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.

[...DO...]

Я пологаю что Сергей изложил достаточно много информации чтобы повторить его усилитель в первом приближении. И если я не ошибаюсь, то для полной картины недостаёт какой ОУ использовался, для предварительного усиления и раводки печатных плат .

Где-то Эзотехник, кажется, писал, что хитростей в версии Сергея побольше будет

[Audiomaniac]

Nick,

На НЧ? Бас другой ?

В целом на звучание. Отдельно бас не выслушивал, поскольку
никаких проблем с ним не отмечал (возможно от отсутствия
эталона для сравнения).

[dekko]

что хитростей в версии Сергея побольше будет

и большая часть хитростей видимо в конструктиве? поэтому повторяемость без авторской печатки не гарантируется?

[MikeF]

боюсь, что это так

[Gajdar]

Думаю, что ОУ у SIA будет 140УД1101 ставлю бутылку кокаколы на кон. Ну или КР140УД1101

[MikeF]

а вдруг это будет LM318?

[dekko]

а вдруг это будет LM318?

а печатка будет и под то и под другое (вдруг) а вот хотя б схемку ВДРУГ...

[Audiomaniac]

Да уж с повторяемостью по-любому проблемы будут, если устройство используется в режимах, выходящих за указанные производителем
пределы (Ку).

[Nick]

Да уж с повторяемостью по-любому проблемы будут, если устройство используется в режимах, выходящих за указанные производителем
пределы (Ку).

Да не будет, коррекция сделана таким образом, что Ку на ВЧ (частота ед. ус. ООС) будет всё равно >=10. Так что всё будет в зоне стабильности даже по даташиту.

Добавлено через 5 минут

и большая часть хитростей видимо в конструктиве? поэтому повторяемость без авторской печатки не гарантируется?

Думается мне что если всё сделать правильно и аккуратно, то отличатся по характеристикам будет не сильно. Главный трюк это Ку около 3. Правда Сергей использовал 2 LM3886 в параллель

Добавлено через 19 минут
Померял сегодня АЧХ микрофоном, как и предпологалось разницы нет. Зато теперь знаю какая неравномерность из-за комнаты. Лучшеб незнал

[dekko]

неравномерность из-за комнаты. Лучшеб незнал

вот-вот!! я потом мебель переставил и снова мерять не стал,чтоб не опечалиться. а схемку не мешало б глянуть.

[vd_two]

Померял сегодня АЧХ микрофоном, как и предпологалось разницы нет. Зато теперь знаю какая неравномерность из-за комнаты. Лучшеб незнал

Offтопик:
Но думаю догадывался, поэтому не испугался

[sia_2]

LSR32?

Да. Она теперь 6332, причем я видел даже их вариант с выкинутыми - для экономии - цепями коррекции ФЧХ

Добавлено через 13 минут

1. Сергей, сейчас посмотрел ветку СЛ - Вы хвалили и то и другое. Чтобы не молоть языком:
$http://www.show-master.ru/art/?id_article=61$
Что интересно, в этой акустике использовано стандартное включение ЛМ-ок. С учетом Ваших лестных отзывов и очевидного геморроя собирать СЛ не хочется.
2. Думается, что "простое же воспроизведение какой-либо конструкции" по сложности соответствующее СЛ не менее "малорационально", а скорее всего более "малорационально" чем акустики на доставаемых ГГ, чем и занимается большинство на этом форуме.
3. Сергей, на ветке Nick-а всегда с трепетом (без шуток) разыскиваю Ваши комментарии в надежде увидеть Вашу версию усилителя на LM3886.
Когда же порадуете? Может хотя бы в двух словах... Или еще не все платы СЛ реализованы?
4. Повторюсь Nick идет правильной (рацинальной ) дорогой.
5. Важный момент: JBL расширяя линейку Recording & Broadcast предлагает новые мониторы серии 43 в которых уже обе полосы отданы LM3886 (в 63-ей серии, которую Вы, повторюсь, хвалили LM3886 работает на ВЧ). Вопрос: Сергей Вы их слушали? Это хуже или лучше?

