Jump to content

Andere klok?


Satch
 Share

Recommended Posts

Beste S,

 

Redbook schrijft 100ps. jitter voor als de standaard. De meeste spelers hebben jitter waardes hoger dan 400 a 500ps.

 

In de proaudio wereld deon we er altijd heel veel aan de 100ps. te halen. Er wrdt daarom altidj veel geinversteerd in een goede housesync wordclock. Elke niet audiofiele opname technichi zal beamen hoe belangrijk een goede klok is en wat het verschil in klank is.

 

Groeten,

Bas

Link to comment
Share on other sites

Er wrdt daarom altidj veel geinversteerd in een goede housesync wordclock.

Je laat goed zien wat het gevolg van jitter is :D

 

500 ps is natuurlijk hardstikke fout, dat komt gewoon boven de ruisvloer uit en dat is vast (afhankelijk van de DAC) goed te meten en door sommigen te horen. Echter een klok die 100 ps haalt kost een grijpstuiver, en ik kan me werkelijk niet voorstellen dat CD speler fabrikanten expres

Link to comment
Share on other sites

Beste S,

 

Ja dat heb ik gemeten volgens de Dunn methode. Geef wel toe die is niet 100% accuraat maar geeft wel binnen een marge van 40ps. een betrouwbaar beeld. Lees ook de metingen van stereophile er maar op na. Geen enkele speler haalt bijna de 100ps. alleen de absolute top alle Wadia etc.

 

Klokken die wegrotten...... hm :D Nee de oorzaak is vaak niet eens de oscilator schakeling zelf, maar de vele CMOS gate schakelingen. vele poorten die staan te ruisen en te flippen. Een goede XO die een servo, digitaal filter en dac chip direct klokt haalt veel lagere jitter waardes van onder de 100ps.

 

Zomaar de oscialtor vervangen is dus niet de (enige) oplossing.

 

Waarom niet alle fabrikanten het direct goed doen? Geen idee :D Merken als Marantz doen het wel veel fraaier dan de standaard schakelingen. Dus het is niet zo dat elke speler per definitie een slechte klok heeft.

 

Hier staat trouwens de Dunn jitter meet methode uitgelegd. Doe me een lol S en als je echt wilt weten hoe het zit lees dat dan even ;)http://www.tnt-audio.com/clinica/jitter2_e.html

 

Groeten,

Bas

Link to comment
Share on other sites

Ik probeer eea voor mezelf op een rijtje te krijgen vwb jitter en zo is hoe ik het begrijp. In een Agilent application Note (hear dus) vond ik dit informatieve plaatje:

 

SimpeleJitter.png

 

Wat ik er uit begrijp is dat de steile kanten van een digitale klok vooruit of achteruit geschoven kunnen worden door jitter. Ruis in het tijddomein.

 

Om nu voor mezelf en wellicht anderen de cirkel rond te maken, wil ik dit inzicht eens reflecteren aan een 16 bits 44k1 systeem en proberen te achterhalen waar die J(t) = 100 ps vandaan komt. Allereerst moet ik mij realiseren dat

 

J(t) = DeltaPhi/(2*Pi*fs).

 

Ten tweede moet ik mij een lineaire PCM voorstellen en in formulevorm is dat

 

kwantisatiestapgrootte = FullScale/(2^(aantal bits) - 1)

 

Waarbij FullScale de waarde is van de maximale amplitude tot en met minimale amplitude die uit een DAC kan komen. Kies ik A = -0.5 ... 0.5, dan wordt de FullScale = 1 en dat is dan gelijk een genormaliseerde waarde. Een sinus komt dus uit de DAC met een amplitude van maximaal 0.5.

 

Met andere woorden, de kwantisatiegrootte is dan 1/(2^16 - 1) = 15.259...u. Hierbij moet opgemerkt worden dat dit dus een piek-piek waarde is, net zoals de waarde van FullScale een piek-piek waarde is.

