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.

[Wired]

Я бы оставил маленькие ёмкости по питанию (поставил бы Panasonic FM на 560-1500uF 35V), у них меньше индуктивность чем у больших.

у них размер практически такой-же. т.е. ФМ на 1200*35в есть и 5мм и 7,5мм.(расстояние м-ду ножками) да и ФМ у меня в обозримой доступности не наблюдаются.
Разве как вариант 470*35 ФЦ но там 5мм.

[Nick]

у них размер практически такой-же. т.е. ФМ на 1200*35в есть и 5мм

Я имел ввиду те что 5мм.

Добавлено через 31 секунду
Ну может nichicon есть ?

[Wired]

Я имел ввиду те что 5мм.

Добавлено через 31 секунду
Ну может nichicon есть ?

есть только NipponChemi LXZ но есь подозрения в фуфловости да и там 7,5мм
ладно буду добьівать ФМ такой пойдет думаюhttp://search.digikey.com/scripts/Dk...name=P12409-ND

[Nick]

ладно буду добьівать ФМ такой пойдет думаю

Если таких можешь добыть много, то их только лучше поставить штуки 3-4 в плечо, а постом большие банки, на 10000-20000uF.
Вот, я тут поправил цепи питания немного.

[Audiomaniac]

Nick, ты мое мыло получил?

[GREY]

[очень тихим голосом]я, наверное, чето пропустил, почему около ЛМ-ки не видно пленочных конденсаторов по питанию? Почему не уменьшить габарит ПП, вписываетесь в размер?

[Balakovec]

[очень тихим голосом]я, наверное, чето пропустил, почему около ЛМ-ки не видно пленочных конденсаторов по питанию? Почему не уменьшить габарит ПП, вписываетесь в размер?

Сергей, тут решили, что лучше ставить хорошие электролиты, нежели получить возможность словить резонансы с пленкой Панасоники ФМ (как планирует Николай в своем проекте их использовать) на самом деле почти нет смысла шунтировать. Достаточно ~560мкФ из этой серии в каждое плечо рядом с лапами 3886. (ИМХО)

[ИГВИН]

возможность словить резонансы с пленкой

Offтопик:
Если постараться, еще не то словить можно
Я к тому, что ни разу не ловил... (резонансы)

[Nick]

Offтопик:
Если постараться, еще не то словить можно
Я к тому, что ни разу не ловил... (резонансы)

Дело в том что их в питание ВК практически вообще нет смысла ставить. У плёнки индуктивность почти такая же как и у хороших электролитов. А если даже ставить кондёры у которых меньше (как у керамики например) то это всё сводится на нет дорожками на плате (1-2см уже достаточно если в один слой).

[Nick]

Немного не по теме, но видимо будет весьма интересно тому кто хочет мерять искажения очень хорошо.
Сделал я прототип генератора со очень низкими искажениями. Приведу схему в порядок и опубликую в новой ветке. А пока фото и спектр.
Спектр грязный из-за карты (Indigo IO), именно самих гармоник практически не видно. Планирую померять на EMU1212m, у неё ADC должен быть получше, да и балансный выход у генератора есть...
Генератор должен давать наверно где-то под -140дБ, на 20кГц глубина ООС около 110дБ.

[Audiomaniac]

Nick, есть ли смысл настолько увлекаться измерениями на синусоидальном сигнале? Может лучше продумать "вычитающие" методы?

[Nick]

Nick, есть ли смысл настолько увлекаться измерениями на синусоидальном сигнале? Может лучше продумать "вычитающие" методы?

А чем тебе не нравятся синусоидальные методы ? Сколько времени уже прошло, но кроме как на них (THD, IMD) полагаться пока не на что...

[ИГВИН]

их в питание ВК практически вообще нет смысла ставить. У плёнки индуктивность почти такая же как и у хороших электролитов.

Николай, если без шуток, то для данной схемы видимо минусы перевешивают плюсы.
Я всегда ставлю пленку, и ясность звучания во многом зависит от правильного шунтирования. Это из практического опыта нескольких разных конструкций.

Данный же усилитель - условно-устойчивый. Усиление очень велико. И тут нужно быть весьма осторожным.
Вообще схема напоминает мне пустую кубическую комнату, где от щелчка пальцев звенит в ушах.
В моих безосных схемах всё гораздо проще.

Кстати, я внимательно слежу за веткой не потому, что жду хорошего звука от этой разработки, а потому, что в таких схемах вылазят скрытые в других косяки.

По звуку при шунтировании быстрыми электролитами могу сказать, что он вполне нормальный, разница с обычными слышна и она в пользу быстрых. Я про чистое, без пленки, шунтирование.

[Audiomaniac]

Nick, тем, что они не имеют ничего общего с музыкой, а задача усилителя - воспроизведение именно ее, а не синуса
Скажем, то, что я тебе описал в письме, невозможно уловить измерениями на синусе. Но на звук влияет очень сильно.

[Audiomaniac]

ИГВИН, я проводил опыты по измерению импеданса шин питания до 1мгц. Толку от пленки нет, зато резонансный горб в районе 800кгц-1мгц появляется (при пленке 1мкф на землю). Если емкость меньше - еще хуже.
Это все видно и в каком-нибудь микрокапе, если заложить туда паразитные индуктивности и сопротивления кондеров и дорожек.

