diod.club diod.club
Проектирование, изготовление, ремонт и обслуживание электроники
 Помощь   


 Страниц (1): [1]   

> Описание: замена ключей в аудиоаппаратуре
Леонид Иванович Администратор
  Отправлено: 24 Июля, 2015 - 15:29:13
Post Id
Super Member  (717)
Откуда: Minsk
Репутация: 25

Часто в различной аудиоаппаратуре для коммутации сигнала применяют ключи CD4066. Эти ключи обладают довольно значительным сопротивлением в открытом состоянии. Причем сопротивление зависит от величины коммутируемого напряжения, что приводит к появлению искажений сигнала. Еще один источник искажений - зависимость паразитной емкости от напряжения (между каналом и подложкой или между входом и выходом закрытого ключа). Существуют усовершенствованный вариант 74HC4066, но напряжение питания для клонов этой микросхемы обычно не превышает 10 В, в то время как в аудиоаппаратуре ключи чаще всего питаются напряжением 15 В (часто используется двухполярное питание ±7.5 В). Лучшей прямой заменой, которую я смог найти, являются ключи MAX4066. Есть ли что-нибудь еще лучше? Можно даже не pin-to-pin, например, взять корпус SOIC и развести на небольшой плате размером с DIP. Например, ADG452.

Алексей Никитин решил эту проблему по-своему: он сделал фактически микросборку, которая pin-to-pin совместима с ключами CD4066 (а они чаще всего используются в DIP-корпусе). Вот pdf на его сборку ANT4066A. Выглядит похоже на сборку из 4-х МОП-ключей, подобно К547КП1. Но вот здесь он говорит, что там не используются МОП-ключи. Тогда что, JFET?
koyodza
  Отправлено: 24 Июля, 2015 - 19:14:53
Post Id
Advanced Member  (280)
Откуда: Kyiv
Репутация: 5

Не думаю, JFET должен иметь p-n переход, что привело бы к появлению тока затвор-канал. Разве что там какая-то более сложная схема используется, а высокая линейность получается за счет низкого сопротивления канала в открытом состоянии и высокого сопротивления нагрузки при измерениях - характеристики даны для 100кОм нагрузки.
Возможно всё несколько иначе, и на самом деле там МОП транзисторы, но одной проводимости, соответственно на вопрос "это КМОП?" ответ будет отрицательный. Поскольку речь идёт о depletion mode, могу предположить что там пары чего-то типа BSS129 BSS159 VN2410 или подобные, которые соединены истоками и затворами вместе, а стоки выведены наружу.

Если нужны ключи с высоковольтным питанием, можно посмотреть на ADG12xx, ADG13xx, они могут работать с питанием до +/-15В
Если достаточно +/-5В можно посмотреть на ADG6xx, у них сопротивление открытого канала единицы Ом
Хотя я сторонник перехода на более низкие напряжения и считаю что для "полупроводникового HiEnd Audio" вполне подойдут ADG6xx и ADG7xx, все равно амплитуда коммутируемых сигналов обычно не превышает 2В, что вполне вписывается в 5В питание.

P.S. почитал несколько предыдущих постов по ссылке. Не думаю что стоит преувеличивать значимость, фразы типа "при использовании цифрового источника с "CD качеством" влияние 4066 менее заметно - звук уже убит в достаточной мере" скорее из области аудиофилии и любителей шерстяных проводов Улыбка

(Отредактировано автором: 24 Июля, 2015 - 21:42:56)

Леонид Иванович Администратор
  Отправлено: 25 Июля, 2015 - 01:01:56
Post Id
Super Member  (717)
Откуда: Minsk
Репутация: 25

koyodza пишет:
Не думаю, JFET должен иметь p-n переход, что привело бы к появлению тока затвор-канал.


JFET довольно часто используют для коммутации сигналов, в цепи затвора включают резистор на несколько МОм, это сводит ток затвора практически к нулю.

koyodza пишет:
а высокая линейность получается за счет низкого сопротивления канала в открытом состоянии и высокого сопротивления нагрузки при измерениях - характеристики даны для 100кОм нагрузки.


Там даны характеристики и для нагрузки 600 Ом. В тексте упоминаются цепи линеаризации, для полевых ключей они обычно представляют собой дополнительную емкость с канала на затвор, в цепи которого есть резистор.

koyodza пишет:
Если нужны ключи с высоковольтным питанием, можно посмотреть на ADG12xx, ADG13xx, они могут работать с питанием до +/-15В


Вроде, они ничем не лучше MAX4066, которые pin-to-pin. Вообще, учитывая высокий собственный уровень гармоник всех аналоговых источников сигнала, здесь нет необходимости гнаться за идеалом.

koyodza пишет:
я сторонник перехода на более низкие напряжения


Здесь речь идет о замене ключей в готовых аппаратах, причем с минимальными переделками. Даже если уровень коммутируемых сигналов невелик, там просто нет низких напряжений питания. А делать их на плате аналога ключа, да плюс еще согласовывать управляющие уровни - это слишком сложно.

