Улучшение линейности (и не только) усилителя на LM3886

[Nick]

Финальные платы пришли, собираю. Посмотреть на них можно у меня на сайте или тут.

Ссылки по теме:
Новые платы дают около -120дБ искажений на THD 11кГц 60W (левый канал - усилитель). Интермодуляционные за гранью обнаружения IMD19+20 , IMD19+20 полный диапазон .

Черновик описания, списка деталей, и схемы, новой версии. Zero D 50 Rev D7.12.

Последняя рабочая версия схемы усилителя, питания и список используемых деталей - Zero D 50 Rev D4 (исправлена ошибка с MUTE, нумерация деталей не совпадает с предыдущими версиями). Небольшое описание усилителя.

Упрощённая версия для тех кто самостоятельно проектирует платы и не хочет возиться с большим количеством конденсаторов и резисторов. Вариант однослойных печаток под утюг от devisangela тут (упрощённая версия без стабилизаторов).

Модель (АФЧХ) в LTSpice.

Замерянные искажения у прототипа на 10кГц Rev. D4 THD 10kHz 40Vp-p (50W) 4Ohm - < 0.0004%. На графике -вверху вход, внизу выход.

Фото прототипа 1 и 2.

Печатки для прототипа использовал от ревизии С (нумерация деталей не совпадает).

Описание принципиальных отличий Rev. D от предыдущих версий тут.

Интересные осцилограммы: шунтировние электролита керамикой , и продолжение, работа стабилизатора, и продолжение, выход U1 под нагрузкой и без, то же (более правильно снято)

Метод измерения искажений звуковой картой с вычитанием гармоник (использовался вначале, когда небыло AMBER 3501 и генератора с низкими искажениями): 1, 2, 3, 4 . Обсуждение метода было тут.

История предыдущих версий. Статья Yewen-a есть тут.

[Ромыч]

Сегодня прослушали с братом варианты с LM318, с LT1363 и без ОУ вообще, в смысле только с LM3886. Между LM318 и LT1363 разницу не заметили. Без ОУ и с ОУ разница есть, без ОУ заметно хуже. Во первых, что удивительно на низких, они какие то более размазанные становятся (видимо коэф. демпфирования уменьшается без доп. ОУ). Во вторых значительно хуже панорама и как бы удлиняются сибилянты, хотя это менее заметно.

На НЧ была почти аналогичная картина до установки в питание пленочников 4,7 мкф (сначала стояли 0,33). Может без ОУ большее влияние на звук оказывает источник питания?

[Audiomaniac]

Nick, а пробовали мерять/слушать обычный вариант включения
лмки в инверте с буфером на ОУ?
типа как audiomaniac.narod.ru/russian/lm3886.htm
При прослушивании лмки без буфера, какой источник сигнала был
и сопротивление по инверт. входу? Все-таки нельзя не учитывать,
что давно известно - для хорошего звучания лмки надо обеспечить
низкое сопротивление по инверт. входу, что требует мощного буфера.
С высоким сопротивлением даже в инверсном включении звучит
лмка плохо, это я и сам проверял когда-то (с 10к).

[Nick]

При прослушивании лмки без буфера, какой источник сигнала был
и сопротивление по инверт. входу? Все-таки нельзя не учитывать,
что давно известно - для хорошего звучания лмки надо обеспечить
низкое сопротивление по инверт. входу, что требует мощного буфера.
С высоким сопротивлением даже в инверсном включении звучит
лмка плохо, это я и сам проверял когда-то (с 10к).

Источник был с очень низким сопротивлением (выход ОУ с где то 25 - 50 омами) , к тому же обе схемы находились в одинаковых условиях, я только вытаскивал ОУ из панельки.

[Audiomaniac]

А сопротивление между инв. входом и источником какое было установлено?
Как на схеме с ОУ? 2К?

[Nick]

А сопротивление между инв. входом и источником какое было установлено?

Как по схеме - 2к

[Audiomaniac]

Как по схеме - 2к

Ну если так - то круто

Добавлено через 2 часа 6 минут
Для интереса померял свое устройство.
Результаты удивили.
www.audiomaniac.narod.ru/imd19-20.GIF
Нагрузка 4ома, 12V RMS.

THD синус 6кгц, 4ома 13.1V RMS
www.audiomaniac.narod.ru/THD-6k.GIF

Референсный канал - нижний.
Звуковуха - SBLive 1024 (старый)

[Ale]

Да уж, непонятно. 3,7В соответствуют -10 дБ (как сигнал 19 кГц), или 0 дБ? А что там на 1 кГц? Не видно.

[Audiomaniac]

Перемерил с 12V RMS. Сигналы 19к и 20к генерируются компьютером под 0дб.
Относительный уровень входного сигнала указан на графике. Этому уровню
соответствует напряжение на выходе усилителя 12В RMS. Сигнал на вход
звуковухи идет через делитель.
Ничего непонятного нет.
Тип и размер окна такой же как у Ника (Blackman, 32768).

[Nick]

Перемерил с 12V RMS. Сигналы 19к и 20к генерируются компьютером под 0дб.
Относительный уровень входного сигнала указан на графике. Этому уровню
соответствует напряжение на выходе усилителя 12В RMS. Сигнал на вход
звуковухи идет через делитель.
Ничего непонятного нет.
Тип и размер окна такой же как у Ника (Blackman, 32768).

