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.

[Nick]

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 )

Вот. Если надумаете делать, то лучше наверное исправить печатку под проверенную схему.

[Ремонт-NIK]

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

Конечно пойдет.
Спасибо.

[RAVe]

Есть вот такой набор ОУ, что сюда можно воткнуть?
OP27,AD825,AD8066,AD8620,AD827,AD843,NE5532. буду печатку под LM1876 разводить...просто у меня и корпус и питание под нее есть...я так понял надо еще буфер для него? просто так переменник не прицепишь?

[Nick]

Есть вот такой набор ОУ, что сюда можно воткнуть?
OP27,AD825,AD8066,AD8620,AD827,AD843,NE5532. буду печатку под LM1876 разводить...просто у меня и корпус и питание под нее есть...я так понял надо еще буфер для него? просто так переменник не прицепишь?

У меня сейчас работает без буфера, с регулятором громкости. Правда входное всего 2к. Из микросхем - лучше купить LM318.

[Balbes3]

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...

Эээ... Можно кретинский вопрос -- а зачем? Класса А все равно не получится -- ток покоя маловат будет, а во-вторых, переходные процессы выходного каскада в классе АБ нужно под микроскопом искать, в особенности с высоколинейным ОУ на входе и с учетом скорости обоих усилителей (тот факт, что Ник не нашел измеримых искажений на малой и средней громкости говорит именно о том, что искажения, вызванные переходом через 0 выходного каскада в режиме АБ проблемой не являются, что, впрочем, было вполне ожидаемо). Вот выход ОУ подтянуть резюком килоом в 10 на минус -12 вольт и загнать его в режим А -- это, ИМХО, будет более полезно (с другой стороны, многим современным ОУ от этого ни жарко, ни холодно).

[Nick]

Мне вот понравилась идея запараллелить LM3886, штуки 4-6 http://www.shine7.com/audio/bpa300.htm

Добавлено через 16 минут

Вот выход ОУ подтянуть резюком килоом в 10 на минус -12 вольт и загнать его в режим А -- это, ИМХО, будет более полезно (с другой стороны, многим современным ОУ от этого ни жарко, ни холодно).

При тех выходных токах (если несчитать режим ограничения) он и так в А всегда работает.

[Gajdar]

Balbes3, Исходя из тех ПДФов, что показал Сергей Агеев по ЛМ12, получается что чем выше выходное напряжение -тем меньше искажения у ЛМки. Если учесть (или предположить гы гы гы) что уЛМки почти все каскады в классе А, и только выход АВ.. то эта разница между выходным сигналом 1 вольт и 20 как раз и обучловливается работой выходного каскада ЛМки. Вот отсюда и суггестивное (интуитивное, безсознательное ) желание немного загнать ЛМку по току "покоя". Чтобы так сказать первый Ватт подчитсить. Получить 5-10 очень хорошего звучания - сразу решить много проблем для владелдьцев высокочувствительной акустики. Ну а обладателям тяжелой токовой акустики ЛМка тоже не катит - начинаются взгляды в сторону паралельного включения трех вон уже... Всетаки 50ватт усилок ни вашим-ни нашим. Для АС с чувствительностью 93-96дб на ватт вроде как уже и много... а для АС с чувствительностью 84-86дб на ватт вроде как и маловато будет ))))

Мне лично хватит и 10-15.. поэтому такой вот шкурный интерес. +-25 вольт при 0.2 амперах тока покоя как раз ватт 10 в тепло и пойдет в классе А.

[Nick]

Balbes3, Исходя из тех ПДФов, что показал Сергей Агеев по ЛМ12, получается что чем выше выходное напряжение -тем меньше искажения у ЛМки.

Это я тоже заметил, поэтому мерял при 3.5VRMS.

Если учесть (или предположить гы гы гы) что уЛМки почти все каскады в классе А, и только выход АВ.. то эта разница между выходным сигналом 1 вольт и 20 как раз и обучловливается работой выходного каскада ЛМки. Вот отсюда и суггестивное (интуитивное, безсознательное ) желание немного загнать ЛМку по току "покоя". Чтобы так сказать первый Ватт подчитсить. Получить 5-10 очень хорошего звучания - сразу решить много проблем для владелдьцев высокочувствительной акустики. Ну а обладателям тяжелой токовой акустики ЛМка тоже не катит - начинаются взгляды в сторону паралельного включения трех вон уже... Всетаки 50ватт усилок ни вашим-ни нашим. Для АС с чувствительностью 93-96дб на ватт вроде как уже и много... а для АС с чувствительностью 84-86дб на ватт вроде как и маловато будет ))))

Мне лично хватит и 10-15.. поэтому такой вот шкурный интерес. +-25 вольт при 0.2 амперах тока покоя как раз ватт 10 в тепло и пойдет в классе А.

Используя две (или более) LM3886 их достаточно легко можно вогнать в AB с большим током покоя. К тому же уменьшатся искажения и без этого, ведь каждая из них будет видеть нагрузку как 8ом (или более) при 4омах реальной нагрузки.

