galmveer voorversterker ruist met opamp: fet eerste trap doen?

Astrogator

Analoge Levensvorm
Lid sinds
4 juni 2019
Berichten
325
Locatie
Amsterdam
Ik ben bezig een zo goed mogelijke galm te maken met 2 eerste klas galmveren te bouwen als sausje in m'n Eurorack kastje. De aansturing heb ik ondertussen prima voor elkaar: het zijn hoogohmige veren, 200 ohm DC aan beide kanten, volgens wat ik heb kunnen vinden erover betekent dat dat de hoogohmigste soort is, 2100 ohm impendantie of daaromtrent -voor de ingang is dat bijzonder, voor de uitgang niet zo geloof ik-, en dat heeft de consequentie met aansturing dat er een erg hoog voltage nodig is, opgelost nu met een 1:8 trafootje achter een heel simpele AB-klasse transistortrap, werkt prachtig! (zo'n kleintje, zoals vroeger in transistorradiootjes, bij Newtone gekocht :-D )
DUs daar zijn voorlopig geen problemen, al ben ik wel hongerig naar goede suggesties om het nog beter te maken, nu werkt het naar tevredenheid, maar mooier met simpele middelen is natuurlijk altijd fijn.

De voorversterking van de uitgang is waar het nu weliswaar werkt, en prima, maar niet naar tevredenheid. Ik heb een simpele non-inverting TL061 gebruikt, met dus een flink hoge versterking (paar honderd keer, weet niet meer precies hoeveel). Dat werkt goed, maar er komt flink wat ruis bij, en ook een beetje brom. De brom zal wel in m'n voeding zitten, die is niet optimaal (halve fase 7812/7912 uit 12 V AC...), dus daar verwacht ik geen simpele oplossing voor. Maar de ruis... Ik snap dat zo'n één-traps hi-gain opamp niet optimaal is (of is dat onzin?), maar ik wil het ook niet al te ingewikkeld maken. Ik denk aan een aantal oplossingen: In twee trappen met TL06X ? Maakt niks uit waarschijnlijk, of wel? Een andere opamp die niet zo ruist als deze toch al ruisarme opamp? Die zou ik dan weer moeten aanschaffen (tenzij de LM358 dual werkelijk (voldoende?) beter is, die heb ik in huis, ook een LM353, maar maar één stuk en ik heb 2 nodig.

De nu bereikbare oplossing die me het zinnigst lijkt, maar ik geen echte clou heb hoe (nou ja, ik kom er wel uit, maar kost weer extra studie en veel uitproberen), is een simpel voortrapje van één fet, en dan die 061 (of 353/358?). Ik heb BF245's en BS170's in huis. Zou dat werken en veel schelen?
 
In een eerder draadje over dit onderwerp gaf marcmarc de suggestie om een SSM2019 te gebruiken als ruisarme oplossing. Wil je iets anders, kijk even hier. Dat zal beter zijn dan wat je nu hebt, maar nog niet zo goed als met bv. een SSM2019.
 
In twee trappen met TL06X ? Maakt niks uit waarschijnlijk, of wel? Een andere opamp die niet zo ruist als deze toch al ruisarme opamp?



De TL06x is trouwens niet echt ruisarm te noemen, daarom een minder goede keuze voor deze toepassing. De TL07x ruist in vergelijking minder hard. Daar staat tegenover dat de TL06x minder stroom trekt, maar ik neem aan dat dit hier niet echt van belang is. Ik zou de TL07x trouwens ook niet echt ruisarm willen noemen, in vergelijking met andere opamps. Maar voor veel dingen is dit oude beestje nog prima bruikbaar, zonder veel problemen, voor toepassingen waar je signalen bewerkt die tamelijk "hard" zijn. Maar niet voor toepassingen waar je veel moet versterken.

Een andere opamp die beetje een favorietje is van mij, de NJM2068. Tamelijk goedkoop, lijkt veel op een NE5532, maar trekt minder stroom (de NE5532 is best gulzig) en ruist ook nog een beetje minder.
 