1. "Об СЛ". Как нетрудно заметить, я не настаиваю на его немедленном повторении каждым сознательным гражданином. Это сугубо личный вопрос
2. Трудо- и деньго-затраты на повторение СЛ составляют примерно 1/2 от таковых для повторения, например, вполне технологичных "пирамид" С. Батя. Конструкция СЛ на деле значительно технологичнее многих "промышленных" аппаратов. Так что вопрос рациональности нужно решать в комплексе.
3. Все платы СЛ давно реализованы Делаем новую версию.
Усилителем на 3886 просто некогда заниматься, хотя я прекрасно понимаю, что востребованность кита на 3886 будет на пару порядков выше, т.е. с экономической точки зрения он рентабельнее СЛ. Однозначно
4. В принципе, Ник идет по тому же пути, что был пройден мной после доступности 3886. В принципе, все совершенно правильно. Но, к сожалению, есть определенные проблемы, они разрешимы, но требуется много возни, чтобы довести подобное решение до "товарного" вида. Плюс принципиально ограниченная мощность - 50-60Вт.
5. Новые 43 не слушал. Замечу лишь, что чувствительность ГГ в этой серии существенно (на 8-10 дБ) выше, чем у домашних АС, поэтому требования к мощности усилителя снижаются на порядок.

Добавлено через 1 минуту

Думаю, что ОУ у SIA будет 140УД1101 ставлю бутылку кокаколы на кон. Ну или КР140УД1101

Совершенно не факт, и даже не обязательно LM318 Так что бутылка проиграна

[MadAleks]

Доброшо времени суток Nick!
А слабо токи осциллографом в цепях питания и на выхлопе посмотреть .
Уж дюже интересно, чего мы тама увидим!

[Nick]

Доброшо времени суток Nick!
А слабо токи осциллографом в цепях питания и на выхлопе посмотреть .
Уж дюже интересно, чего мы тама увидим!

Да смотрел я конечно, и много раз, как же я по вашему его отлаживал. Просто несохранил к сожалению, будет время - сделаю.

Добавлено через 8 минут

вариант с выкинутыми - для экономии - цепями коррекции ФЧХ

Да, совсем расслабились, а они что фазово когерентные (должны быть) ?

[sia_2]

Да смотрел я конечно, и много раз, как же я по вашему его отлаживал. Просто несохранил к сожалению, будет время - сделаю.

Добавлено через 8 минут

Да, совсем расслабились, а они что фазово когерентные ?

LSR32 - имеют гладкую ФЧХ без зигзагов и импульсный отклик заметно лучше, чем у "фазово когерентных" АС большинства уважаемых производителей. См. мануал на них, я не поверил, проверил - оказалось правдой! Хотя слов о фазовой и временной когерентности там нет, равно как и о рекордной (для данного размера и чувствительности) динамической линейности. Приведены только графики, типа, кто умный - сам поймет
Одно "но" - из-за приличной реактивности импеданса требуют реально мощного усилителя, рекомендуется 150-800 "коммерческих" ватт. LM не потянет.

[Nick]

LSR32 - имеют гладкую ФЧХ без зигзагов и импульсный отклик заметно лучше, чем у "фазово когерентных" АС большинства уважаемых производителей. См. мануал на них, я не поверил, проверил - оказалось правдой! Хотя слов о фазовой и временной когерентности там нет, равно как и о рекордной (для данного размера и чувствительности) динамической линейности. Приведены только графики, типа, кто умный - сам поймет

Пасибо за инфу. Плохо что их найти похоже не очень легко, а так конечно интересно послушать.

[Balbes3]

В тему LSR32: нихрена себе, за такие деньги (нашел на инете за 1000+ фунтей стерлингов) и такие, прямо скажем, невчепетляющие х-ки.

HR824-ые (см. http://www.mackie.com/pdf/hr824_om.pdf) стОят 500 баксов в розницу (в Штатах) и рвут LSR ну просто по всем параметрам (я просто сравниваю АЧХ у HR824, результаты измерений которой прикладываются к каждой колонке, -- идеально ровная с одним горбиком на 1 дБ в области crossover-а, и смотрю на пилу от JBL -- ужос. А в тему искажений: ср. 0.4-0.5% (вторая и третья гармоники) у LSR32 на 96дБ/1м против не более 0.035% THD во всей полосе частот при любой мощности у HR824, до 120дБ/1м). И сабвуфер им не нужен -- завал на 27 Гц всего -12дБ, если мне память не изменяет.

