TDA1541 "INSIDE"

[blaxtor35]

Contexte: Un projet de lecteur CD abandonné pendant......un long moment, mal né, puis exhumé pour le faire vivre un peu.

Une vue d'ensemble pour avoir une idée du "Machin"

[blaxtor35]

Après exhumation, seule la carte inférieure avec un TDA1541A est conservée. Un oscillateur TCXO ajouté et un circuit d'expérimentation DEM. On peut voir en bleu le commutateur à bascule pour choisir la vitesse d'horloge DEM, restée à 1,4112 Mhz içi.



Le circuit de pilotage du multivibrateur interne DEM du TDA 1541A se connecte sur les broches 16 et 17 du DAC, à la place du condensateur externe. Ce circuit reprend pour partie les deux schémas suivant:

Jusqu'aux sortie des NAND 74HC00, à peu prêt à ça:

Puis entre la sortie des NAND et les broches du DAC, tout ce qu'il y à après les 10K. Le  -6V est remplacé par le -15V disponible à proximité.

[blaxtor35]

J'ai effectué une série de tests et quelques mesures avec cette configuration. Mais j'ai été bien trop légé pour ce qui concerne les considérations thermiques liées à l'augmentation significative de la fréquence DEM.Le système pédalant beaucoup plus vite chauffe beaucoup plus, évidement, du coup la témpérature s'est emballée faute de dissipation: adieu TDA1541A paix à son ame

En faisant en parallèle quelques recherches sur le procédé, j'apprends que le TDA1541 a le condensateur de DEM connecté en interne et ses broches 16 et 17 déclarées NC sur le Data Sheet.



Mais que ces broches sont en fait connectées, preuve en est que l'on mesure bien un signal triangulaire à la fréquence DEM sur ces broches.

Quitte à reprendre l'expérience, je remplace le TDA1541A par un TDA1541 le même pilotage de DEM externe shuntant le condensateur interne.

J'y ajoute deux nouveautés: un bon radiateur plaqué sur le boitier avec graisse silicone et un doublement de la capacité de découplage sur le Bit MSB, passant de 220nF À 440nf.

Pour info, une vue extraite d'une document SIGNETIC sur le TDA1540:



en 8 et 9 on retrouve le condensateur de DEM , appliquée sur les 10 bits de poids fort, la valeurs de condensateur augmentant en se rapprochant du MSB.

Fichiers joints

tda1540d.pdf Vous n'avez pas la permission de télécharger les fichiers joints.(364 Ko) Téléchargé 0 fois

[blaxtor35]

Conditions de mesures:

DEM à 1,4112 Mhz

1. PC portable DELL bureautique avec alimentation sur batterie sous linux MINT
   Un cordon standard Jack - RCA
   Logiciel Audacity configuré en 48Khz 32bits flottants à l'enregistrement, lissage Triangle
   Logiciel de traitement FFT : RightMark Audio Analyzer 6.4.5
   Les signaux  stimulus proviennent d'un disque de Test Pierre Verany, ripés 16bits 44.1khz
   

Pour chaque image présentée je défini le réglage de FFT.

Premier signal: Stimulus 1khz 0db ( 262144 samples, zero padding 8x, FFT overlap:93.75, fenètre de Hann )



Mesure pour la prémière configuration avec le TDA1541A ( 262144 samples, zero padding 8x, FFT overlap:93.75, fenètre de Hann )

On peut voir le 50hz, le degradé harmonique et le plafond de bruit





Mesure pour la seconde configuration avec le TDA1541 ( 262144 samples, zero padding 8x, FFT overlap:93.75, fenètre de Hann )

Le dégradé harmonique a une décroissance plus linéaire, quoi qu'avec un peu plus d'harmoniques paires

[blaxtor35]

Second signal Stimulus: Intermodulation 400hz - 7khz ( 262144 samples, zero padding 8x, FFT overlap:93.75, fenètre de Hann )





Mesure pour la prémière configuration avec le TDA1541A ( 262144 samples, zero padding 8x, FFT overlap:93.75, fenètre de Hann )





Mesure pour la seconde configuration avec le TDA1541 ( 262144 samples, zero padding 8x, FFT overlap:93.75, fenètre de Hann )

La zone intermédiaire entre les deux signaux accuse une sorte de ventre , les deux artéfacts de dégradés harmonique sont au même endroit, mais plus visibles du fait de ce creux plus prononcé