Wil je iets anders, kijk even hier. Dat zal beter zijn dan wat je nu hebt, maar nog niet zo goed als met bv. een SSM2019.
Dat is in feite de schakeling die ik nu heb, maar met iets andere weerstandswaarden en zonder de filters. De weerstanden had ik veel hogere waardes voor gekozen (1,5 M met 1M trim in serie in de terugkoppeling, ik geloof 22K naar aarde) omdat ik bang was voor instabiliteit. Zo heel laag als hier durfde ik niet te gaan. misschien is dat ook nodig bij de TL0X1, maar kan het wel bij deze (5532)? Of kan ik dat ook rustig doen met Tl0xx?

Ik zat er al over te denken die filters toe te voegen in deze schakeling, maar had er helemaal niet aan gedacht dat het ook zou kunnen uitmaken in de s/ruis verhouding zoals daar vermeld staat, eens proberen dus, ik heb het ruim op verobord staan dus gaat makkelijk. Ik heb wel meer gain nodig ook dan daar, als ik me niet vergis zit ik nu ergens bij de 150-200. Misschien moet dat dus toch wel met een tweede trapje.
Zou ik deze schakeling ook met een ssm2019 kunnen bouwen? En zijn die inwisselbaar met de pins? Zou handig zijn als ik het gewoon kan omprikken.
Ga in ieder geval maar eens een stelletje 5532's bestellen, kom ze sowiezo al vaker tegen dus wel fijn om er een paar van in huis te hebben. En als ik dat dan toch dooe meteen maar een SSM2019 (of 2, is het een enkele of dual?)

fantastische pagina is dit trouwens, de driveschakeling met het trafootje heb ik hier ook vandaan, plus het inzicht in wat voor veren ik heb, de impendanties en hoe ze moeten worden aangestuurd. Het recoveryprintje had ik al gebouwd voor ik deze pagina vond, anders had ik het misschien meteen zo gedaan. In eerste instantie had ik 386 voor de aansturing, maar dat gaf dus veel te laag signaal voor die hoogohmige veren; na zoeken kwam ik toen hier terecht en na een experiment met goedkoop klasse-D eindversterker printje gerund op 24 volt (aan de +12 en -12) en het na aardig resultaat opgeblazen te hebben (???!??!) besloten dat transistortrapje te bouwen: beter maar nog te weinig op die 12v, durfde niet naar 24 te gaan (hoewel, als de trafo's geen optie waren geweest had ik het zeker geprobeerd, die paar transistors zullen de bank niet breken ;-) ), nu met de trafootjes perfect -de schakeling zonder trafo's is dezelfde als die met, dus dat was makkelijk.
 
Toch blijf ik benieuwd naar de mogelijkheid om een eerste trapje met een fet te maken, en de vraag of dat minder zou ruisen met een BS170 (die lijkt me een heel stuk bruikbaarder hiervoorer dan die BF245, toch?) dan wat ik nu heb. DIe andere opamps komen ooit wel eens, sneller of later, maar los van dat ik nu het liefst meteen iets zou maken dat werkt en tevreden maakt met wat ik nu in huis heb, krijg ik ook steeds meer smaak voor het bouwen van simpeleelementaire schakelingen met lekker oldskool transistors (zoals de oorspronkelijke STeiner uit 74 die ik heb gebouwd, weliswaar met een opampbuffertje erachter en opamp-buffer voor de cv, maar de kern is puur :-) ) )en soms fets, opamps beginnen me een beetje te vervelen met hoe simpel ze toe te passen zijn (soms maar hoor, meestal ben ik er heel dankbaar voor, en er zijn ook heel mooie elementary dingen mee mogelijk, m'n synth zit er vol mee ondertussen), er is iets elegants aan een schakeling met een paar life-size transistors ipv 3 of 4 opamps, die immers ieder een hele zooi transistors/fets zijn, die bovendien piepklein zijn en onzichtbaar. VOelt U de vibratie al? Ook vanuit het idee dat hoe minder onderdelen er tussen de ingang en de uitgang zitten hoe mooier, een chip gooit daar direct een factor 10 ofzo in, of dat ook betekent dat het daardoor minder goed is zal wel niet (ik lees ook slechte dingen over de bv zgn super-hi-fi solid-state opamps ...), maar het gaat vooral om het idee en gevoel natuurlijk. Het verschil tussen een heel ingewikkelde machine black-box en een oude klok waarvan je precies ziet hoe de radertjes draaien...
 
