Wo ist der OpAmp-Thread?

[raphael]

Im Audio-Bereich von Analog? Denn ADI ist ja nicht automatisch Audio.
Dann hat er aber sicher ein Aufbaustudium gemacht. Denn, wenn ich micht recht erinnere, hast Du an einer FH studiert und FH-Absolventen werden normalerweise ohne Aufbaustudium nicht zur Promotion zugelassen.

Aber auf der anderen Seite hast Du natürlich recht, aus sicht der Audiosignalverarbeitung ist so ein Wandler garnicht so interessant, weil alle Parameter bekannt und es eigentlich nur noch darum geht, das Ding vernünftig zu konstruieren. Damit lockt man wohl keinen Forscher hinterm Ofen hervor. Interessanter ist sicherlich die Entwicklung neuer Wandlertypen, aber das ist eine andere Geschichte...

[Frank Schölch]

Fachbereich war DSP/Leistungselektronik. Es geht grob formuliert darum, für moderne Hochleistungsprozessoren eine ausgesprochen dynamische Spannungsversorgung zu entwerfen, wie sie mit üblichen Reglern nicht realsisierbar ist.

Mit der entsprechenden Endnote, nachdrücklicher Suche nach einer Stelle sowie einer Eignungsfeststellung lässt sich mit FH Diplom eine Promotion realisieren. Dieser Weg ist praktikabel, der Zeitaufwand hierfür ist jedoch erheblich. Im Vergleich dazu erscheint es attraktiver, ein FH Diplom als Bachelor mit einigen Zusatzwahlfächern anerkennen zu lassen. Mit der Umstellung auf Bachelor/Master sind je nach Qualität der Hochschule die Fächer akkreditiert, so dass sie als Basis für einen akkreditierten Masterstudiengang an einer praktisch beliebigen, staatlich anerkannten Hochschule dienen. Im Vergleich zur Eignungsfeststellung erfordert der Master etwas mehr Zeit und ein gutes Bundel an Klausuren, dafür ist der Abschluss dann universell und auch weltweit in der Industrie anerkannt. Bei erneut entsprechender Endnote ist es mit dem akkreditierten Master dann ohne Eignungsfeststellung oder Ähnliches möglich, eine Promotionsstelle zu finden.

In der Wissenschaft herrschen die selben Strukturen und Hierarchien wie in der Industrie. Allerdings ist die Bezahlung deutlich schlechter. Als Dr.-Ing liegt das Einstiegsgehalt in der Industrie brutto ca. 10.000 EUR höher, dafür fehlen 5 Jahre Berufspraxis, die nahezu den selben Betrag ausmachen. Den entgangenen Verdienst holt man dagegen kaum noch auf. Entwicklungschancen sind als Dr.-Ing. natürlich etwas besser, insbesondere die entfernte Möglichkeit, selbst Professor zu werden. Legt man alle Pro/Contra Punkte ehrlich auf den Tisch, kommt es nahezu auf ein Nullsummenspiel heraus. Und je nach dem, ob während der Entscheidungsphase noch ein ausgesprochen attraktives Jobangebot vorliegt, kann die Entscheidung schonmal in die eine oder die andere Richtung fallen. Was sich letztlich bewähren wird, ist in vielleicht 10 oder 15 Jahren feststellbar. Da spielt auch viel Glück hinein.

[tiki]

Was'n,
schon Schluß mit Jitter? Wenn es noch ein wenig weiterginge, käme man vielleicht bald in die uns interessierenden Bereiche von <<100fs und -180dB@13MHz.
Gruß, Timo

[hreith]

Hi Timo,

Die Jitterunterdrückung des beliebten CS8411/12 beträgt im Audio-Bereich 0dB - ist also nicht vorhanden. Jitter wird nur oberhalb des Audiobereiches untgerdrückt und zwar soweit, dass ein sicherer Datenempfang realisiert werden kann.
Schwankungen im Audiobereich schlagen sich also voll auf den vom Empfänger generierten Takt durch und damit eben auch in voller Höhe auf das analoge Ausgangssignal des an diesem Takt hängenden Wandler-Chips.


