如果莲平更接近原电路，那声音极不耐听，骗骗初烧可以。我调试完成后耐着性子听了两个晚上，声音的大趋势和莲平的一致，感觉高频特明显（但这不是在很高的频段，应该是人耳最敏感的频段）。可能我们调试的方向有问题，也可能这机子的声音取向就这样。第一版做完听的时候我还认为电容搭配不合理。建议，谁还做的话，耦合电容全部用最普通的电容，不要用高频低阻的，可能火气会少一点，从你刚才发的模块看，耦合电容要用钽电容，可能会中和掉这高音，因为奶妈就是阴柔（听说的），正好前面买了4颗钽电容没有用，装上去听一下。

补充内容 (2023-12-19 08:14):
更正，录音听到是自己系统的声音，昨天晚上已经全部调试完成，结论还对得起这个名声，对我来说，花1k左右很值。