[blaxtor35]

Troisième signal Stimulus: intermodulation 19k-20k ( 262144 samples, zero padding 8x, FFT overlap:93.75, fenètre de Hann )






Mesure pour la prémière configuration avec le TDA1541A ( 262144 samples, zero padding 8x, FFT overlap:93.75, fenètre de Hann )






Mesure pour la seconde configuration avec le TDA1541 ( 262144 samples, zero padding 8x, FFT overlap:93.75, fenètre de Hann )

Il y a un truc bizarre à 1khz, un pic plus prononcé, par contre le planché est plus bas

[blaxtor35]

ZERO DIGITAL


Mesure pour la prémière configuration avec le TDA1541A ( 262144 samples, zero padding 8x, FFT overlap:93.75, fenètre de Hann )








Mesure pour la seconde configuration avec le TDA1541 ( 262144 samples, zero padding 8x, FFT overlap:93.75, fenètre de Hann )

[Flo]

Bonjour,

Quel objectif souhaites tu atteindre avec cette modification? Je ne suis pas certain d'avoir compris.

Si c'est pour obtenir un oscillateur plus précis, pour les tests, je recommanderai d'utilier un sinus à 19997Hz (pitch error).

Pour les FFT, je vois beaucoup d'erreurs de "windowing" qui empêchent l'analyse précise. Mais dans le contexte de tester un oscillateur, ce n'est pas trop grave.

Au pire il faudrait utiliser un fenêtre Blackman Harris 7, ou Dolph Chebychev qui offrent une plus grande profondeur de lobes latéraux pour les fenêtrages FFT. Si les erreurs de windowing continuent, alors il y a un soucis digital, je pense. Mais Hann n'est pas adaptée à l'analyse de distorsion fine avec des signaux de grande amplitude comme il semble que tu utilises.

Dans le contexte d'un oscillateur, ce serait peut être cool d'analyser le jitter aussi?

A+

[blaxtor35]

Bonjour,

Quel objectif souhaites tu atteindre avec cette modification? Je ne suis pas certain d'avoir compris.

Si c'est pour obtenir un oscillateur plus précis, pour les tests, je recommanderai d'utilier un sinus à 19997Hz (pitch error).

Pour les FFT, je vois beaucoup d'erreurs de "windowing" qui empêchent l'analyse précise. Mais dans le contexte de tester un oscillateur, ce n'est pas trop grave.

Au pire il faudrait utiliser un fenêtre Blackman Harris 7, ou Dolph Chebychev qui offrent une plus grande profondeur de lobes latéraux pour les fenêtrages FFT. Si les erreurs de windowing continuent, alors il y a un soucis digital, je pense. Mais Hann n'est pas adaptée à l'analyse de distorsion fine avec des signaux de grande amplitude comme il semble que tu utilises.

Dans le contexte d'un oscillateur, ce serait peut être cool d'analyser le jitter aussi?

A+

Salut Flo,

Merci de ton intervention, ça fait plaisir d'avoir un avis . Pour l'objectif il faudrait que tu te plonge dans le fonctionnement de la DEM, Dynamic Elements Matching qu'utilisait Philips sur ses convertisseurs TDA1540 et 1541. L'idée était d'augmenter la précision sur les bits de poids fort par pondération en utilisant une commutation de 4 éléments via un multivibrateur dont la fréquence était callée sur plage variable liée à chaque puce produite et qui tournait autour de 170khz uil me semble. La manip consistait à forcer la vitesse de fonctionnement du multivibrateur pour augmenter la linéarité finale, sur les 6 bits du TDA1541A concerné.

Donc en fait je m'étais amusé à maniper autour de cette idée. Ce que je voulais montrer au delà de cette bidouille, ce sont les différences entre le TDA1541 ET LE tda1541a. 9a ne veut pas dire que je sois sur de moi, ni un ayatolla, mais utiliser ces composants de cette façon ça me semblait interessant de l'évoquer içi.

Il se trouve que j'avaisessayer quelques mesures, dont j'ai refait quelques FFT avec les outils dont je dispose et le peu de compétances que j'ai dans leur mise en oeuvre. Je peux refaire l'opération en suivant tes consignes quant aux paramètrages. On verra bien ce qu'il en ressort

franck