koyodza пишет:
P.S. почитал несколько предыдущих постов по ссылке. Не думаю что стоит преувеличивать значимость, фразы типа "при использовании цифрового источника с "CD качеством" влияние 4066 менее заметно - звук уже убит в достаточной мере" скорее из области аудиофилии и любителей шерстяных проводов Улыбка


Цитируемый фрагмент - полный бред. Не знаю, зачем Алексей Никитин допускает подобные высказывания, авторитета они не добавляют. Хотя, если подумать, то не добавляют в среде нищих инженеров, а в среде богатеньких аудиофилов еще как добавляют, что положительно скажется на продажах ANT4066.
koyodza
  Отправлено: 25 Июля, 2015 - 12:11:11
Post Id
Advanced Member  (280)
Откуда: Kyiv
Репутация: 5

Леонид Иванович пишет:
JFET довольно часто используют для коммутации сигналов, в цепи затвора включают резистор на несколько МОм, это сводит ток затвора практически к нулю.
Не совсем к нулю. единицы нА не получатся. На 100кОм нагрузке это создаст весьма заметное смещение. Значит, там используется иной подход.
Леонид Иванович пишет:
Вроде, они ничем не лучше MAX4066, которые pin-to-pin
ADG12xx и ADG13xx позволяют работать с двуполярным питанием +/-15В, для любителей строить весь тракт с таким питанием это интереснее, чем 40хх, которая допускает обычно не более +/-9В
Леонид Иванович пишет:
Здесь речь идет о замене ключей в готовых аппаратах, причем с минимальными переделками.
Если так, то конечно поиск возможных вариантов сужается.

Перечитал описание еще раз более внимательно. Похоже там всё же n-канальные depletion mode MOSFET
Цитата:
ANT4066 can replace a standard 4066 CMOS switch used for analogue switching with the analogue input-output voltages at least 1.5V above the "OFF" control voltage and at least 1.5V below the "ON" control voltage. In most cases when 4066 is used in audio applications these conditions are satisfied.


Цитата:
The linearisation and protection circuit (not shown on the connection diagram) provides useful in audio applications smooth transitions with about 1-2 ms operation time from "OFF" to "ON" and 0.2-0.3 ms from "ON" to "OFF"
Возможно, для линеаризации используется два транзистора, соединённые истоками и затворами, и в цепи затвора имеется резистор или RC-цепочка для замедления открывания. Возможно присутствует сапрессор между затворами и истоками. Думаю, при наличии такой микросборки можно было бы с высокой вероятностью определить элементную базу и схему даже без разрушения.

(Отредактировано автором: 25 Июля, 2015 - 12:12:36)

Леонид Иванович Администратор
  Отправлено: 25 Июля, 2015 - 13:35:29
Post Id
Super Member  (717)
Откуда: Minsk
Репутация: 25

koyodza пишет:
Думаю, при наличии такой микросборки можно было бы с высокой вероятностью определить элементную базу и схему даже без разрушения.


40$ за штучку, однако. На одном из форумов встречал информацию, что внутри сборки 4 шт. SMD JFET. Но эта информация ненадежна. Что касается тока затвора, то можно ведь не допускать прямого смещения перехода, включив последовательно с затвором диод. А резистором подтянуть затвор к истоку. При нулевом напряжении З-И транзистор открыт, при отрицательном - закрыт. На основе JFET есть интересные ключи: SW06, SW201 от ADI, LF11333 от NSC. У них довольно слабая зависимость Ron от коммутируемого напряжения.
koyodza
  Отправлено: 25 Июля, 2015 - 13:57:03
Post Id
Advanced Member  (280)
Откуда: Kyiv
Репутация: 5

Да, действительно можно и JFET с диодом. Не подумал о таком простом решении. Но подтягивть резистором всё равно нельзя. Всё же склоняюсь к озвученной выше мысли об использовании depletion mode MOSFET причем вероятно без дополнительных компонентов
salang
  Отправлено: 13 Июня, 2016 - 20:25:52
Post Id
Newbie  (8)
Репутация: 0

543КН2. Стоит недорого, правда старых годов, но т.к. на борт не ставить, то вполне. Типовое Ron 10 Ом
ESS
  Отправлено: 14 Июня, 2016 - 21:54:45
Post Id
Member  (105)
Репутация: 0

10 Ом - это разброс между каналами.
salang
  Отправлено: 14 Июня, 2016 - 22:54:33
Post Id
Newbie  (8)
Репутация: 0

да, ошибся. Тогда ADG854 до 100МГц 1 Ом или ADG772 600МГц 7 Ом
Леонид Иванович Администратор
  Отправлено: 19 Июня, 2016 - 23:49:48
Post Id
Super Member  (717)
Откуда: Minsk
Репутация: 25

Очень низкое допустимое напряжение питания.
salang
  Отправлено: 20 Июня, 2016 - 07:12:29
Post Id
Newbie  (8)
Репутация: 0