Je tiefer die Einsatzfrequenz zur Jitterunterdrückung ist, desto langsamer darf die Takterzeugung nachregeln und umso länger würde es dauern, bis sich der Empfänger nach einem Umschalten auf ein neues Signal einsynchronisiert hat. Manche Empfänger schalten darum die Zeitkonstanten um damit sich sich ausreichend schnell auf ein neues Signal einrasten können.
Es ist schon erstaunlich, dass Hersteller wie Crystal, ti, wolfson .... sich eines Problemes annehmen, dass nach Aussagen macher Zeitgenossen gar nicht existiert.

[Frank Schölch]

"Sich annehmen" ist eine wohlklingende Beschreibung für einen Standard PLL Regelkreis, der auf die Samplerate einrastet, um die Funktion entsprechend Beitrag 06.01. auszuführen. Dies ist kein Hightech, sondern Standardelektronik aus Anfang der 80er Jahre zur Umsetzung der Frequenzanpassung. Bekannt ist diese Technik u.A aus den PC Schnittstellen oder auch der RFT (AFC Funktion). Es ist eine sehr einfache Umsetzung, die keinen intelligenten Controller benötigt und dennoch gut funktioniert. Maßgeblich für die recht hohe Bandbreite des PLL Regelkreises ist der fehlende Puffer, so dass eine sehr langsame Adaption die Gefahr von Datenverlusten birgt. Dennoch ist diese Lösung in der Praxis in Ordnung, weil Jitter in der Größenordnung von 1µs oder länger nicht auftritt. Ich erinner mal wieder an die quarzgenaue Takterzeugung. Wer's nicht glaubt: Speicherscope, Einstellung Persistance auf "infinite". Das ist Crystal natürlich auch bekannt und deshalb hat man nicht mehr Aufwand getrieben als wirklich sinnvoll ist.

[hreith]

Apogee PSX-100 D/A, high-resolution jitter spectrum of analog output signal (11.025kHz at –6dBFS with LSB toggled at 229Hz)....


Assemblage DAC1, high-resolution jitter spectrum of analog output signal,...


Musical Fidelity X-24K driven by CardDeluxe via Sonic Frontiers UltraJitterbug, 1m of AudioQuest Digi Pro S/PDIF link, and 2m of Illuminati S/PDIF cable, high-resolution jitter spectrum of analog output signal...


Roku SoundBridge M1001, high-resolution jitter spectrum of analog output signal ...



...
...
"Wer's nicht glaubt: Speicherscope, Einstellung Persistance auf "infinite"."
==>
diese Messmethode ist genial. Einen Nebeneffekt der 60..140dB unter dem Nutssignal liegt mit dem einfachen Speicherscope und dem daraus resultierenden optischen Eindruck zu bewerten .. da sollte man aber schon gute Augen haben. Wer das schafft, der kann daraus sicher auch eine FFT im Kopf machen.

[Frank Schölch]

Die Bilder sind schlicht und einfach irrelevant, weil sie nicht den vorliegenden Fall eines quarzgenauen Takts mit geringfügig verschobenen Flanken widerspiegeln.

Die Messmethode ist gültig, setzt allerdings Grundlagen bei der Bedienung des Scopes voraus. Z.B.:

1. Triggerung steigende Flanke

2. Trigger Level ca. 1/3 der Signalamplitude

3. Zeitmaßstab 200ns/DIV, damit entsprechen 5 DIV gleich 1µs.

4. Einsatz der Funktion "Trigger delay" oder "X-Pos", zum verschieben des Signals nach links bis zur Sichtbarkeit der fallenden Flanke.

5. Aktivierung der Funktion Persistance=infinite

[hreith]

Hi Frank,

"Die Bilder sind schlicht und einfach irrelevant, weil sie nicht den vorliegenden Fall eines quarzgenauen Takts mit geringfügig verschobenen Flanken widerspiegeln."
==>
Eventuell ist das der Grund für die unterschiedlichen Ansichten.
Es geht bezüglich Audio gar nicht direkt darum, ob die Flanke jetzt etwas verschoben ist und wie das auf einem Scope aussieht.
Das, was man auf dem Scope sehen könnte (wenn man etwas sehen könnte) wäre der HF-Jitter (der vom Testling + der vom Scope). Der jedoch wird vom Regelkreis ausreichend genau ausgeglichen so das er eben nicht von belang ist, solange es nicht zu Datenfehlern kommt.
Es geht bezüglich des Audiobereiches um das Spektrum der Änderungen und speziell um den Teil, der im Audiobereich liegt. Bei 200ns/div ist das gar nicht sichtbar.
Manche Hersteller von Oszilatoren geben neben der Genauigkeit auch einen Jitter an und wenn man bettelt, dann erhält man (mit viel Glück) auch Infos über das Spektrum des Phasenrauchens. Das steigt zu tiefen Frequenzen in der Regel sehr deutlich an.
Entsprechendes gilt für die PLL und andere Schaltungen zur Rückgewinnung des Taktes aus dem Eingangsssignal.

