3Х LM3886

[locki]

Добрый день.
Вопрос такой.
Ниже плата, будет ли оно работать нормально (не бахнет ли).
Буфер с коэф 2, и три спараллеленных Lm3886 в инвертированном включении с коэф. 12.
Может кто то такое делал?
То что изврат и лучше сделать на транзисторах понимаю.
Просто сам факт интересен.

[locki]

Не знаю зачем, делать это не буду с вероятностью 95% (так, для практики), вот такой "монстрик" совсем криво разведен ?

[aleksey.RU]

8 нАгу хорошо бы через стабилитроны от входного ОУ, чтоб величина питания на звук не влияла. Проверял латором.

[mellowman]

А вот эти 2 диода:


так работают:


Или неправильно насимулил?

[ViktKors]

А вот эти 2 диода так работают?

Эти диоды сидят на входе "мьютовго" диффкаскада. А он при нормальной работе обесточен. Т.е. ни на что они не влияют.

Но вообще говоря, делать симуляцию по предельно упрощенной скелетной схеме из датащита - это, имхо, очень оптимистичный поход.

Как иллюстрация того, насколько условно показанное в датащите, читайте описание AN446B - это те же яйца только в профиль (основное отличие - скомпенсирован на единичное усиление).

Там некий Боб Видлар в соавторах . Можно конечно считать, что в середине 80-х лет назад он еще ничего (вариант - "уже ничего") и не понимал в усилителях и сделал именно ту тривиальную штуку, которая и нарисована в датщите на 3886 , но описание некоторых моментов, которые совсем не показаны на упрощенной схеме, наталкивает на несколько другой вывод.
Можно обратить внимание на то, как достигалась одинаковая скорость для разных плеч выходного каскада, заценить скорострельность выходников, не забыть про ОС, которая линеаризует ВК еще внутри микросхемы. Про "мелочи", вроде контроля ОБР можно и не говорить.

Поэтому, имхо, не стоит тратить время на создание модели 3886 для симулятора по предельно упрощенной структуре из датащита.
Все что нужно для АС анализа дает лапласовский оператор по указанной в посте выше функции (немного пессимистичная оценка, с запасом, так сказать) , а прочие "мелочи" имхо проще учесть, просто посмотрев на циферки в датащите. Ну или вообще подсунуть какой-то эрзац.

[Hennady]

перевод: Bruno Putzeys. Слово на букву (з) или Как оторвать ваше аудио от земли.pdf

Offтопик:
"....Применяя соединение звездой можно построить только слегка коматозный усилитель в классе А. Что-то более быстрое обязательно будет иметь проблемы с устойчивостью...".

[mellowman]

Эти диоды сидят на входе "мьютовго" диффкаскада. А он при нормальной работе обесточен. Т.е. ни на что они не влияют.

Так в том то и дело, что пока он обесточен, эти диоды защищают вход, и в момент включения создают резкий фронт, который пролазит через базу мьютового транзистора. Это конечно мелочи по сравнению с переключением в АБ, но всё же

Вот напряжение на выходе диодов (поменял на шоттки, но это ничего не меняет) и ток:

Как иллюстрация того, насколько условно показанное в датащите, читайте описание AN446B - это те же яйца только в профиль (основное отличие - скомпенсирован на единичное усиление).

Спасибо, гляну.

[ViktKors]

Вот напряжение на выходе диодов

Да понятно, что в показанной модели ВЧ импульс тупо просачивается через емкость коллектор-база запертого транзистора "мьютового" диффкаскада.

Так в том то и дело, что пока он обесточен, эти диоды защищают вход, и в момент включения создают резкий фронт, который пролазит через базу мьютового транзистора

Ну Вы же понимаете, от чего и как это все зависит, и насколько в реальном чипе это может быть иначе.
Опять-же, насколько сильно отличается реальный вход от простого дифкаскада можно составить впечатление, сравнивая Fig.2 и Fig.3 в упомянутом описании .

Это конечно мелочи по сравнению с переключением в АБ,

Кстати, в описании есть пара моментов, про АВ данного "квазикомплиментара", том числе и про незапирание нижнего плеча, и про разные пути сигнала на низких частотах и на частотах, которые критичны для замыкания петли ОС. См., что кроется за диодом в базе предвыхода нижнего плеча на эквивалентной схеме.

[sia_2]

Offтопик:
только Видлар к этому всему особого отношения не имел, поскольку в частотной коррекции подобных структур не рулил и вообще бравировал отсутствием образования.
На деле это работа Минео Яматаке, в том числе по развитию идей Добкина с sense emitter.