 

Dus de fout van de amplitude van de klok (DeltaPhi, zie plaatje) moet kleiner zijn dan 15.259...u piek-piek. Dit resulteert in een jitter van

 

J(t) =15.259...e-6/(2*Pi*44100) = 55 ps piek-piek.

 

Op de een of andere manier mis ik ergens een factor 2 lijkt het wel...

 

Groet,

Jacco

Link to comment
Share on other sites

Beste Jacco,

 

Wat doet voedingsruis en wat doen de gates can een CMOS ic? ;)

 

Groeten,

Bas

Wat die gates doen weet ik niet, die heb ik effe niet legge. Maar ik heb net aan een 7815 gemeten en daar komt 120 microvolt aan troep uit. Een SNR van 102 dB dus en dat is dan een standaard voeding.

 

Een beetje IC heeft toch wel een PSRR van tig dB? Voedingsruis hoeft dus geen probleem te zijn.

 

Groet,

Jacco

Link to comment
Share on other sites

Beste Jacco,

 

Wat doet voedingsruis en wat doen de gates can een CMOS ic? ;)

 

Groeten,

Bas

Wat die gates doen weet ik niet, die heb ik effe niet legge. Maar ik heb net aan een 7815 gemeten en daar komt 120 microvolt aan troep uit. Een SNR van 102 dB dus en dat is dan een standaard voeding.

 

Een beetje IC heeft toch wel een PSRR van tig dB? Voedingsruis hoeft dus geen probleem te zijn.

 

Groet,

Jacco

 

Beste Jacco,

 

Voedingsruis is de bron van resolutie verlies en jitter. Een klok schakeling is zo nauwkeurig als zijn voeding goed is.

 

Groeten,

Bas

Link to comment
Share on other sites

Ik heb nu 5 keer een Tent xo3 clock geplaatst

2 keer gaf het een verbetering

en 3 keer niet.

De xo dac heb ik ook 1x geprobeerd maar dit gaf geen effect

 

ik kan niet zeggen dat zo'n clock niet werkt want die 2 keer dat het een verbetering gaf

was dit gewoon echt mooier.

maar het werkt dus niet altijd :)

Link to comment
Share on other sites

SimpeleJitter.png

Dit plaatje illustreert een FM gemoduleerde sinus. Daarvan is de fase tegen de tijd uitgezet, niet de effectieve ruis tegen de tijd. Leest dit eventjes voor een berekening die relevant is.

 

Een klok schakeling is zo nauwkeurig als zijn voeding goed is.

Neenee. Jittergevoeligheid is makkelijk willekeurig ruisongevoelig te krijgen. Een oscillator die jittergevoelig is, maken we minder jittergevoelig door gewoon de oscillatiestroom op te schroeven. Afgezien van het feit dat de voedingsruis een af te schatten invloed heeft op de klokschakeling, daar is zo een stabilisator o.i.d. tussen te plakken.

Link to comment
Share on other sites

SimpeleJitter.png

Dit plaatje illustreert een FM gemoduleerde sinus. Daarvan is de fase tegen de tijd uitgezet, niet de effectieve ruis tegen de tijd. Leest dit eventjes voor een berekening die relevant is.

 

Een klok schakeling is zo nauwkeurig als zijn voeding goed is.

Neenee. Jittergevoeligheid is makkelijk willekeurig ruisongevoelig te krijgen. Een oscillator die jittergevoelig is, maken we minder jittergevoelig door gewoon de oscillatiestroom op te schroeven. Afgezien van het feit dat de voedingsruis een af te schatten invloed heeft op de klokschakeling, daar is zo een stabilisator o.i.d. tussen te plakken.

 

Beste S,

 

Een stabilizator ruist! Het is de kunst een spanningsregulaar te bouwen die stil is. Geen 7805 troep dus!. Gewoon de stroom opschroeven gaat niet werken en zo simpel is het echt niet ;)

 

De hele oscilator schakeling gaat of staat met de voeding. Zoals altijd met logic gates.

