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.

[Audiomaniac]

Gajdar, это ты к вопросу о гофрах?
Кстати, очень сильные магнитные наводки от транса возникают на выходные провода к акустике.. Ну и значит в ООС вся эта гадость тоже пролезает.
Вот например - провод от выхода усилителя до выходных клемм отключен от выхода усилителя и замкнут! с одного конца (который к УНЧ). Спектралаб подключен на выходные клеммы. Больше к усилителю ничгео не подключено.
Усилитель выключен:

Включен:

Включен и во вторичку 10 Ом:


Вот так. А вы говорите "ноль целых хрен десятых процента"..

Кстати, похоже, что наблюдаемое явление - это одно из проявлении того же процесса, который у Ника приводит к росту Кг, когда выходные провода (земля и сигнал) проходят сквозь разные дырки в задней железной стенке. У меня сделано также.
Я провел опыт, подключил выходные провода к выходным клеммам не изнутри, а снаружи (просто внавес). И все, явление стало практически ненаблюдаемым, даже при нагрузке транса.
Во как. Едва ли это индуктивность (какая может быть индуктивность на частотах сотни герц), скорее какие-то магнитные процессы.
Так или иначе, эффект вполне наблюдаемые и может оказывать негативное воздействие через ООС. Щас попробую пропил сделать, как советовал Агеев.

[Balakovec]

Так кто-нить ревизию Д собирал? Илья, ты будешь собирать (или я торможу, и ты её уже слушаешь)?

[Audiomaniac]

Balakovec, буду, щас вот с дырками разберусь

Вот, чтобы не быть голословным.
Провод от платы УНЧ длиной около 20см до задней железной стенки корпуса, свитый, подключен к выходу одного из каналов.
Спектралаб подключается к этому проводу снаружи.
Вторичку другого канала грузим на резистор 10 Ом (транс гудит) ;)
Вот картинка, когда оба провода в одну дырку:

А вот, когда каждый в отдельную:


Мля, кто бы рассказал - не поверил бы!

[GREY]

Offтопик:
После этого и в шаманов чукотских можно поверить! Вот блин, да? И всего то задняя стенка как отжирает.

[Audiomaniac]

GREY, это ваще что-то. Предлагаю всем попробовать, потому что надо быть уверенным, что это не один я наблюдаю

[Balakovec]

СквознякЪ? Что-то нереально большая разница...

[Amator]

Мля, кто бы рассказал - не поверил бы!

Маньяк, я не понял, это у тебя графули для помех без отбора мощи от усилителя?

[Audiomaniac]

Amator, да, только выпрямитель соседнего канала нагружен на резистор 10 ом. Сигнал не подается, нагрузки по выходу нет.
Впрочем, аналогичная хрень наблюдается если провод вообще отсоединить от выхода УНЧ и заземлить

[Amator]

Ты не сочти за труд, изобрази схему измерений, откуда что идет. А потом я тебе, вероятно, скажу, почему у тебя пульсации за -65 дБ шкалят.

[Audiomaniac]

Amator, ну давай разбираться.
От линейного входа звуковой карты идет экранированный провод, который подключен к проводу (свитому), идущему к выходу одного из каналов УМЗЧ. В зависимости от того, оба проводника этого выходного провода пропущены в одну дырку в железной задней стенке либо в разные - имеем два разных спектра помех от нагруженного транса.
Больше к усилителю ничего не подключено.

[sia_2]

Amator, ну давай разбираться.
От линейного входа звуковой карты идет экранированный провод, который подключен к проводу (свитому), идущему к выходу одного из каналов УМЗЧ. В зависимости от того, оба проводника этого выходного провода пропущены в одну дырку в железной задней стенке либо в разные - имеем два разных спектра помех от нагруженного транса.
Больше к усилителю ничего не подключено.

Абсолютно нормальное явление. Кто реально работал с прецизионной техникой - вагон таких грабель знает. Особенно если измерению подлежит напряжение термопары, помещенной в фокусе телескопа для измерения светимости тускленькой звездочки, напряжение там десятки нановольт. (задача в точности 100-летней давности с первого успешного решения).

[Amator]

Не понял.
1) Ты с выхода УМЗЧ подгоняешь свитый силовой провод на АС и пропускаешь эту свивку в одну дыру в эадней стенке корпуса.
Это спектрограмма 1.
2) Перед задней стенкой корпуса ты косичку расплетаешь и пропускаешь провода в две дыры. Спектрограмма 2.

Я ничего не пропустил?

...задача в точности 100-летней давности с первого успешного решения

Я как бы тоже работал с прецизионной техникой, поэтому хочу уяснить правила игры в данном банальном случае.

[Audiomaniac]

sia_2, а что это, каков механизм?

Добавлено через 36 секунд
Amator, ага, расплетается самый кончик, тот, что перед дырками.
Собственно АС не подключены.

[Amator]

Amator, ага, расплетается самый кончик, тот, что перед дырками.

А ты один из "кончиков" к земле, случаем, не прислоняешь? Ну, или к своей железке, которая задняя стенка.

[Audiomaniac]

Amator, нет, схемная земля соединена с ящиком только в одном месте.

[sia_2]

sia_2, а что это, каков механизм?

Ответвление магнитного потока рассеяния от трансформатора в железо корпуса. Когда часть этого потока проходит через контур с проводом (см. железо между дырками), то индуктирует в ней ЭДС. Если сделать пропил между дырками и тем самым резко увеличить магнитное сопротивление этой перемычки, эффект ослабнет. Кстати, на транс в целом надо бы короткозамкнутый виток из фольги одеть.

[Audiomaniac]

sia_2, что-то подобное и предполагал, просто выразить словами не мог

Добавлено через 1 минуту
sia_2,

Кстати, на транс в целом надо бы короткозамкнутый виток из фольги одеть

Транс упрятан в железный отсек, закрытый со всех сторон.. Казалос бы, этого достаточно, однако нет..

[sia_2]

Транс упрятан в железный отсек, закрытый со всех сторон.. Казалос бы, этого достаточно, однако нет..

Виток эффективнее, т.к. давит причину (снижает индуктивность рассеяния и само выползание поля рассеяния из обмоток транса), а не следствие.

[Audiomaniac]

Nick, кстати, вот тебе еще одна причина, почему от стаба играло лучше ;)


sia_2, а транс там вот такой:



Фольгу какую? Алюминиевую?

[sia_2]

Фольгу какую? Алюминиевую?

Медь толщиной 0,25-0,5. Вокруг обоих катушек вместе вплотную к ним. Хорошо пропаять. Алюминий паяется плохо.