Le DC en BF

Discutions générales sur le DSPiy et tout ce qui s'y rattache
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thierryvalk
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Le DC en BF

Messagepar thierryvalk » mar. 10 nov. 2015 11:11

Sujet à réflexions (techniques) sur la problématique du DC dans les signaux BF principalement entre le DAC et le HP.

Le DAC ES9023 du DSPiy est bien beau mais pas parfait.
Il laisse passer le DC en provenance du DSP. Y a pas de raison que le DSP lui en envoie mais on ne sait jamais en cas de situation anormale.
Il en crée lors du passage en stand-by.
Il en crée d’office jusqu’à 4mVselon la datasheet.
Il crée aussi des plocs lors d’une mise sous tension selon le temps de montée de cette tension.
Un ploc c’est pas du DC mais s’en rapproche : DC=0Hz Ploc= très faible fréquence.

Pour se protéger le plus simple est de mettre une capa en série, on évitera sur ce sujet les technologies insolites hautement audiophiles mais bien d’évaluer le problème pour rendre service à ceux qui veulent réaliser leurs amplis. ;)

Cette capa est souvent calculée pour couper le DC, vu que l’on en est actif ne serait-il pas judicieux de s’occuper aussi du 50Hz qui est toujours présent un peu partout ?
Je parle bien sûr pour les voies hautes.

Le magnétisme c’est pas trop mon truc, mais je suppose qu’il doit être possible de déterminer avec les specs d’un HP l’offset de la membrane selon une tension DC.
Après faudrait quantifier son effet sur son fonctionnement.

Sujet vaste, déjà souvent abordé sur des forums, mais malheureusement souvent façon discutions de comptoir où d’une situation bien précise on crée des théories pseudo universelles sans en connaitre le fond.

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Re: Le DC en BF

Messagepar thierryvalk » mar. 10 nov. 2015 11:27

Un truc auquel, il me semble, on n’a jamais pensé et qui se fait dans les amplis HC par exemple; c’est d’utiliser le signal Mute du DSPiy.
Beaucoup d’IC comme le LM3886 par exemple disposent d’une entrée Mute. Cela réglerait pas mal de problémes si l’on Mutait directement à l’ampli.
Pourrait aussi être combiné avec la protection DC : un seuil très faible détecté => Mute, seuil plus haut => HP déconnectés.

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Re: Le DC en BF

Messagepar alka » mar. 10 nov. 2015 18:00

Quelques réflexions jetées en pature

La capa de liaison est une préoccupation de fabricant d'ampli, pas trop du fabricant de préamp. Cependant, coté DSPiy ,il faut signaler deux choses :
- il y a jusqu'à 4mV de continu en sortie, ce qui est faible mais pas nul (En mute je ne suis toujours pas sur si tu parles de continu ou un ploc ?je viens de mesurer sur mon DSpiy j'ai de 1.3mVdc à 3mV en sortie selon voie, tout pareil en stop, en mute ou avec du signal)
- pour l'adaptation d'impédance, ESS préconise 5k d'impédance de charge mini, ce qui contraint l'impédance d'entrée d'un ampli derrière un DSPiy. En général pas un souci.


La capa de liaison (DC blcking) est habituellement choisie de qualité. Du mkp ou équivalent. Comme la majorité des ampli ont un impédance d'entrée > 10K, les valeurs habituelles sont de l'ordre de 2 à 4µF. Ca se trouve facilement.
Si on met du CMS je sais pas trop. Je mettrai du COG vu que le surcout est faible.
Dans le cas où on est obligé de mettre une grosse capa electrochimique, il y a un impact sur la disto.
Douglas Self a fait plein d'études sur les capacités et leur influence en audio. Sur son site, un exemple montre dans certaines conditions, la disto rajoutée par une 47µF est significative http://www.douglas-self.com/ampins/dipa/dipa.htm chapitre 5.8 DISTORTION 8: Capacitor distortion.

Dans ce cas, d'après ce que j'ai lu ailleurs chez Douglas Self, choisir de l'electrochimique de qualité, Non polarisé de préférence, de tension élevée 25 ou 35V même si inutile sur petit signal (meilleur dielectrique). Bypassé par une capa film de plus petite valeur.

Enfin, précisons aussi que la capa de liaison peut aussi être nécessaire pour protéger la source; Les amplis alimentés en mono-tension mettent un offset (typiquement de l'ordre de 1 à 2,5V) sur la tension signal et faudrait pas que cet offset passe sur la source !