 

En al heb je dan eindelijk een echt goede klok met lage jitter, dan wordt alles weerverziekt als de servo weer klok geeft aan het digitaal filter, en die weer aan de dac.

 

Groeten,

Bas

 

Ik heb nu 5 keer een Tent xo3 clock geplaatst

2 keer gaf het een verbetering

en 3 keer niet.

De xo dac heb ik ook 1x geprobeerd maar dit gaf geen effect

 

ik kan niet zeggen dat zo'n clock niet werkt want die 2 keer dat het een verbetering gaf

was dit gewoon echt mooier.

maar het werkt dus niet altijd :)

 

Beste Tube,

 

Het werkt niet altijd omdat simpel de cirstalschakeling vervangen voor een XO-3 niet de oplossing is. HEt klok circuit zal eerst doorgrond moeten worden, en in alle gevallen proberen het digitaal filter, servo en dac chips direct te klokken. Vroeger deed men dat altijd middels gates van 47hcu04 schakelingen. Dat moet je dus omzeilen.

 

Je zult de speler dus eerst moeten doorgronden, snappen en dan het hele klok cicuit moeten verbeteren.

 

Groeten,

Bas

Link to comment
Share on other sites

:(

 

"In case instead of single bit converters with noise shaping, the noise moved to upper frequencies can reach very high levels, and is present even with very low level signals. This noise intermodulates with jitter, so that a relatively small amount of jitter can cause an important rise of the noise floor"

 

1. Ruis van jitter is ongecorrelleerd aan audiosignaal

2. Ruis bevind zich ver boven hoorbare spectrum

3. Al die niet-hoorbare ruis wordt weggefilterd aan het einde van de DAC.

 

Met het eerste plaatje met 1 ns jitter (20 dB meer jitter dan in iedere CD speler) waar 10 dB aan ruis bijkomt boven de kwantisatievloer, kun je concluderen dat normale 100 ps de jitter-ruis met 10 dB prima onder de inherente kwantisatievloer blijft.

 

Wat betreft die berekenmethode: hij pakt een sinus om daarom de jitter te laten moduleren, om vervolgens hieruit achteraf een getal voor klokjitter te halen. Die methode is supergevoelig voor allerlei fouten. Ten eerste de FFT die je trekt, je moet je Noise Improvement Factor goed weten. Ten tweede moet je weten wat de inherente ruisvloer van de DAC is. Oversampling schaalt de ruis als gevolg van jitter naar beneden, waardoor de inherente kwantisatieruisvloer weer omhoog komt. Als er een noise shaper gebruikt is met een 1 bitter, dan wordt bijna alle kwantisatieruis uit de audioband geveegd en als laatste wil ik vermelden dat de genoemde formule alleen voor 1 specifiek geval zal opgaan (zo die al goed is).

 

Analoge spectra meten en daaruit jitterconclusies trekken lijkt mij erg gevaarlijk in die zin dat je in zo'n spectrum alles 'meemeet'. En bovendien meet je dus helemaal niet rechtstreeks de jitter, ik vroeg me al af hoe je aan 500 ps komt.

 

Een stabilizator ruist! Het is de kunst een spanningsregulaar te bouwen die stil is. Geen 7805 troep dus!. Gewoon de stroom opschroeven gaat niet werken en zo simpel is het echt niet ;)

Reken dan eens een oscillator door, dan zie je het zelf. Wat betreft een voedingsstabilisator; de ruis daarvan is willekeurig klein te krijgen. Klein genoeg. Stel er loopt een grotere stroom door de resonantiekring van een RLC tank, dan zal iedere geinjecteerde ruisstroom een kleinere uitwerking hebben. Papers van Hajimiri en Thomas Lee (IEEE) leveren een goed beeld van hoe dit in elkaar steekt. Ik denk echter niet in termen van 7805; geen idee wat dat is.