ADG333A, но у нее 20 Ом сопротивление замкнутого ключа

(Отредактировано автором: 20 Июня, 2016 - 07:12:57)

Леонид Иванович Администратор
  Отправлено: 21 Июня, 2016 - 10:55:34
Post Id
Super Member  (717)
Откуда: Minsk
Репутация: 25

Кроме сопротивления канала на искажения влияет емкость ключа, которая зависит от величины коммутируемого сигнала. Для КМОП ключей чем ниже сопротивление, тем выше емкость. Коммутатор на JFET будет лучше.
salang
  Отправлено: 21 Июня, 2016 - 13:22:40
Post Id
Newbie  (8)
Репутация: 0

как я понял из букварей Алексеенко и Степаненко для снижения уд. сопротивления полупроводника надо вводить больше примесей, а это приводит к снижению эл. прочности. Тут уж надо выбрать, что важнее: величина коммутируемых сигналов или параметры ключа.
А почему по-простому не сделать- с помощью электромагнитных реле ? Размеры того же РЭС-80 10х11х6, есть с планарными выводами. Макс. сопр. контактов - доли Ома.
Леонид Иванович Администратор
  Отправлено: 21 Июня, 2016 - 15:30:07
Post Id
Super Member  (717)
Откуда: Minsk
Репутация: 25

Реле, конечно, являются самым лучшим решением. Но не совсем эстетичным. Чтобы заменить одну 4066, нужны 4 реле, а это большой объем (иногда может хватить меньшего количества реле с несколькими группами контактов, но не всегда). В этом смысле сборка ANT4066 намного красивей, она устанавливается pin-to-pin вместо микросхемы.
salang
  Отправлено: 21 Июня, 2016 - 15:51:44
Post Id
Newbie  (8)
Репутация: 0

в РЭС-80 2 группы на переключение, а в 4066 4 на замыкание. Т.к. обычно в схеме коммутируются как минимум 2 группы одновременно, то 2-х реле в большинстве случаев хватит и даже будет более универсальное решение- с переключением. Проекция 2-х реле в горизонтальном положении одно над другим будет только немного шире DIP14. И тоже можно сделать переходную плату для замены.
Твердотельные реле есть, вопрос только в доставаемости и стоимости

(Отредактировано автором: 21 Июня, 2016 - 16:21:20)

Леонид Иванович Администратор
  Отправлено: 21 Июня, 2016 - 16:30:47
Post Id
Super Member  (717)
Откуда: Minsk
Репутация: 25

Например, в Technics RS-B965 только у одной 4066 из пяти есть объединенные входы управления.
salang
  Отправлено: 21 Июня, 2016 - 16:37:03
Post Id
Newbie  (8)
Репутация: 0

тогда 4 РЭС-80 (даже для 24мм дополнительной высоты в стационарном аппарате место есть) или альтернативные варианты
koyodza
  Отправлено: 21 Июня, 2016 - 16:41:34
Post Id
Advanced Member  (280)
Откуда: Kyiv
Репутация: 5

Твердотельные реле по линейности еще хуже любых ключей на полевых транзисторах.

Электромеханические или герконовые реле теоретически тоже не лишены нелинейности, но применение их приличными людьми для коммутации источника звука - это что-то сродни применению радиоламп Подмигивание Хотя для определенной категории потребителей самое то что нужно.
salang
  Отправлено: 21 Июня, 2016 - 17:01:52
Post Id
Newbie  (8)
Репутация: 0

вряд ли у хорошего реле сильная нелинейность в звуковом диапазоне. Но ЛИ ведет речь о массогабаритных показателях, которым электромеханика никогда не удовлетворяла.
А чем МОП транзистор в SSR нелинейнее дискретного?
Леонид Иванович Администратор
  Отправлено: 21 Июня, 2016 - 17:43:44
Post Id
Super Member  (717)
Откуда: Minsk
Репутация: 25

Так на дискретных МОП вообще никто не предлагает коммутаторы делать, предлагается на JFET.
salang
  Отправлено: 21 Июня, 2016 - 18:17:32
Post Id
Newbie  (8)
Репутация: 0

древняя SW201 не подходит? Или также криво самостоятельно залить в компаунд что-то такое или со стр.12
Скачать файл: DSAP0042376.pdf
Скачан раз: 111

(Отредактировано автором: 21 Июня, 2016 - 18:33:10)

Страниц (1): [1]
Сейчас эту тему просматривают: 1 (гостей: 1, зарегистрированных: 0)
« Обмен опытом »


Все гости форума могут просматривать этот раздел.
Только зарегистрированные пользователи могут создавать новые темы в этом разделе.
Только зарегистрированные пользователи могут отвечать на сообщения в этом разделе.
 




Powered by ExBB
ExBB FM 1.0 RC1 by TvoyWeb.ru
UaExBB Style

[Script Execution time: 0.0252]     [ Gzip Disabled ]