[MikeF]

Gajdar, я думаю что параллельное включение может и имеет смысл, а вот присобачивание к ней всяких резисторов или генераторов тока может быть и вредным, т.к. явно выходной каскад 3886 оптимизирован по искажениям с учетом тока покоя

[Gajdar]

MikeF, Если действительно ЛМ была переделана с моторного драйвера, то никакой особой оптимизации по качеству и количеству искажений там нет. Кроме того, я думаю оптимизация там сделана по выделению тепла на холостом ходу. Вот именно косвенно рост искажений при понижении уровня выходного сигнала мне и не нравится, хочется немного разогнать девайс...

Но микросхемы для реалного качественного звукопроизведения должны обладать очень близкими параметрами для разпаралеливания... иначе получим разбалланс????

http://www.shine7.com/audio/pa100.htm Вот две это максимум. Прилепить сюда операционник. А 6 штук лепить на подобии проектов на ТДА1543... это уже изврат... ИМХО конечно.

А вообще - получается входное сопротивление схемы около 2Ком ??? буферок надыть получается....

[MikeF]

Вот именно косвенно рост искажений при понижении уровня выходного сигнала мне и не нравится

а разве это не обусловлено методикой измерения, т.е. THD+N, а не просто THD

Но микросхемы для реалного качественного звукопроизведения должны обладать очень близкими параметрами для разпаралеливания... иначе получим разбалланс????

на мой взгляд главное здесь - прецизионные резисторы или индивидуальная подстройка для минимизации тока разбаланса

[Nick]

Но микросхемы для реалного качественного звукопроизведения должны обладать очень близкими параметрами для разпаралеливания... иначе получим разбалланс????

Какой ? Если резисторы в ООС точные то разбаланс будет несущественный. Сами national предлагают так делать. Ну можно ещё одной серии микрухи брать. Единственное разбаланс по постоянке может быть, но возможно нам это как раз и нужно. SIA_2 кстати, если обратили внимание, тоже 2 в параллель поставил. А Jeff Roland по 6 http://www.shine7.com/audio/jeff.htm

Добавлено через 5 минут

а разве это не обусловлено методикой измерения, т.е. THD+N, а не просто THD

Непохоже, во всяком случае у меня, я ведь спектр смотрел.

[MikeF]

SIA_2 кстати, если обратили внимание, тоже 2 в параллель поставил.

а где это показывали?

[Nick]

а где это показывали?

Сергей говорил в этой ветке. Картинок небыло

[Gajdar]

MikeF, ха, ну да, кстати... ТХД плюс нойз.. может быть и так...
Nick,
Т.Е. для точного согласования паралельных микросхем, один из резисторов в цепи ООС хотя бы одной из микрух ))) должен быть переменником многооборотным для точной подстройки Кус.. хотя бы на какомто уровне громкости?

А вот интересно Kameraden ... у двух микрух впаралель уровни шума суммируются??? Т.Е. на той же 3.5ВРМС увеличится ли THD+Noise или уменьшится???


ЗЫ Сейчас получается входное сопротивление всей схемы порядка 15кил оом? как бы буферок не понадобился. Хотя у мнея на цАПе БУФ634 стоит... не понадобится...

[Nick]

должен быть переменником многооборотным для точной подстройки Кус..

Нет, он нужен для подстройки по постоянке...
Кстати если посмотреть графики THD + Noise на LM3886 в даташите, то на 20кГц видно, что там шум ниже искажений, не видно как AP диапазон переключает. Правда на 1 вате искажения только в 1.5 раза больше...

Добавлено через 12 минут

Т.Е. на той же 3.5ВРМС увеличится ли THD+Noise или уменьшится???

THD уменьшится, Noise останется практически тот же.

[Ромыч]

ЗЫ Сейчас получается входное сопротивление всей схемы порядка 15кил оом? как бы буферок не понадобился. Хотя у мнея на цАПе БУФ634 стоит... не понадобится...

Витя, у тебя все тотже цапик на 1853+811+(627+634)?

[Balbes3]

THD уменьшится, Noise останется практически тот же.

Боюсь, с точностью до наоборот -- какие гармоники как были, такие и останутся (и при одинаковой нагрузке на усилитель и прочих равных уровень искажений не изменится -- только в пределах разброса от усилителя к усилителю). А вот шумы при запараллеливании N почти идентичных усилителей уменьшатся в sqrt(N) раз.

[Nick]

Боюсь, с точностью до наоборот -- какие гармоники как были, такие и останутся (и при одинаковой нагрузке на усилитель и прочих равных уровень искажений не изменится -- только в пределах разброса от усилителя к усилителю). А вот шумы при запараллеливании N почти идентичных усилителей уменьшатся в sqrt(N) раз.

Нет, искажения уменьшатся из-за того, что каждый усилитель будет работать как бы на более высокоомную нагрузку. C дополнительным ОУ (LM318, одним на всех ) помоему разница по шумам будет намного меньше, поэтому я и написал что шум останется почти тот же. Правда от самого дополнительного (относительно малошумящего) ОУ он уменьшается значительно. Если считать только для LM3886 то насчёт шумов вы правы.

[Nick]

Пришли мне платы, как всегда первый блин ... Перепутал верхний и нижний слой. Ну я вообщем на это и рассчитывал, что что-нибудь будет не так, поэтому заказал без зелёнки и надписей. Ошибка оказалась не сильно страшной для данного случая, так что думаю на первый раз сойдёт, всё равно это далеко не конечная версия...