Laatst gewijzigd:
Ja, het kan leuk zijn om iets te bedenken met wat transistoren enzo, in plaats van altijd maar naar een opamp te grijpen. Het heeft een zekere charme. De aantekening die ik daarbij maak, het hangt af waar het voor is. Het is erg moeilijk om te "concurreren" met de knappe koppen in de halfgeleiderindustrie, probeer maar 'ns een discrete opamp te maken die een beetje in de buurt komt qua specs met een opamp als IC, van enkele decennia geleden. Dat valt niet mee, dan hebben we het nog niet eens over modernere ontwerpen. Voor een toepassing waar je bijvoorbeeld veel moet versterken en weinig storende ruis wil, in zo'n geval heb ik liever iets wat de industrie al voor mij heeft bedacht en dat goed en gemakkelijk is te gebruiken. Zo'n IC erin met goede specs, en het werkt. Het is voor een niet zo'n interessante toepassing, het is puur functioneel en het moet gewoon werken. Voor zoiets als een filter, wat je noemt, ligt het anders. Dat ligt in het gebied waarbij je de klank bewerkt en de relatie tussen specs en hoe het uiteindelijk klinkt is een stuk vager. Voor de aardigheid zou ik ook zo'n filter willen proberen in een geheel discrete versie. De specs mogen in dat geval misschien minder goed zijn, maar het kan best heel goed klinken.

Als je toch een SSM2019 wil gebruiken, hier de datasheet. De BS170 is een MOSFET, ik weet niet hoe het met specfiek met deze uitpakt, maar het is niet het eerste wat in me opkomt voor deze toepassing. JFET's zullen in het algemeen minder ruisen en een betere lineariteit hebben.
 
De BS170 is een MOSFET, ik weet niet hoe het met specfiek met deze uitpakt, maar het is niet het eerste wat in me opkomt voor deze toepassing. JFET's zullen in het algemeen minder ruisen en een betere lineariteit hebben.
Oeps, had ik me even vergist, ik verkeerde in de veronderstelling dat de BS170 een JFET is. Hoe ik daarbij kom, geen idee, ik denk dat ik typenummers heb verhaspeld in m'n discalculiese brein. Ik meende die te hebben besteld voor een sample&hold schakelingetje, evenals die BF245, en ik weet vrij zeker dat een van die twee schakelingetjes die ik heb gebouwd een JFET gebruikt, ze werkten in ieder geval beide heel verschillend. Eens even uitzoeken wat ik dan heb liggen, of dat ik me over die schakelingen vergis.

Kortom, ik wilde dus ook een JFET gebruiken, zou niet goed weten hoe een zinnige simpele voorversterker met een mosfet te maken zonder ingewikkeld biasgedoe en toestanden om het lineair te krijgen inderdaad.

edit: even de schatkist erbij gepakt, en inderdaad: ik heb een enorme hoeveelheid BS170's (twee keer besteld per ongeluk en beide keren gedacht laat ik wat extra doen, ze kosten geen fluit. 18 stuks maar liefst, allemaal van goede dealers. Ik heb inderdaad wel JFETS, 4 stuks: BF256B, van Reichelt dus ook OK... N-channel depletion. Misschien minder geschikt als voorversterker of vergis ik me als ik denk dat je daarvoor beter enhancements kunt hebben?
BF245's heb ik waarschijnlijk nooit gehad, of ik heb er ergens een schema mee liggen in de verlangmap, of ze zijn in de Formant gebruikt, of de enige verklaring is m'n discalculie.

Anyway, zit ik dus blijkbaar met zo'n boel BS170's, zou er iets leuks kunnen zijn dat ik daarmee kan, waar je een stel dergelijk JFETS nodig hebt?
 