Спасибо, это очень интересно. IMD видимо не совсем надёжный тест с такими собственными искажентями звуковых карт(и моей тоже). До 12 вольт у меня ничего не меряется, а больше 13.5 уже зарезает почему-то ( может потому, что у меня LM3886TF, в пластмассе, перегревается). 6кГц как я вижу более чувствительный тест. Кстати у меня максимум THD и IMD без дополнительного ОУ был почему то в районе 3.5VRMS, с увеличением выходного напряжения, почти до ограничения, искажения снижались где-то до 0.02% (IMD не помню до скольки). С доп. ОУ они практически независили от выходного напряжения и THD были порядка 0.003% . Вообще в планах улучшить измериловку, сделать печатки и всё перемерять.

[Nick]

Попробовал метод компенсации гармоник дополнительными генераторами. Вот что получилось для E-MU 0202. Надо будет в ней ещё операционники поменять и можно будет мерять 7кГц до 6-й гармоники достаточно точно.

[Nick]

На НЧ была почти аналогичная картина до установки в питание пленочников 4,7 мкф (сначала стояли 0,33). Может без ОУ большее влияние на звук оказывает источник питания?

Это трудно определить. Вполне возможно, но правда источник питания был стабилизированный.

[sia_2]

Поднял всю свою макулатуру, но в голове все же не укладывается. 200-300МГц при 100 вольт Uкэ и примерно том же граничном не проблема конечно, но в едином цикле при широкой ОБР и за такие деньги?!. Неужели я так отстал от жизни? Если не трудно, киньте пожалуйста ссылку, пойду дальше читать…

Этой ИС уже больше 20 лет - LM12, из которого она сделана, был сделан на рубеже 1984/85 годов.

http://www.national.com/an/AN/AN-110.pdf#page=1
http://www.national.com/an/AN/AN-446A.pdf
http://www.national.com/an/AN/AN-446B.pdf
http://www.national.com/an/AN/AN-446.pdf

Маленький нюанс: патенты, где описана конструкция транзисторов и принцип работы защиты - первоначально выданы на имя R.Dobkin. Потом, в "перелицованном виде" - после ухода R.Dobkin основывать LT - получены новые на имя Widlar, Yamatake. )

[thickman]

Сергей, спасибо за ссылки, очень интересно. Да, транзисторы хозяйские.

[sia_2]

Сергей, спасибо за ссылки, очень интересно. Да, транзисторы хозяйские.

На здоровье А транзисторы можно и еще получше сделать (с емкостями на "единицу" ОБР еще примерно в 4 раза меньше) - только никто не заказывает

[Ремонт-NIK]

Nick,
Нельзя схемку чуть покрупнее сделать?
Сильно мелкокалиберный рисуночек.

[Nick]

Nick,
Нельзя схемку чуть покрупнее сделать?
Сильно мелкокалиберный рисуночек.

А в .pdf не подойдёт ? https://forum.vegalab.ru/attachment....8&d=1195609132



Заказал пробные платы для новой версии с заходом за 180 градусов, по симуляции искажения THD <0.0005% на 20кГц 20В амплитуды 4 ома . Глубина ООС на 20кГц >80дБ и >50дБ на 100кГц.

[Gajdar]

ффчем платы сделаны изначально?? Нельзя ли в Пикаде или герберы??
я бы вот тоже сделал такие пробные, но немного поизвращался с разводкой. Только Р_Л цепь накину прям на клеммы и силовую землю прямиком туда же, не заводя её на плату. А на плату только землю под операционник и .... на ток покоя большого операционника)))

Ээх, еще бы резистором на минус питания выход ЛМки в класс А скажем до пяти ватт вогнать.... ток покоя скажем до 100(200) миллиампер девести..+-28 вольт питания... но при такой заводке ООС похоже этого не сделать...
А... жаль, что LM12 столько стоит и вРосси непопадается... Ей бы сюда самое то.

[Nick]

ффчем платы сделаны изначально?? Нельзя ли в Пикаде или герберы??
я бы вот тоже сделал такие пробные, но немного поизвращался с разводкой. Только Р_Л цепь накину прям на клеммы и силовую землю прямиком туда же, не заводя её на плату. А на плату только землю под операционник и .... на ток покоя большого операционника)))

Ээх, еще бы резистором на минус питания выход ЛМки в класс А скажем до пяти ватт вогнать.... ток покоя скажем до 100(200) миллиампер девести..+-28 вольт питания... но при такой заводке ООС похоже этого не сделать...
А... жаль, что LM12 столько стоит и вРосси непопадается... Ей бы сюда самое то.

Платы делал в софтвере той же компании, что и делает сами платы www.pcb123.com, если нужно могу исходник выложить, но переконвертировать всё равно наврядли получится.

[Gajdar]

вот ведь оскал капитализма- "нате вам бесплатно софтину... платы у нас придется делать" ......

А отдельно слои в ПДФ нельзя сделать??

Добавлено через 7 минут
скачал ПСБ123... хотелось бы исходников )

[A.R.]

Ээх, еще бы резистором на минус питания выход ЛМки в класс А скажем до пяти ватт вогнать.... ток покоя скажем до 100(200) миллиампер девести..+-28 вольт питания... но при такой заводке ООС похоже этого не сделать...

Не вижу препятствий. Можно не резистором, а ИТ сделать простейший. Хорошая идея, только главное не переборщить, площадь ЛМ-ки маловата для таких экспериментов.