Letztlich wird am Wandler-Chip ein Takt eingespeist und minimale Schwankungen dieses Taktes wirken sich eben messbar im Spektrum des Analogsignales aus.
Wird dieser Takt aus dem Datenstrom (SPDIF) gewonnen, welches der Wandler von einem externen Laufwerk, einer Soundkarte, einem SAT-Empfänger ..... geliefert bekommt, dann wird man eben im Analogsignal ein unterschiedliches Spektrum messen können, je nachdem, wie "sauber" die Daten übertragen wurden - und zwar ohne dass dabei Datenfehler auftreten.

Die gezeigten Messungen zeigen genau das, was im Audioberiech unter Jitter verstanden wird.

[Frank Schölch]

Auf dem Oszi wäre genau diese Art des Phasenrauschens ebenfalls sichtbar, so sie denn signifikant auftreten würde. So sieht es aus, wenn man dieses Signal absichtlich erzeugt. Links unten das Spektrum, rechts Zeitbereich. Hierbei ist der Zeitmaßstab nicht auf 200ns gezoomt, weil das Signal von einem billigen RC-Oszillator stammt, der so ungenau ist, dass bei 200ns der Bildschirm voll wäre. Mit einem solchen Signal wäre der obige Ansatz einer PI-PLL-Regelschleife natürlich überlastet, jedoch ist dieser Fall praxisfern. Aber selbst bei solche verkrüppelten Signalen besteht die Möglichkeit, das Signal korrekt aufzubereiten. Dafür reicht keine analoge Schaltung, stattdessen ist ein Mikrocontroller erforderlich. Am Ausgang dieses Controllers liegt dann ein Signal an, dessen Jitter durch den Quarzoszillator am Mikrocontroller bestimmt ist.

Egal, wie man dreht: letztlich hängt es an einem Quarzoszillator, der über die Qualität entscheidet. An diesem Punkt ist aber messbar, dass mit schon mit einfachen Mitteln hervorragende Ergebnisse erzielt werden, weitab jeder Hörbarkeitsgrenze liegen.

[hreith]

Wenn du 200ns/div einstellst - welcher Bereich in deinem Spektrum zeigt dann mit welcher Genauigkeit den NF-Bereich?
Welche Wandler hat dein Oszi (8bit, 12bit)?
und wie willst du damit 16..24bit-Auflösung erreichen?
Wenn du 200ps-Jitter sehen willst, dann müsste dein Oszi wohl eine analoge Bandbreite von min. 10GHZ habe und auch ganz schön viele GS machen. Bist du sicher, dass das dein Oszi leistet?
Warum erkennst du ein Messen des analogen Ausgangs und seine mathematische Analyse nicht an?

Überwinde dich mal und stelle dir vor du wärest in einer anderen Welt. Berechne mal das Ausgangsspektrum eines Digitalsignales wenn der Takt jittert.

Und dann vergleiche das mit den Messungen, die in dieser Welt schon seit 10 Jahren üblich sind. Eventuell fällt dir ja was auf.

Wie hat Raphael im Beitrag #78 gesagt:
"Hehehe, sag das nicht. Datenblätter bzw. die Application Notes werden gerne auch nicht gelesen, ..."
Ich empfehle dazu z.B die AN339 von cirrus
Hier wird beschrieben, wie und warum die PLL bei den neueren Empfängern geändert wurde, wie die geringere Regelabweichung zu geringerem Jitter führt und wie man dass dann in geringeren TDH+N messen kann.