L'autre solution pour éviter le DC en sortie c'est un DC Servo. Pas bien compliqué a faire quand c'est possible (un ampli BTL par exemple c'est pas possible). Ca ne remplace pas une protection HP mais permet de parfaitement compenser le DC et donc de se passer de capa de liaison. Meme si souvent on voit les deux : capa liaison + dc servo, qui sert dans ce cas a compenser l'offset créé par l'ampli lui même.
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Re: Le DC en BF

Messagepar alka » mar. 10 nov. 2015 19:35

thierryvalk a écrit :Le magnétisme c’est pas trop mon truc, mais je suppose qu’il doit être possible de déterminer avec les specs d’un HP l’offset de la membrane selon une tension DC.
Après faudrait quantifier son effet sur son fonctionnement.


ca se calcule : le déplacement pour une tension continue Vdc est le meme que le déplacement crete avec un sinus donc Vp = Vdc.
c'est négligeable. 50mV pour un HP censé encaisser des dizaines de Volts c'est pas grand chose. Evidemment plus délicat pour un tweeter que pour un woofer.
Faut penser que ça contribue aussi un peu a la chauffe, très peu.
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Re: Le DC en BF

Messagepar androuski » mar. 10 nov. 2015 21:59

Je crois que je vois l'origine de cette réflexion :)
Si on parle d'un ampli destiné à une voie aigüe la solution est simple, dans la grande majorité des cas une capa MKP de valeur modeste suffit.
Pour un ampli dédié à une voie grave si on veut éviter une fc trop haute du filtre passe haut que constitue a capa avec la R d'entrée, il faut une grosse valeur. Et là la solution DC servo est plaisante. J'avais un peu cherché des schéma simples, sans trouver, sauf sur une note d'appli TI concernant les applications fortes puissance du LM3886, dans le cas d'un montage BPA :

DC servo.JPG


C'est assez simple, surtout si on trouve un aop qui peut fonctionner à la même tension que l'ampli, mais je ne suis pas certain que ce montage est adapté puisqu'il y a qd même une capa de liaison en entrée.

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Re: Le DC en BF

Messagepar thierryvalk » mar. 10 nov. 2015 22:32

Pour Mr Self, je doute qu'il soit neutre en parlant de capa. :mrgreen:
Sérieux, 47uF ok, 680 ohm comme charge c'est très peu courant en HIFI tout comme les 8 Vrms.
Mais en effet il faut faire attention à ce composant, comme tous les composants.
Le rajout d'une capas de faible valeur en // sur une grosse et en changeant de technologie est quelque chose qui semble donner de bons résultats dans biens des domaines.

Donc capa de faible valeur. Ok si fréquence de coupure haute sinon il faut une impédance d'entrée plus élevée.
Mais un très grande impédance d'entrée est elle une bonne chose ?
C'est le principe sur le schéma donné par androuski, U3 est un buffer d'entrée avec une impédance de l'ordre de 47kohm.

Sinon, 50mV négligeables par rapport à des dizaines de volts....c'est pas clair pour moi.

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Re: Le DC en BF

Messagepar alka » mar. 10 nov. 2015 22:48

la solution la plus simple en nb de composants serait de mettre un AOP en buffer devant l'entrée du LME49830.
Ca règle le problème de l'impédance et du coup une capa faible valeur convient.


Un dc servo peut se faire avec un seul aop. Un exemple tiré de mon ampli vantage

Image
FB2 vient de la sortie de l'ampli.
la partie ampli différentiel a droite c'est le lm4702. Monté en non-inverseur.
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Re: Le DC en BF

Messagepar alka » mar. 10 nov. 2015 22:49

thierryvalk a écrit :Pour Mr Self, je doute qu'il soit neutre en parlant de capa. :mrgreen:
oui ça m'a toujours sidéré. Et du coup je me rappelle de lui :)
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Re: Le DC en BF

Messagepar androuski » mar. 10 nov. 2015 22:54

Merci pour ces éclaircissements,
le rôle du buffer en entrée est donc d'augmenter l'impédance d'entrée pour permettre le montage d'une capa de plus faible valeur ?
Mais d'un point de vue pratique,est-ce qu'on ne peut pas se contenter de prévoir un condo de faible valeur pour un usage avec une comp et tolérer pour un grave-médium un offset de 50mv, qui en termes de déplacement risque fort d'être négligeable ?

Ton schéma de DC servo est exactement le même que celui de la note TI ; est-ce qu'un DC servo ne vaut pas mieux qu'un buffer, puisque celui-ci s'ajoute sur le trajet du signal ?
Modifié en dernier par androuski le mar. 10 nov. 2015 22:58, modifié 1 fois.

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Re: Le DC en BF

Messagepar manudrz » mar. 10 nov. 2015 22:57

Tu m'enlèves les mots du clavier Androuski ::d

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Re: Le DC en BF

Messagepar thierryvalk » mar. 10 nov. 2015 23:00

C'est un peu la question que je posais au début.
Mais il ne faut pas non plus,il me semble, s'arrêter sur le constat qu'une capa électro est mauvaise.
Mauvaise où et de quelle manière.
Je dirais que mettre une grosse (physiquement) MKT ou autre va amener d'autres problèmes.

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Re: Le DC en BF

Messagepar androuski » mar. 10 nov. 2015 23:05

Un grosse KMP c'est hors de prix, et c'est 40mm de long... à intégrer sur un pcb c'est pas la joie. Le buffer est peut-être intéressant si il permet aussi d'optimiser l'impédance d'entrée pour le DSPiy, et je suppose qu'il existe d'excellents aop qui n'ajoutent pas de distorsion.