[ViktKors]

Offтопик:

только Видлар к этому всему особого отношения не имел, поскольку в частотной коррекции подобных структур не рулил и вообще бравировал отсутствием образования.
На деле это работа Минео Яматаке, в том числе по развитию идей Добкина с sense emitter.

Да понятно, что фамилия шефа идет первой. Это же форум, а упоминание Видлара всегда дает +100 к провокативности поста. Развлекаемся помаленьку, потому и ссылка на АппНот не прямая, а через другое сообщение.
Ну и "бравирование отсутствием образования" предполагалось обыграть чуть позже .
Это все, так сказать, смысловая нагрузка второго плана, проходит по разряду "ради красного словца ..."

[mellowman]

Ну Вы же понимаете, от чего и как это все зависит, и насколько в реальном чипе это может быть иначе.
Опять-же, насколько сильно отличается реальный вход от простого дифкаскада можно составить впечатление, сравнивая Fig.2 и Fig.3 в упомянутом описании

Ну то есть надо надеяться что Боб Видлар и другие Боги сделали всё хорошо и спать спокойно?

Кстати, в описании есть пара моментов, про АВ данного "квазикомплиментара", том числе и про незапирание нижнего плеча, и про разные пути сигнала на низких частотах и на частотах, которые критичны для замыкания петли ОС. См., что кроется за диодом в базе предвыхода нижнего плеча на эквивалентной схеме.

В лм12 явно нарисовано незапирание, а в 3886 если только замаскировано куда-нибудь. А на практике оно есть? Это же не очень сложно проверить по потреблению с минуса

Аппнот конечно фундаментальный, после прочтения 3886 совсем по-другому воспринимается

[sia_2]

3886 отличается только коррекцией, схемотехнически и топологически это почти точный клон LM12.

[Сергей Кор]

Балансному выходу, в котором УНЧ поддерживает именно разность напряжения между "+" и "-" выходами (например на базе фуллдиффампа), в УНЧ для АС не место. Банальный пример - если клипп случится в одной из половинок, мгновенно будет попытка скомпенсировать его во второй половинке. Опять-же, нужно учитывать/делать вторую петлю ОС, которая в явном или неявном виде применяется нейтрализации выходной синфазки - все это не очень элементарно и порой приводит к забавным эффектам. Т.е., конечно, все возможно, но во избежание сюрпризов придется быть внимательным.Мостовой выход (два противофазных выхода) на практике ничем не отличается от "типа баланса", но работает более предсказуемо.

Значит мост, сюрпризы ненужны.

Мостовому УНЧ не нужно двуполярное питание +U -U, достаточно только одного U. Т.е. проще с диодами (один мост вместо двух или на вдвое меньшее напряжение), с конденсаторами фильтра (можно набрать больше емкости) и с разводкой платы. Ну и еще есть мелкие не очень очевидные преимущества.

Хорошее напоминание.

Если сравнивать Мост vs. Паралель, то получается, что * мощность примерно равна;* в мосте есть преимущества в характере искажений, но он работает на пределе токовых возможностей LM3886. А это субъективно ни звуке сказывается не лучшим образом.

На пределе для какого кратковременного провала импеданса 4-х Ом ной нагрузки? В апноуте но только для Pd указан критический 125Вт номинальный 40Вт. Вариант параллельно-мостовой как в AN1192 не рассматриваете?

см. на схеме выше: 4.7e5/((1+s/1e2)*(1+s/1.5e7))*exp(-4.2e-8*s) Это только усиление, но вполне хватает.

Спасибо за модельку и подробный ответ. Модельки подобные есть у меня, хотелось поточней модельку.

---------- Сообщение добавлено 15:51 ---------- Предыдущее сообщение было 15:46 ----------

3886 отличается только коррекцией, схемотехнически и топологически это почти точный клон LM12.

Спасибо за подсказку.

[mellowman]

Мостовому УНЧ не нужно двуполярное питание +U -U, достаточно только одного U. Т.е. проще с диодами (один мост вместо двух или на вдвое меньшее напряжение), с конденсаторами фильтра (можно набрать больше емкости) и с разводкой платы. Ну и еще есть мелкие не очень очевидные преимущества.

Как-то так, получается?