[Nick]

Данный же усилитель - условно-устойчивый. Усиление очень велико. И тут нужно быть весьма осторожным.
Вообще схема напоминает мне пустую кубическую комнату, где от щелчка пальцев звенит в ушах.
В моих безосных схемах всё гораздо проще.

А что в вашем понимании условно устойчивый, на что это влияет ? Как не крути, у этого усилителя наименьший разностный сигнал даже на музыке. То есть что на входе, то практически и на выходе. Звучит ли данный усилитель, зависит в большей части от других компонентов системы, в большей мере думаю от колонок. У меня звучит.
По поводу подавления помех по питанию, всё как раз с точностью до наоборот, усилители без ООС очень требовательны к питанию (за исключением очень ВЧ (близко к частоте ед. усиления), там скорее всего наоборот).

Добавлено через 21 минуту

Nick, тем, что они не имеют ничего общего с музыкой, а задача усилителя - воспроизведение именно ее, а не синуса
Скажем, то, что я тебе описал в письме, невозможно уловить измерениями на синусе. Но на звук влияет очень сильно.

Методик других нет, а многие вещи очень хорошо вылизывать на синусе. Наводки от ВК например...

[ИГВИН]

А что в вашем понимании условно устойчивый, на что это влияет ?

схема напоминает мне пустую кубическую комнату, где от щелчка пальцев звенит в ушах

Склонность к резонансам, обусловленная фазовыми сдвигами. Я опираюсь на ваши данные, они верны?
Это - особенность схемы. И я вижу, что вы её учитываете. Что хорошо.

А по поводу подавления помех по питанию, всё как раз с точностью до наоборот, усилители без ООС очень требовательны к питанию.

Речь совсем не о подавлении помех.
Я бы сказал, что итоговое звучание усилителя помимо прочего существенно зависит от реального импеданса шин питания. Звуковые колебания замыкаются через питание, этим всё сказано. У вас питание стабилизировано, а низкий импеданс стаба - имитирован его ООС.
Это опять особенность именно этой схемы.

усилители без ООС очень требовательны к питанию

Николай, любой усилитель, проектируемый для хорошего звука, очень требователен к питанию.
Подчеркну, речь не о подавлении пульсаций.

Это не критика, мне нравится ваш подход.
Это скорее сравнение (для себя) двух очень разных концепций, которые однако имеют общие проблемы, поскольку у них одна задача: получение хорошего звука.

ИГВИН, я проводил опыты по измерению импеданса шин питания до 1мгц. Толку от пленки нет, зато резонансный горб в районе 800кгц-1мгц появляется (при пленке 1мкф на землю). Если емкость меньше - еще хуже.

Илья, я всё это читал.
Это очень полезные исследования. В разных условиях эти резонансы могут возникать, или не возникать. В любом случае помнить о них невредно.
В своих схемах я такого не встречал. Нагружал выход на резистор и смотрел меандр на шинах питания.

Звучит ли данный усилитель, зависит в большей части от других компонентов системы, в большей мере думаю от колонок. У меня звучит.

Очень хорошо, что звучит.
Значит, ему и сложная нагрузка по плечу.

[Nick]

Склонность к резонансам, обусловленная фазовыми сдвигами.

Схемы с заходом за 180 (или условно устойчивые) имеют особенность, только в том, что они склонны к возбуждению не только при увеличении Ку усилителя (как все усилители с ОС, Ку имеется ввиду неохваченного ОС), но и при его уменьшении. Это иногда приводит генерации усилителя при выходе из перегрузки. К счастью, вероятно благодаря аж трём петлям ОС и маленьким заходом (только до 210 градусов) в этом усилителе этого не происходит. Кроме того, его легко переделать в усилитель без захода за 180 градусов, изменив коррекцию U1 так как в ревизии С. Я лично на слух разницы не заметил, но по искажениям с заходом за 180 лучше, так как глубже ОС.

Добавлено через 8 минут

Сообщение от Nick
Звучит ли данный усилитель, зависит в большей части от других компонентов системы, в большей мере думаю от колонок. У меня звучит.

Очень хорошо, что звучит.
Значит, ему и сложная нагрузка по плечу.

Кстати, я помоему этого ещё не писал: мы с братом долго слушали этот (Rev.D) усилитель в сравнении с Creek 5330SE на колонках Audio Physics Spark. Так вот что самое интересное, если слушать со стороны, т.е. вне зоны стерео эффекта, то Creek играет очень хорошо, даже кажется слегка лучше чем LM3886 (Rev. D), за исключением низких. Но в зоне стереоэффекта начинается самое интересное, если у криика позиция каждого инструмента и голоса слегка размыта и даже иногда плавает и вылетает куд-то, то у LM3886(Rev.D) инструменты и голос как вкопанные и можно очень точно сказать где они расположены. Вот такое вот наблюдение, это слышно очень хорошо именно на Spark-ах так как они славятся своем "панорамным" звучанием.

Добавлено через 36 минут

Nick, ты мое мыло получил?

А ты мой ответ ?

[Audiomaniac]

Nick,

Offтопик:
А ты мой ответ ?

Нет. Потому тут и спрашиваю.

[Nick]

Nick,

Offтопик:
А ты мой ответ ?

Нет. Потому тут и спрашиваю.

Странно, я послал ещё раз (на mail.ru).