DynAudio BM6A звучат получше (детали слышно чуть лучше), чем Mackie HR824, но стОят 750 за колонку. С фазой, я думаю, что у Маки, что у ДинОдио все в порядке...

Но это так, мысли вслух. Не флейма ради, а исключительно галочки для.

[...DO...]

Выбор акустики дело индивидуальное, параметры у HR824 повыше за счет обратной связи, охватывающей НЧ динамик. Не всем это подходит - Сергею, видимо нет.

Сергей, ("принципиально ограниченная мощность - 50-60Вт", "150-800 "коммерческих" ватт. LM не потянет") - а какие проблемы в наращивании мощности за счет запараллеливания-включения_мостом LM3886? В тех же JBL, кажется в 43-х, - мостовое включение в НЧ усилителе.

[Alex Nikitin]

рвут LSR ну просто по всем параметрам

Каким параметрам?! Вы путаете искажения усилителя (у Mackie) с реальными искажениями самой акустики, указанными у JBL. И так далее. Описания надо читать с умом, и по приведённой информации LSR32 явно на пару голов выше классом, чем эти Mackie. Думаю, что и по звуку, скорее всего, тоже.

Алексей

[sia_2]

В тему LSR32: нихрена себе, за такие деньги (нашел на инете за 1000+ фунтей стерлингов) и такие, прямо скажем, невчепетляющие х-ки.

HR824-ые (см. http://www.mackie.com/pdf/hr824_om.pdf) стОят 500 баксов в розницу (в Штатах) и рвут LSR ну просто по всем параметрам (я просто сравниваю АЧХ у HR824, результаты измерений которой прикладываются к каждой колонке, -- идеально ровная с одним горбиком на 1 дБ в области crossover-а, и смотрю на пилу от JBL -- ужос. А в тему искажений: ср. 0.4-0.5% (вторая и третья гармоники) у LSR32 на 96дБ/1м против не более 0.035% THD во всей полосе частот при любой мощности у HR824, до 120дБ/1м). И сабвуфер им не нужен -- завал на 27 Гц всего -12дБ, если мне память не изменяет.

DynAudio BM6A звучат получше (детали слышно чуть лучше), чем Mackie HR824, но стОят 750 за колонку. С фазой, я думаю, что у Маки, что у ДинОдио все в порядке...

Но это так, мысли вслух. Не флейма ради, а исключительно галочки для.

Спутал теплое с мягким....

Добавлено через 9 минут

Выбор акустики дело индивидуальное, параметры у HR824 повыше за счет обратной связи, охватывающей НЧ динамик. Не всем это подходит - Сергею, видимо нет.

Сергей, ("принципиально ограниченная мощность - 50-60Вт", "150-800 "коммерческих" ватт. LM не потянет") - а какие проблемы в наращивании мощности за счет запараллеливания-включения_мостом LM3886? В тех же JBL, кажется в 43-х, - мостовое включение в НЧ усилителе.

Мощность рассеивания, необходимая для работы на реактивную нагрузку, в усилителе класса В/AB растет в разы по сравнению со случаем чисто активной нагрузки (резко падает КПД). Для фазового угла 90 градусов кпд вообще равен 0 и вся мощность рассеивается на выходных транзисторах. У LM3886 мощность рассеивания в реальных условиях применения (а не с водяным охлаждением) не превышает 50-60Вт, дальше срабатывает тепловая защита. Соответственно на реактивную нагрузку с фазовым углом 50-60 градусов из одиночной 3886 можно вытянуть не больше 20-30Вт на грани срабатывания защиты, и то ценой снижения напряжения питания. Для надежной работы на LSR и другие подобные АС нужно включать в параллель не менее 3 шт LM3886, а при мостовом включении - по 6...7 в параллель с каждой стороны моста (всего 12..14). Иначе хрюки и щелчки от тепловой защиты кристалла (SPIKE) испортят всю обедню.

p.s. Мне много раз задавали вопрос, "зачем у меня столько транзисторов в СЛ". Как раз по этой причине. Чтобы надежно и качественно работал на реальную (реактивную) нагрузку, в том числе и при ограничении, а не только на резистор.