[Сергей Кор]

mellowman, от добра добра не ищут, очень правильно что выбрали проверенную реализацию zd-50. Не уверен что питание первого ОУ надо тоже делать одно полярное. И самое интересное это сделать вторую половину с неинвертом на tl1364 .

[anatol0]

Как-то так, получается?

Питание можно поболее 30В. Защиту надо тоже переделывать. А для экспериментов хорошо бы взять 2 стандартных ZD-50, включить мостом и подать сигнал с OPA1632...

[ViktKors]

На пределе для какого кратковременного провала импеданса 4-х Ом ной нагрузки?

Ну как тут скажешь.
Если по току - защита отрубает выход при 7.5 - 13 Ампер (емнип).
Т.е. пока микросхема холодная, она даже при максимальной выходной аплитуде одолеет заметный провал импеданса. А если догреется до температур за сотно градусов, едва сможет вытянуть положенные 4-ре ома.

Максимальная тепловая мощность получается, когда на микросхемах падает половина питания. Применительно к питанию 42 Вольта и 4 Омам получается до 55 Ватт с каждой (при 110 ваттах в нагрузке).
Это много, но это бывает только кратковременно (за счет пик-фактора музыки). На реальном прослушивании на максимуме громкости (до клиппа) на каждой будет рассеиваться ватт по 40.

Если считать, что радиаторы не выше 60° (чтоб не обжечься), микросхемы нормально прикручены, то есть шанс, что защита не начнет включаться даже не большой громкости.

Потому и сказал, что это случай, когда усилитель не предназначен для постоянной работы "на всю катушку"

Вариант параллельно-мостовой как в AN1192 не рассматриваете?

Нет, потому как это не бесспорно хотя-бы по причине повышенного выходного сопротивления (из-за уравнивающих резисторов), а пытаться решить эту проблему - куда уж дальше усложнять.

Модельки подобные есть у меня, хотелось поточней модельку.

"Поточней" - вряд-ли будет. И это достаточно неплохо.
Вот "пополней" (в смысле учесть особенности поведения) - было бы здорово. Но у того, что обычно встречается, не факт, что есть хоть что-то от "поточней"

Как-то так, получается?

Так далеко не думал
Имел в виду скорее что-то вроде


Про мост на основе zd50 как-то даже не думал.
Если уж вытягивать максимум, ему нужно делать нормальный преобразователь входного сигнала в парафазный. Логично применить отдельный входной композит на фуллдиффампе (заодно сделать на нем входной фильтр).
Но не могу отделаться от мысли, что это как-то это неправильно. Может и в самом деле тогда заморочиться композитной схемой на фуллдиффампе с LM-ками в качестве выходных буфферов. Да, отнестись внимательно к контролю выходной синфазки, организовать ей отдельную петлю ОС на отдельном ОУ, проследить за клиппом (чтоб типичный для композита колебательный выход в одном плече не вызывал реакции/генреации во втором) и т.п. Как знать, может на реальной конструкции это все получится лаконичнее и получится сделать плату с меньшим количеством компромиссов.
Но это тоже довольно хлопотно, и энтузиазма не вызывает.

---------- Сообщение добавлено 01:51 ---------- Предыдущее сообщение было 00:00 ----------

Как-то так, получается?

Странные какие у Вас номиналы, R10 330 Ом..
А почему Вы не захотели оставить те, что в zd50?

Еще этот C16..

Вот смотрите, что получается, если посмотреть на петлевое*.
Ваш случай - красная кривая (причем здесь R10 150 Ом!, иначе вообще обсуждать нечего);
Синее - то, что получается в рамках данной модели для zd50;
Зеленое - альтернативный вариант.

Красное, конечно, дает самое большое петлевое на 20 кГц, но какой ценой?
В рамке участок петлевого, важный для устойчивости - окно усиления +/-10 дБ. Все три кривые выходят на его границы на частотах ~300 кГц и ~2 МГц.
Но красное к этом времени с хорошим запасом вылетает за границы устойчивости (188° !), что нонсенс.
Цифры для остальных кривых тоже в явном виде приведены на графике фазы.


Часто предполагается, что этот диапазон "из букваря" в +/-10 дБ нужен чтобы учесть разброс номиналов, и более точные детали позволяют выбрать более узкий диапазон. Это не совсем так. Частотные свойства усилительных приборов (ОУ в данном случае) тоже имеют разброс, который к тому-же зависит от режима (напряжение, ток, температура и т.п.).

