Eng
Finally, I gathered my courage and created a large and detailed master class on noise in audio equipment. Turned out to be an hour long video! And the used circuit (for Microcap 12) files and books - at the link below.
In general, I want to say that noise is the most difficult and mysterious part of designing and testing audio devices. Indeed, voltages and currents are summed here not arithmetically, but square root-of-sum-of-squares, subtracted only correlationally, the inverting input of the op-amp makes noise more than the non-inverting one, and the passive 47 kΩ resistor hisses more than the active bipolar. Therefore, many circuit engineers are afraid of noise like fire, limiting themselves in designing to a constant mode, frequency response, phase response, clear, and at best adhering to the general (often incorrect) recommendations that have set the teeth on edge "it would be necessary to take a smaller noise factor." But in vain, - Microcap allows you to analyze thermal-shot-flicker noises to the smallest detail, I'll show you everything now.
Video summary:
The issues of calculating noise characteristics by the circuit simulator Microcap 12 are considered in detail.
The limitations of conventional methods are explained and the author's metrologically correct sequence for calculating input-weighted IEC-A noise for circuits with a deep corrective frequency response, such as phono stages, playback amplifiers, tone blocks, etc., is described.
The advantages and disadvantages of cascode switching compared to OE are shown. The choice of the capacitance of the input coupling capacitor is illustrated in terms of minimizing flicker noise, which is an order of magnitude tougher than the frequency response.
The marketing "gain" in terms of noise is clearly indicated when using a shorted phono stage input compared to the standard 500 mH / 1 kΩ equivalent included at the input.
The measurement of the noise level of the phono stage "Su-XXI_v5" -86 dBA is illustrated.
The loss in noise and other shortcomings of the transimpedance phono stage with direct connection of the pickup to the inverting input of the op amp are considered.
An unacceptably large error from the use of the INOISE variable in circuits with a corrected frequency response is indicated.
The measurement of the noise level of "UMZCH-VV" Hi-Infinity Power amp -120 dBA is illustrated.
Microcap 12 schematic files used in the film, datasheets, books and descriptions can be downloaded at [ Ссылка ]
Rus
Наконец собрался с духом и наваял Большой и подробный мастеркласс по шумам в аудиотехнике. Получилось аж часовое видео ! А использованные схемные (для Мicrocap 12) файлы и книги - по ссылке ниже.
Вообще хочу сказать, что шумы - это самая сложная и таинственная часть проектирования и испытания аудиодевайсов. И действительно, напряжения и токи здесь суммируются не арифметически, а кореньквадратно-из-суммыквадратов, вычитаются только лишь корреляционно, инвертирующий вход ОУ шумит сильнее неинвертирующего, а пассивный резистор 47 кОм шипит сильнее активного биполярника. Поэтому многие схемотехники боятся шумов как огня, ограничиваясь в проектировании режимом по постоянке, АЧХой, ФЧХой, клиром и в лучшем случае придерживаясь общих (нередко некорректных) набивших оскомину рекомендаций "надо бы коэффициент шума поменьше взять". А напрасно, - Микрокап позволяет анализировать тепловые-дробовые-фликер шумы до мельчайших подробностей, я сейчас вам всё покажу.
Аннотация видео:
Подробно рассмотрены вопросы расчёта шумовых характеристик схемным симулятором Microcap 12.
Объяснены ограничения общепринятых методик и описана авторская метрологически корректная последовательность расчёта приведенных ко входу взвешенных по МЭК-А шумов для схем с глубокой корректирующей АЧХ, таких как фонокорректоры, усилители воспроизведения, темброблоки и т.п.
Показаны преимущества и недостатки каскодного включения по сравнению с ОЭ. Проиллюстрирован выбор ёмкости входного разделительного конденсатора с точки зрения минимизации фликер-шумов, что на порядок жёстче, чем по АЧХ.
Чётко указан маркетологический "выигрыш" по шумам при использовании закороченного входа фонокорректора по сравнению с включенным на входе стандартным эквивалентом 500 мГн/1 кОм.
Проиллюстрировано измерение уровня шумов фонокорректора "Су-XXI_v5" -86 дБА.
Рассмотрен проигрыш по шумам и другие недостатки схемы трансимпедансного фонокорректора с прямым включением звукоснимателя к инвертирующему входу ОУ.
Указана недопустимо большая погрешность от применения переменной INOISE в схемах с корректируемой АЧХ.
Проиллюстрировано измерение уровня шумов "УМЗЧ-ВВ" -120 дБА.
Использованные в фильме схемные файлы Microcap 12, даташиты, книги и описания можно скачать по адресу [ Ссылка ]