Laatst gewijzigd:
Ik snap er niks meer van, op de ene plek wordt de BF245 inderdaad mosfet genoemd, en staat er ook het schemasymbool by met de diode erin enzo, maar ergens anders zie ik weer een schema waarin de BF256 wordt gebruikt en tussen haakjes als equivalent de BF245 wordt gegeven. Zoek ik op BF245 JFET kom ik op datasheets waar het toch weer een JFET genoemd wordt. Zijn er twee verschillende soorten BF245?!?
Ik weet nu ondertussen ook weer hoe ik aan die 256's kom, die had ik bij Reichelt besteld omdat in het schema dat ik had een 245 stond gespecificeerd, met het schemasymbool van een JFET, en Reichelt als vervanger die 256 opgaf, en ik ook ergens een artikeltje vond over de niet meer geproduceerde 245 en wat dan te gebruiken. En de schakeling werkt naar behoren. Als ik me goed herinner had ik zelfs eerder wel 2 245's besteld bij newtone maar die opgeblazen waarschijnlijk, omdat de schakeling toen niet werkte (ik had nog geen componententester, dus weet niet). Eens in m'n bakje met opgeblazen onderdelen kijken. Ik begin een beetje duizelig te worden...

Als je toch een SSM2019 wil gebruiken
a propos, waar koop ik die? zowel bij Reichelt als Newtone kan ik hem niet vinden... En is die een stuk beter dan de 5532 of die NJM-huppeldepup (de laatste wel bij Reichelt, 58 ct)? DE 5532 ruist veel minder dan TL0xx of scheelt dat weinig of niets?
probeer maar 'ns een discrete opamp te maken
daar zal ik me dus ook voor geen goud aan wagen, het idee al... Nee, maar ik zie dat ik vaak een opamp gebruik, en in veel schema's een opamp wordt gebruikt waar het heel simpel met een of twee transistors zou kunnen, compacter en zelfs soms met totaal minder onderdelen. bv een simpele inverter voor een gate-spanning om maar iets te noemen. En ook de constante-stroom aansturing van een LED< ik wil dat toch ook nog eens proberen met een stroomspiegel met twee transistors - zag ergens trouwens ook nog een net zo simpele iets andere configuratie met twee trannies om dat te doen.
 
Laatst gewijzigd:
Het is tegenwoordig wat lastig om JFET's te vinden, het aanbod is langzamerhand aan het uitdunnen. Reichelt heeft naast de BF256 ook nog wel typen als J112 en J113, voor een redelijke prijs.

Mouser heeft de SSM2019, zie hier. Bij andere leveranciers kom ik 'm ook nog niet tegen, ik kijk nog even verder. Wat betreft de ruis, dat scheelt inderdaad veel. Voor een gegarandeerde lage ruis bij de NE5532 moet je de A-versie nemen, de ruis is 5 nV/sqrt(Hz). Er zijn echter mensen die wel 'ns A-versies en niet-A-versies hebben getest en de ruis bleek hetzelfde. Kan misschien afhangen van de fabrikant en hoe die een selectie maakt.

De NJM2068 doet het met 4 nV/sqrt(Hz) nog iets beter. De SSM2019 is in vergelijking superieur, met 1,7 nV/sqrt(Hz) bij een versterking van 100x. Bij meer versterking is het nog iets beter. De TL07x ruist met 18 nV/sqrt(Hz) fors meer, maar nog altijd minder dan de TL06x met 42 nV/sqrt(Hz). Er valt over ruis, deze waarden en wat verder nog meer om de bocht komt kijken, meer te vertellen. Maar ik vereenvoudig nu even voor het gemak, en deze getallen geven wel een indicatie.
 
Voor echt minimale ruis is het niet voldoende om recht-to-recht-aan component (bijv opamp, BJT, FET) te selecteren 'met laagste ruis'.
Het gaat hier om een geode aanpassing op de bronimpedantie (de uitgangscoil vd galmveer): het is de samenhang van de galmveer & recover-versterker die het ruisgedrag domineert.

Lang verhaal kort: neem een van de 'bewezen' ontwerpen. Als je zelf een design wilt maken is dat natuurlijk veel leuker & leerzamer, maar dan zou ik een FET overslaan (tenzij je nog een extra aanpassings-transformator toevoegt):
FETs als preamp zijn qua ruis het beste geschikt voor hogere bronimpedanties dan de meeste galmveren hebben. BJT is hier koning.
 
Het gaat hier om een geode aanpassing op de bronimpedantie (de uitgangscoil vd galmveer): het is de samenhang van de galmveer & recover-versterker die het ruisgedrag domineert.
...
FETs als preamp zijn qua ruis het beste geschikt voor hogere bronimpedanties dan de meeste galmveren hebben. BJT is hier koning.