Но как будто этого мало, этот диапазон нужен еще и для того, чтобы, говоря образно, не возникало динамической устойчивости "на искажениях". Простейший пример - зависимость выходного сигнала от входного напряжения не линейна, а выглядит немного "прогнутой" - участок параболы. Это типичный случай генерации второй гармоники. Если посмотреть на это чуть иначе, то понятно, что наклон кривой в заданной точке - это и есть усиление устройства. Т.е. из-за искажений даже у суперстабильного УНЧ усиление в каждой точке периода сигнала слегка отличается.
Пока передаточная функция деформирована плавно - все относительно пристойно, но когда на этой характеристике появляется "рябь" или зазубрины" (то, что обычно генерирует высшие гармоники), локальное усиление может меняться довольно сильно.
Ну и получаем - генерации или явных подвозбудов осциллограф вроде не показывает, на его экране не особо разглядишь, что творится на уровнях, скажем на -60 дБ ниже основного тона, спектры тоже подозрений вроде не вызывают, а вот звук..


Конечно, можно смотреть индивидуально в каждом случае, но вообще говоря, +/-10 дБ - не сильно уж загрубленная оценка.

Второй момент - запас по фазе. Это тоже учет не только влияния разброса элементов, но и например "задержек" при переключении плеч, от возросших емкостей (или падения скорости) активных элементов в режимах, недалеких от клиппа.
Букварь говорит о минимуме в 30°.
Посмотрим на картинку, где выбран именно этот диапазон фазы (цвета прежние):

Красное: запас работает для окна амплитуд в +/-2.7 дБ. Комментировать это сложно .
Синее (zd50) - +5.5/-4 дБ. Это означает, что усиление может безболезненно проседать почти вдвое. Я бы сказал, что это нормально именно для случая LM3886, с ее относительно небольшими искажениями в составе композитной схемы, где остальные параметры застабилизорованны местными ОС. Запас в минус (-4 дБ) меньше, но это закономерно, разного рода тяжелая нагрузка может просадить выходное напряжение, но едва-ли увеличит его.

Зеленое - +12/-7.5 дБ - вариант, который я подбирал для параллельного включения 3886 (ОУ включен чуть иначе, но не суть важно). Из-за выравнивающих резисторов усиление может просаживаться сильнее обычного, потому и запас в плюс выше (+12 дБ) чем в zd50. Еще это может быть полезно, на случай, если площадь усиления 3886 окажется меньше типичной (что вполне допускает датащит, но это, конечно перестраховка)

Ну и общий запас по фазе никогда не помешает. Конечно, его можно откатить до значений zd50, и получить побольше усиления, но это уже другая история..


*Картинки нарисованы для той модели, что в посте выше. Она немного "пессимистична" на частотах выше мегагерца (в согласии с датащитом добавлена задержка). Это не очень ухудшает график фазы, зато ограничивает "вольности" в выборе петлевого.

[Сергей Кор]

Ну как тут скажешь.
Если по току - защита отрубает выход при 7.5 - 13 Ампер (емнип).
Т.е. пока микросхема холодная, она даже при максимальной выходной аплитуде одолеет заметный провал импеданса. А если догреется до температур за сотно градусов, едва сможет вытянуть положенные 4-ре ома.
Это много, но это бывает только кратковременно (за счет пик-фактора музыки). На реальном прослушивании на максимуме громкости (до клиппа) на каждой будет рассеиваться ватт по 40.
Если считать, что радиаторы не выше 60° (чтоб не обжечься), микросхемы нормально прикручены, то есть шанс, что защита не начнет включаться даже не большой громкости.
Потому и сказал, что это случай, когда усилитель не предназначен для постоянной работы "на всю катушку"

Да на самом деле вопрос один из основных потому и задал. Вы хорошо все написали. С своей стороны я осмелился предположить что при кратковременном проседании импеданса до 2 Ом Pd составит 80Вт на каждый, что имхо не очень страшно исходя из того же апноута.

Нет, потому как это не бесспорно хотя-бы по причине повышенного выходного сопротивления (из-за уравнивающих резисторов), а пытаться решить эту проблему - куда уж дальше усложнять.

Полностью согласен, хотя есть такая вещь как LM4766-(ныне продающаяся) сдвоенная про этот ОУ думал в качестве parallel bridge.

"Поточней" - вряд-ли будет. И это достаточно неплохо.
Вот "пополней" (в смысле учесть особенности поведения) - было бы здорово. Но у того, что обычно встречается, не факт, что есть хоть что-то от "поточней"

Да в смысле "пополней" , я неточно выразился. Если есть сведения о "родстве" таких как OPA541,549 можно было бы хорошо промоделировать различные варианты включения.