Link to comment
Share on other sites

Ik snap je niet. Je weet zoveel en toch zo weinig. Als je de 7805 niet kent, ken je de basis voltageregulators niet eens. Hoe wil je dan meepraten over ruis in een voeding. Die prullen worden bij de vleet gebruikt. Niet alleen als 5V uitvoering. Het gaat eerder om de 78xx en 79xx reeks (of moet ik er

Link to comment
Share on other sites

Ik snap je niet. Je weet zoveel en toch zo weinig. Als je de 7805 niet kent, ken je de basis voltageregulators niet eens. Hoe wil je dan meepraten over ruis in een voeding. Die prullen worden bij de vleet gebruikt. Niet alleen als 5V uitvoering. Het gaat eerder om de 78xx en 79xx reeks (of moet ik er
Link to comment
Share on other sites

Ik heb ook wel eens naar het ontwerp van een oscillator gekeken en je hebt daar verschillende typen in. Hier worden denk ik bloktreinen bedoeld die met inverters worden gemaakt. Volgens mij kun je daar wel degelijk hele mooie klokken mee maken. Ik heb ooit een meting gedaan aan de 11 MHz klok van een cd speler, op het werk hebben we een faseruis meetopstelling. Hoe ga je van ps jitter naar RMS graden jitter?

 

Volgens mij maakt het in principe niet veel uit of je een 78xx gebruikt of niet, dat ligt aan de oscillatorschakeling als je hem "analoog" uitvoert. Als je een beetje slim bent is die voedingsruis common mode en heb je daar niet veel last van. Trouwens, 120 microvolt aan ruis uit een 7815 vind ik toch zeker niet slecht.

 

Groet,

Jacco

Link to comment
Share on other sites

Ik heb ook wel eens naar het ontwerp van een oscillator gekeken en je hebt daar verschillende typen in. Hier worden denk ik bloktreinen bedoeld die met inverters worden gemaakt. Volgens mij kun je daar wel degelijk hele mooie klokken mee maken. Ik heb ooit een meting gedaan aan de 11 MHz klok van een cd speler, op het werk hebben we een faseruis meetopstelling. Hoe ga je van ps jitter naar RMS graden jitter?

De red book specificatie is RMS jitter. Feitelijk pak je gewoon 1 sigma, als je ervanuit gaat dat de jitter normaal verdeeld is. Ringoscillatoren (met inverters) kun je willekeurig ruisongevoelig maken door de W en de L van de inverter-transistoren omhoog te scalen; W*L omhoog voor onderdrukking van 1/f ruis en W omhoog voor lagere input referred thermal ruis. Voor een RLC geval geldt het zelfde en de ruis in een kristaloscillator kun je ook op een dergelijke manier aanpakken. Een faseruis opstelling is inderdaad nuttig; faseruis valt in jitter om te rekenen.

Volgens mij maakt het in principe niet veel uit of je een 78xx gebruikt of niet, dat ligt aan de oscillatorschakeling als je hem "analoog" uitvoert.

Ik zou willen zeggen dat je een oscillator ruisongevoelig kunt maken. Maar goed als je alleen IC's aan elkaar knoopt, dan zou het best kunnen dat je tegen andere beperkingen aan loopt. Een fabrikant kan alles op 1 print voor weinig geld prima voor elkaar hebben.

Link to comment
Share on other sites

Maar ik heb net aan een 7815 gemeten en daar komt 120 microvolt aan troep uit.

 

Over welke bandbreedte? Met welke belasting?

 

Doet er zelfs niet toe.

 

Bij DAC jitter gaat het er uitsluitend om of de schakelaars in het DAC IC die de eigenlijke conversie timen met een rotsvaste ritme schakelen. Die schakelaars zitten met duizenden andere transistoren op een interne voedingsgrid die relatief hoog-impedant is. M.a.w. de voeding binnenin is een zootje. Een slechte externe voeding maakt het alleen maar erger.

 

Een beetje IC heeft toch wel een PSRR van tig dB? Voedingsruis hoeft dus geen probleem te zijn.