Dus de ruis in mijn geval zou meer veroorzaakt kunnen worden door een impendantie-mismatch dan door de ruiseigenschappen van de opamp? Ik heb hem namelijk op zo hoog mogelijke impendantie gebouwd: non-inverting tl061/081/071 met zo hoog mogelijke weerstand naar aarde en terugkoppeling (22k naar aarde en 1,5-2,5 M terugk. , weet nu zo gauw even niet meer of dat nu een impendantie van 22k parallel aan 2M is, dus 22K, of de hele hoge impendantie van de directe input aan de fet-opamp. De schakeling die Disharmonic
aandraagt heeft zo te zien een impendantie van 100K onder de afsnij van het lopass-c'tje aan de ingang, 2k2 plus de reactante weerstand van de C (22n) er boven. Ik vroeg me af waarvoor die 100k parallel aan de ingang is, maar dat is dan zeker bedoelt om die impendantie aan te passen? Of is dat gedoe met dat c'tje ook een mipendantie-toestand, om een lagere impendantie in het hoge bereik te hebben? Heel onlogisch anders zie ik nu, in het snelle lezen had ik het als een hipass-filter geinterpreteerd, maar het is natuurlijk andersom, wat onlogisch zou zijn dus omdat het de hoge-frequentieweergave moet bevorderen volgens de tekst, dus dat is puur een impendantietoverij die ik nog niet goed kan doorgronden bij gebrek aan kennis over die materie?

Ik ben die schakeling nu aan het bouwen, ben benieuwd hoe het uitpakt, zeker aangezien ik voorlopig nog geen andere betere opamps in huis heb. Misschien wel helemaal niet nodig dan uiteindelijk? Ik kan me ook niet herinneren dat ik errder zulke ruisproblemen had met een 100-250 x versterkende tl0xx, maar ik kan me vergissen. ZOu dus kunnen dat een betere opamp misschien niet eens echt nodig is als ik het nu goed begrijp, dat zou leuk zijn. NOg leuker omdat het dan dus nog weer beter kan met wel de juiste opamp, en het licht brengt op het weer verder uitbreiden van mijn studie-onderwerpen om meer ruisproblemen op te lossen! Weet je een goede tekst of video ('s) die ik daarover kan raadplegen? Ergens in een Muffwigler-discussie over ruis met TL0xx vs 5532 ( https://www.muffwiggler.com/forum/vi...c.php?t=102664 ) komt de voor mij nieuwe term 'Johnson noise' aan de orde in verband met impendantie, samen met (verhouding tussen?) current noise en voltage noise, is dat het goede spoor, en zo ja via welke route?
 
Laatst gewijzigd:
De schakeling die Disharmonic aandraagt

Ik denk dat je deze bedoelde, de link die je hebt geplaatst is de datasheet van de SSM2019. ;)

Voor echt minimale ruis is het niet voldoende om recht-to-recht-aan component (bijv opamp, BJT, FET) te selecteren 'met laagste ruis'.
Het gaat hier om een geode aanpassing op de bronimpedantie (de uitgangscoil vd galmveer): het is de samenhang van de galmveer & recover-versterker die het ruisgedrag domineert.

Dat was ook de achterliggende gedachte, vandaar ook de link erbij naar de pagina van Rod Elliott met een uitleg hierover. Dat was ongetwijfeld ook wat marcmarc bedoelde toen hij eerder de suggestie deed voor een SSM2019.
 
Dus de ruis in mijn geval zou meer veroorzaakt kunnen worden door een impendantie-mismatch dan door de ruiseigenschappen van de opamp? Ik heb hem namelijk op zo hoog mogelijke impendantie gebouwd: non-inverting tl061/081/071 met zo hoog mogelijke weerstand naar aarde en terugkoppeling (22k naar aarde en 1,5-2,5 M terugk. , weet nu zo gauw even niet meer of dat nu een impendantie van 22k parallel aan 2M is, dus 22K, of de hele hoge impendantie van de directe input aan de fet-opamp. De schakeling die Disharmonic aandraagt heeft zo te zien een impendantie van 100K onder de afsnij van het lopass-c'tje aan de ingang, 2k2 plus de reactante weerstand van de C (22n) er boven. Ik vroeg me af waarvoor die 100k parallel aan de ingang is, maar dat is dan zeker bedoelt om die impendantie aan te passen? Of is dat gedoe met dat c'tje ook een mipendantie-toestand, om een lagere impendantie in het hoge bereik te hebben? Heel onlogisch anders zie ik nu, in het snelle lezen had ik het als een hipass-filter geinterpreteerd, maar het is natuurlijk andersom, wat onlogisch zou zijn dus omdat het de hoge-frequentieweergave moet bevorderen volgens de tekst, dus dat is puur een impendantietoverij die ik nog niet goed kan doorgronden bij gebrek aan kennis over die materie?