Так далеко не думал
Имел в виду скорее что-то вроде

Ну да я тоже что то вроде этого думал.Но сказали про возможные сюрпризы(и Вы правы, вполне могут быть).Вроде на мосте остановились.

Логично применить отдельный входной композит на фуллдиффампе (заодно сделать на нем входной фильтр).
Но не могу отделаться от мысли, что это как-то это неправильно. Может и в самом деле тогда заморочиться композитной схемой на фуллдиффампе с LM-ками в качестве выходных буфферов. Да, отнестись внимательно к контролю выходной синфазки, организовать ей отдельную петлю ОС на отдельном ОУ, проследить за клиппом (чтоб типичный для композита колебательный выход в одном плече не вызывал реакции/генреации во втором) и т.п. Как знать, может на реальной конструкции это все получится лаконичнее и получится сделать плату с меньшим количеством компромиссов.
Но это тоже довольно хлопотно, и энтузиазма не вызывает.

Есть мыслишка отделаться "малой кровью"добавив два резистора и введя частичную positive feedback противофазно(такое решение уже успешно применяется в качестве диф.буферов). Надеюсь что интузиазизм будет.

[mellowman]

Питание можно поболее 30В.

Да не вопрос суть вроде не поменяется

Так далеко не думал
Имел в виду скорее что-то вроде

Я такое прикинул на плате, с 2 параллельными 3886, начал думать как бы так охватить выходные резисторы ООСью, и вспомнил что кое-что уже придумано, решил симульнуть однополярный вариант

Если уж вытягивать максимум, ему нужно делать нормальный преобразователь входного сигнала в парафазный. Логично применить отдельный входной композит на фуллдиффампе (заодно сделать на нем входной фильтр).
Но не могу отделаться от мысли, что это как-то это неправильно. Может и в самом деле тогда заморочиться композитной схемой на фуллдиффампе с LM-ками в качестве выходных буфферов.

Ну делов то, +2 SOICа Я вот думаю может их на отдельной плате сделать, чтобы можно было включить туда РГ на цапе, заодно и с другими усилителями можно было использовать.

Да, отнестись внимательно к контролю выходной синфазки, организовать ей отдельную петлю ОС на отдельном ОУ

А чего за ней внимательно следить? Зафиксировать её в районе 0.5 питания, и пусть сидит?

проследить за клиппом (чтоб типичный для композита колебательный выход в одном плече не вызывал реакции/генреации во втором) и т.п.

Я бы на входе ограничил, или в оос мягкий клип, надо подрисовать. Всё равно лм — не дискотечный вариант, вроде от неё и не ожидаются киловатты.

Странные какие у Вас номиналы, R10 330 Ом..
А почему Вы не захотели оставить те, что в zd50?

Я его стёр в процессе экспериментов, потом по памяти изобрёл на глаз

Еще этот C16..

А куда без него в однополярном варианте? Ничего лучше не придумалось. Начинал сначала с резисторов к ocm, а потом потихоньку конденсатор "изобрёлся"

Красное, конечно, дает самое большое петлевое на 20 кГц, но какой ценой?
В рамке участок петлевого, важный для устойчивости - окно усиления +/-10 дБ. Все три кривые выходят на его границы на частотах ~300 кГц и ~2 МГц.
Но красное к этом времени с хорошим запасом вылетает за границы устойчивости (188° !), что нонсенс.

Это всё нужно уточнять конечно, пока сама концепция включения icm/ocm в zd-50. Не совсем понятно как тут параллелить, из-за разбросов параметров, могут понадобиться огромные выравнивающие резисторы на выходе

... Конечно, можно смотреть индивидуально в каждом случае, но вообще говоря, +/-10 дБ - не сильно уж загрубленная оценка.

Да, согласен. И с абзацем выше тоже

Второй момент - запас по фазе. ...
Зеленое - +12/-7.5 дБ - вариант, который я подбирал для параллельного включения 3886 (ОУ включен чуть иначе, но не суть важно).

А такой резкий спад после 10к в реальности нормально будет работать? Выглядит страшновато

[mellowman]

Параллелится не очень хорошо пока:

[Сергей Кор]

mellowman, Все таки решили на параллельном остановится, я если время позволит полный баланс попробую. Бруновский РГ как раз будет, платки для него несколько дороговаты только.