 

De drempelspanning van een enkele CMOS gate varieert lineair met VDD. Bij een gegeven ingangssignaal leidt dan elke modulatie van VDD tot een modulatie van de tijdstippen waarop het uitgangssignaal omklapt. Voila, voedings-geinduceerde jitter.

Link to comment
Share on other sites

De drempelspanning van een enkele CMOS gate varieert lineair met VDD. Bij een gegeven ingangssignaal leidt dan elke modulatie van VDD tot een modulatie van de tijdstippen waarop het uitgangssignaal omklapt. Voila, voedings-geinduceerde jitter.

1. Modulatie index hiervan is af te schatten door bijv. 1 sigma ruis te vergelijken met VDD.

2. Slewrate van de flank is ook een belangrijke factor in deze index.

 

Zowel de additive ruisafstand in de kloklijn als de bandbreedte van de kloklijn kunnen we opschalen, en daar komt geen klok van 200 euro of een exotisch CD speler merk bij kijken maar gezond ontwerpen.

Link to comment
Share on other sites

Maar ik heb net aan een 7815 gemeten en daar komt 120 microvolt aan troep uit.

 

Over welke bandbreedte? Met welke belasting?

 

[...]

Bandbreedte 400 Hz tot 30 kHz en een belasting van een handjevol mA's. Ik meet dus voornamelijk de spanningsruis.

 

Groet,

Jacco

Link to comment
Share on other sites

Die schakelaars zitten met duizenden andere transistoren op een interne voedingsgrid die relatief hoog-impedant is. M.a.w. de voeding binnenin is een zootje.

De effectieve jitter op de gate v/d relevante schakelaar moet niet boven de 100 ps komen. Als dat het geval is, maakt het niet uit hoeveel ruis of ellende er in de schakeling zit.

Link to comment
Share on other sites

Zoals gezegd heb ik ooit aan de 11 MHz klok van een cd speler gemeten, de bron dus en dat zag er qua fasespectrum zo uit:

 

CD930PLY.GIF

 

Een jitter van 100 Hz tot 1 kHz van 10 ps. Zo erg is het dus niet met die klokken. Hoe het verder aangetast wordt, weet ik niet.

 

Groet,

Jacco

Link to comment
Share on other sites

De drempelspanning van een enkele CMOS gate varieert lineair met VDD. Bij een gegeven ingangssignaal leidt dan elke modulatie van VDD tot een modulatie van de tijdstippen waarop het uitgangssignaal omklapt. Voila, voedings-geinduceerde jitter.

1. Modulatie index hiervan is af te schatten door bijv. 1 sigma ruis te vergelijken met VDD.

2. Slewrate van de flank is ook een belangrijke factor in deze index.

 

Zowel de additive ruisafstand in de kloklijn als de bandbreedte van de kloklijn kunnen we opschalen, en daar komt geen klok van 200 euro of een exotisch CD speler merk bij kijken maar gezond ontwerpen.

 

Nou s0000884, een mooie uitdaging voor jou. Jij gaat een gezond ontwerp maken, stopt dat in een cd speler en gaat die vergelijken met een standaard speler en een door Bas gerestylde speler. ;)

Wat dacht je, zou je dat kunnen? :rolleyes:;)

Link to comment
Share on other sites

Nou s0000884, een mooie uitdaging voor jou. Jij gaat een gezond ontwerp maken, stopt dat in een cd speler en gaat die vergelijken met een standaard speler en een door Bas gerestylde speler. ;)

Wat dacht je, zou je dat kunnen? :rolleyes:;)

Gezond ontwerpen doen ze bij denon, yamaha en harman al. Hoef ik niet te doen. Er zijn helemaal geen jitterproblemen in goedkope CD spelers, zeker niet bij sigma-delta ontwerpen waar alle ruis als sneeuw voor de zon uit de audioband verdwijnt, omdat die ergens een factor 10 hoger zit en dan nog eens wordt weggefilterd. Die 100 ps is slechts een eis in het geval een 16 bit DAC op 1 klokflank een 16 bits woord in

Link to comment
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
 Share

×
×
  • Create New...