Ruisaanpassing is (in het kort) zorgen dat de equiv-ingangs-spanningsruis & equiv-ingangs-stroomruis (en dan op elkaar gedeeld) gelijk zijn aan de bronimpedantie.

Het impedantie-level van het opamp tegenkoppelnetwerk is een daarvan losstaand onderwerp. Maar als je dat (onnodig) hoog kiest geeft het extra ruis erbij.
De schaling daarvan doe je aan de hand van signaal-levels & wat de desbetreffende trap kan sturen.

Suggestie om twee designs te bouwen: eentje volgens een bestaand goed gekozen ontwerp, zorgvuldig volgen.
En dan een eigen experiment ernaast, go wild, discrete FETs, etc etc en dan zien hoe het qua ruis uitmaakt.
 
Suggestie om twee designs te bouwen: eentje volgens een bestaand goed gekozen ontwerp, zorgvuldig volgen.
En dan een eigen experiment ernaast, go wild, discrete FETs, etc etc en dan zien hoe het qua ruis uitmaakt.

Prima suggestie, van zoiets kun je veel leren. :okdan:
 
Of als je naadje vd kous, en veel veel meer ... en tijd over.... dan eerst deze RuisBijbel van Motchenbacher verslinden ;-)\

Er was een tijd dat m'n baas zoiets prompt kocht als ik zei dat ik het nodig had (als het een connectie had op het gebied van RF-elektronica). Tegenwoordig hobby ik alleen nog maar op audiofrequenties en ik pruts meestal in eerste instantie met wat ik heb liggen en kijk hoever ik kom. Het hoeft nu niet meer door de keuring te komen... :D


Voor zoiets als een galmveer zou ik er niet van wakker liggen als het net niet helemaal het onderste uit de kan zou zijn, qua afwezigheid van ruis. Ik neem aan dat hogere frequenties nauwelijks doorkomen, waar de bijdrage van ruis het meest irritant is, dus dat kun je ook wel iets wegdrukken?
 
Er was een tijd dat m'n baas zoiets prompt kocht als ik zei dat ik het nodig had (als het een connectie had op het gebied van RF-elektronica). Tegenwoordig hobby ik alleen nog maar op audiofrequenties en ik pruts meestal in eerste instantie met wat ik heb liggen en kijk hoever ik kom. Het hoeft nu niet meer door de keuring te komen... :D

Ha ja! :-) Op werk hier de latere versie beschikbaar, en ooit voor mezelf tegen een oudere versie aangelopen. Maar vrees niet, ligt niet op nachtkastje.

Voor zoiets als een galmveer zou ik er niet van wakker liggen als het net niet helemaal het onderste uit de kan zou zijn, qua afwezigheid van ruis. Ik neem aan dat hogere frequenties nauwelijks doorkomen, waar de bijdrage van ruis het meest irritant is, dus dat kun je ook wel iets wegdrukken?

Ja, filteren zal zeker helpen. Hangt er ook vanaf op wat voor signaalbronnen je het wilt gebruiken. Als een studio-galmveer, of voor op bandbreedte-beperkte signaalbronnen zoals gitaar.
Ik heb zo'n D&R 19"galmveer, die gebruikt netjes discrete voorzet-BJTs voorafgaand de opamp (is in feite een micr-preamp) maar zodra je de paramid-EQ in deze unit beetje sterker gebruikt wordt het toch al snel ruiserig.


Verder qua galmveer ... ben ik wel fan van 1 vd emulaties van de beroemde Fender Reverb Unit, in de vorm van de handige compacte Boss FRV-1, maar da's weer heel ander ding, naast reverb ook een klankvormer.
 
Back
Top