[Frank Schölch]

-Die Einstellung 200ns beweist, dass der Quarzoszillator perfekt und stabil arbeitet. Nicht mehr und nicht weniger. Das Oszi TDS7154 hat einen 8 Bit Wandler. Fpür diese Messung irrelevant, da würde ein 1 Bit Wandler reichen. Nulldurchgangsdetektion. Hierfür brauche ich keine 24 bit.

-200ps Jitter will ich nicht sehen, denn der ist irrelevant und stört den DAC nicht. Die niederfrequenteren Anteile werden gut sichtbar.

Warum erkennst du ein Messen des analogen Ausgangs und seine mathematische Analyse nicht an?
->Weil die Messung unter praxisfernen Bedingungen stattfindet. Ich prüfe auch keine Übersprechdämpfung einer Stereoendstufe, wenn ich am einen Eingang 10Veff mit 50MHz anlege.

Insgesamt:
-Hochferquenter Jitter und Verschleifung der Flanken sind irrelevant, weil dieser Effekt im Puffer verschwindet und auch sonst spätestens im Wandler gefiltert werden würde.

-Niederfrequenter Jitter ist irrelevant, weil er vom schon am Eingang nicht vorkommt. Siehe Scope.

[hreith]

Hi Frank,

es zwingt dich ja keiner etwas zu lernen. Wenn du nicht willst, dann musst du ja nicht. Man kann dir ein Angebot machen und Hinweise geben so wie man das Pferd zum Brunnen führen kann - aber saufen muss es selbst.
Weitere Kommentare zu deinen Standpunkten sind überflüssig da sie schon wiederlegt wurden.

[wodim]

Hm, streitet euch doch mal bitte nicht weiter:

http://www.elektronik-projekt.de/thr...id=5994&page=1

[Frank Schölch]

Problem: die Inhalte der HighEnd Magazine werden abgeschrieben und als Fakten übernommen, ohne sich jemals mit den konkreten Schaltungen und Arbeitsweisen auseinandergesetzt zu haben. Es fehlen ganz grundlegende Kenntnisse der Schaltungstechnik: Welche Eigenschaften hat ein Quarzoszillator, wie werden Digitalsignale fehlerfrei abgetastet und übertragen, welche Möglichkeiten zur Synchronisation gibt es usw.

-der erste Schritt ist die Erkennung der Einflußparameter, also im Wesentlichen die Ungenuigkeiten des Oszillators.

-der zweite Schritt besteht in der Analyse der Signalübertragung, was von den Störungen also überhaupt am wandler ankommt.

-ERST DANN ist es sinnvoll, basierend auf diesem Ergebnis überhaupt die Wirkung auf das Analogsignal systemtheoretisch zu bestimmen.

Mit Halbwissen werden hier die ersten beiden Schritte einfach übersprungen und dann unzulässigerweise die Reaktion des Wandlersystems auf willkürliche Eingangssignale als grundsätzliches Problem dargestellt. Dies zudem auch noch mit Technik aus den 80er Jahren.

Wenn auch das Forum nicht überzeugen kann, so bleibt dennoch eine Frage: aus welchem Grund gehen die Halbleiterhersteller einfache Wege zur Jitterunterdrückung, wo heute doch beliebig komplexe Algorithmen realisierbar wären und ab der Mittelklasse ohnehin leistungsstarke Signalprozessoren im Einsatz sind.

[hreith]

Du willst also allen ernstes so Leute wie J.Dunn (“Jitter and Digital Audio Performance Measurements”, AES Preprint 6111, April 1994), die Ings bie Cirrus, TI ... als inkompetente Schwätzer hinstellen die ihr Halbwissen unreflektiert aus der Klatschpresse entnommen haben?

Du bestreitest also, dass die Fläche am Ausgang eines DAC aus Höhe mal Breite besteht und dass eine Schwankung der Breite ebenso zum falschen Integral führt wie eine in der Höhe.
Und du bestreitest, dass bei z.B Fs=44100Hz und einer geforderten Genauigkeit von z.B 1/2LSB bei 16bit die Zeit nur um
1/(44.1kHz*2^17)=200ps schwanken darf?

Dann fasse deine Argumente mal schön zusammen und reiche sie mal bei der AES ein damit die Welt von deinem Wissen beglückt und in Zukunft bessere Schaltungen baut. Für uns einfaches Fußvolk ist deine Logic leider etwas zu hoch.