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Re: Le DC en BF

Messagepar alka » mar. 10 nov. 2015 23:05

thierryvalk a écrit : sinon il faut une impédance d'entrée plus élevée.
Mais un très grande impédance d'entrée est elle une bonne chose ?
C'est le principe sur le schéma donné par androuski, U3 est un buffer d'entrée avec une impédance de l'ordre de 47kohm.
post croisés. oui c'est classique de mettre un aop en buffer pour régler des problemes d'impédance et une grande impédance d'entrée n'est pas trop un probleme. on va pas mettre des Mohms non plus.

Sinon, 50mV négligeables par rapport à des dizaines de volts....c'est pas clair pour moi.

C'est un raisonnement simpliste. Si tu imagines un woofer qui a un Xmax de 5mm et a qui il faut 150W dans 8 oms pour atteindre son Xmax. Des pointes a 50V.
On imagine bien que 50mV le fera bouger très peu. Au lieu d'etre parfaitement centré au repos dans la bobine, il sera légèrement décalé en avant ou en arrière de quelques dizièmes. Ca ne l'empeche pas de bien fonctionner sauf si c'est un HP haut rendement utilisé en hifi. Dans ce cas, il travaille en faible débattement et le décalage d'offset est théoriquement + embetant.
Pour un tweeter, c'est aussi plus embétant oeuf corse.

Si j'ai le courage de me plonger dans les formules je te fais le calcul. Faut tenir compte de la caisse aussi, c'est + compliqué.
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Re: Le DC en BF

Messagepar thierryvalk » mar. 10 nov. 2015 23:11

Si j'ai le courage de me plonger dans les formules je te fais le calcul. Faut tenir compte de la caisse aussi, c'est + compliqué.

:merci: d'avance, ne te tracasse pas avec la caisse, prend un tweeter c'est plus parlant et surtout plus une interrogation en actif.

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Re: Le DC en BF

Messagepar thierryvalk » mar. 10 nov. 2015 23:15

androuski a écrit :Un grosse KMP c'est hors de prix, et c'est 40mm de long... à intégrer sur un pcb c'est pas la joie. Le buffer est peut-être intéressant si il permet aussi d'optimiser l'impédance d'entrée pour le DSPiy, et je suppose qu'il existe d'excellents aop qui n'ajoutent pas de distorsion.

C'est clair que 40mm c'est pas idéal sauf si l'on veut faire récepteur radio. :mrgreen:

En gros c'est simple, moin il y a de composants et mieux c'est.
Mais il faut ce qu'il faut comme composants pour que l'ampli fonctionne de manière optimale.
C'est bien pour cela qu'il faut quantifier tous les problèmes.
Car il n'y a pas que la disto, le bruit est aussi un facteur très important.

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Re: Le DC en BF

Messagepar alka » mar. 10 nov. 2015 23:19

androuski a écrit :Merci pour ces éclaircissements,
le rôle du buffer en entrée est donc d'augmenter l'impédance d'entrée pour permettre le montage d'une capa de plus faible valeur ?
dans ce cas oui. ca a aussi d'autres intérets et aussi des désagréments puisqu'on rajoute un aop dans le chemin du signal. La regle c'est de mettre un bon aop pour qu'il ne déteriore pas le travail de la suite. On voit souvent des LME49720 utilisés dans ce role. Suffit de lui mettre une résistance de 47k comme Rin sur le schéma de TI, et l'impédance d'entrée rentre dans la norme des amplis.


Mais d'un point de vue pratique,est-ce qu'on ne peut pas se contenter de prévoir un condo de faible valeur pour un usage avec une comp et tolérer pour un grave-médium un offset de 50mv, qui en termes de déplacement risque fort d'être négligeable ?
c'est un choix. dédier l'ampli a son usage et faire des choix optimaux en conséquence c'est très bien.
En meme temps, on est loin des 50mv. Le DSPiy c'est 4mV maxi et ton ampli qui passe le continu le passe avec un gain de 1. Donc 4mV en sortie.
Evidemment si la source se met a envoyer 12Vdc, il faut toujours une protection HP quelque part pour éviter les dégats.


Ton schéma de DC servo est exactement le même que celui de la note TI ; est-ce qu'un DC servo ne vaut pas mieux qu'un buffer, puisque celui-ci s'ajoute sur le trajet du signal ?
tu me l'apprend (et j'ai pas regardé le schéma que t'as posté) ! :merci:
perso, j'ai un faible pour dc servo car ça rend l'ampli a toute épreuves si tu changes de source. Et puis le dc servo corrige aussi le dc que le LME49830 créerait, s'il en créé.
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Re: Le DC en BF

Messagepar thierryvalk » mar. 10 nov. 2015 23:22

Et puis le dc servo corrige aussi le dc que le LME49830 créerait, s'il en créé.

Mais qui a parlé d'un LME49830 ? :]

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Re: Le DC en BF

Messagepar androuski » mar. 10 nov. 2015 23:30

Vous êtes des coquins tous les deux... bon, la nuit porte conseil.


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