Flea_small.jpg  De PFM Flea  pictures/flea/Flea_small.jpg


Wat is de PFM Flea? De PFM Flea is een zeer hoogwaardige, low-power spanningsregelaar die geoptimaliseerd is voor het voeden van een aftermarket klokmodule voor CD en DVD spelers: de Tentlabs XO-module. Deze schakeling is ontwikkeld door een aantal leden van het Pink Fish Media forum.

Voor uitgebreide informatie: zie hier op het Pink Fish Media forum en op www.acoustica.org.uk.

De theorie

In een CD speler, maar ook in andere digitale audio-schakelingen, is een stabiel master-clock signaal van groot belang. Het is als het ware de 'hartslag' van de schakeling: de omzetting van het digitale signaal naar het analoge uitgangssignaal wordt er door gestuurd. Elke kleine afwijking in tijd kan ertoe leiden dat een sample iets te vroeg of iets te laat wordt omgezet, met als resultaat kleine fouten in het analoge uitgangssignaal. Dit wijkt dan iets af van de waarde die oorspronkelijk bedoeld is. Het gevolg hiervan is een afname in de detaillering en ruimte in het geluidsbeeld. Deze afwijking in tijd van het kloksignaal wordt jitter genoemd. Het is belangrijk een kloksignaal met zo min mogelijk jitter te genereren. Op de volgende pagina wordt hier verder op ingegaan.

Flea_PFM_small.jpg
Flea_DIY_small.jpg
De originele versie van Pink Fish Media Ray's DIY-versie van de print

Voor een stabiel kloksignaal is een goede oscillator nodig die gevoed wordt door een ruisarme voeding.
The Flea is zo'n voeding. Op de print van The Flea wordt een oscillatormodule van de benodigde frequentie gemonteerd en The Flea voorziet deze van een schone spanning. Het is aan te raden een exemplaar te selecteren met een goede jitter specificatie, bijvoorbeeld een Tentlabs XO. De uitgangsspanning van The Flea dient te worden aangepast aan de schakeling waar deze op wordt aangesloten. Als de logica hiervan op 5V of 3,3V werkt dan moet The Flea overeenkomstig op deze spanning worden ingesteld. Op de volgende pagina wordt hier verder op ingegaan. De uitgang van The Flea kan met wat dunne coax of een kort stukje getwiste draad worden aangesloten op de print van de speler. Vaak kunnen de lege pads van het originele kristal en/of de parallel condensator worden gebruikt als deze verwijderd zijn.

De schakeling

Het hart van de schakeling is een zeer ruisarme opamp (typ. 0,9nV/√Hz) van Analog Devices, de AD797. Deze is als spanningsregelaar geschakeld en houdt door terugkoppeling via een weerstandsdeler de uitgangsspanning op het gewenste niveau. De opamp kan genoeg uitgangsstroom leveren om rechtstreeks een XO-module te voeden, dus een extra uitgangstransistor is niet nodig. De binnenkomende voedingsspanning wordt uitgebreid gefilterd en met een 7812 voorgestabiliseerd. Een groene LED levert de benodigde referentiespanning en die wordt passief gefilterd met een R-C filter voordat het aan de opamp wordt toegevoerd.

The Flea heeft een voedingsspanning nodig van minimaal 18V. Deze kan uit de CD-speler worden betrokken, maar een betere oplossing is de klok uit het net te voeden met een eigen voedingsmodule. Het bekende recept van trafo, brugcel, elco en spanningsregelaar is hier prima geschikt voor. In dit geval is een omgebouwde kant-en-klaar module van Conrad (190-835) gebruikt en deze levert een gestabiliseerde 18VDC aan The Flea. Door een aparte eigen voeding te gebruiken wordt zoveel mogelijk voorkomen dat storing via de voedingslijnen wordt ingekoppeld. Al met al kan op deze manier een redelijk eenvoudige maar zeer effectieve schakeling worden verkregen.

De print

Printen van de DIY-versie van dit ontwerp zijn verkrijgbaar via deze website. Zie Ray's Audioshop pagina voor de details.


De originele versie van Pink Fish Media


Alternatieve opamps


De AD797 blijkt in de praktijk soms lastig te verkrijgen te zijn (en erg duur). Als mogelijk alternatief komen een aantal andere types in aanmerking van Analog Devices (AD), maar ook van andere fabrikanten zoals Linear Technology (LT), National Semiconductor (NSC) en Texas Instruments (TI), waar ook de Burr Brown opamps vandaan komen. Deze opamps hebben over het algemeen een lage ruisspanning, een goede PSSR en kunnen minimaal rond de 20mA uitgangsstroom leveren. Dat is voldoende voor n XO-module. Condensator C8 is alleen nodig voor de AD797 en moet worden verwijderd voor de andere opamps. Klik op het typenummer in de tabel om de datasheet te bekijken, de prijzen zijn niet actueel en slechts indicatief.

De meeste opamps functioneren zonder problemen in The Flea. Er zijn echter een aantal uitzonderingen. Zo blijken de drie types van LT helaas niet te werken: de uitgangsspanning komt niet op. De grote capacitieve belasting aan de uitgang is hiervan waarschijnlijk de oorzaak. Bij de twee THS opamps van TI is oscillatie waarneembaar op de uitgangsspanning. Weliswaar slechts met een geringe amplitude en de uitgangsspanning komt keurig op, maar het duidt wel op instabiliteit.

De AD8597 van AD, en de OPA211 en OPA1611 van TI zijn opamps met zeer goede specificaties en deze werken zonder problemen in The Flea. De prijs is iets gunstiger, alleen zijn deze types niet in een DIL-behuizing verkrijgbaar, dus een SMD adapter is noodzakelijk. De LME49710 van NSC is de single versie van de LM4562. Hoewel er ook een dual LME49720 bestaat, zijn de specificaties identiek. Deze populaire audio-opamp doet het ook prima in The Flea. Ook met de OPA227 komt de spanning zonder problemen op. De ruis van deze laatste twee opamp is iets hoger, maar ze zijn daarentegen wel in een DIL-behuizing verkrijgbaar en een goede vervanger voor het echte low-cost alternatief: de NE5534A.

Type:
GBW
(MHz)
Slew rate
(V/s)
Input offset
voltage (V)
Input bias
current (nA)
Input volt. noise
@ 1kHz (nV/√Hz)
Acl
min.
Iout max.
(mA)
PSSR
(dB)
Werkt:
Prijs ind.
@ 1000
AD797A
8
20
25
250
0,9
5
50
130
Ja
$ 4,32
AD8597A
10
16
10
25
1,1
1
52
140
Ja
$ 2,25
AD8675A
10
2,5
10
0,5
2,8
1
20
140
?
$ 1,18
LME49710A 55
20
50
7
2,5
1
26
125
Ja
$ 0,90
LT1028
75
15
20
30
0,85
2
30
133
Nee
$ 4,75
LT1115 70
15
50
50
0,9
1
30
126
Nee
$ 2,90
LT1128
20
6
20
30
0,85
1
30
133
Nee
$ 4,75
NE5534A
10
13
500
500
3,5
1
30
100
Ja
$ 0,68
OPA211A
45
27
30
60
1,1
1
30
140
Ja
$ 3,45
OPA227P
8
10
5
2,5
3,0
1
30
130
Ja
$ 1,10
OPA1611A
40
27
100
60
1,1
1
40
140
Ja
$ 1.75
THS4021CD
280
370
500
3000
1,5
10
75
95
Osc.
$ 3,25
THS4031CD
90
80
500
3000
1,6
2
70
95
Osc.
$ 2,45

Naar pagina 2 >>