Усилитель мощности ZD-50

[Nick]

В общем я думаю эта ветка будет для вопросов по конструкции и наладке данного усилителя (cтатья тут, схема тут).
Размер плат 57x190mm. Плата 4-х слойная, в целях уменьшения индуктивности цепей питания питания ВК и соответсвенно конструктивных искажений.

Замечания по сборке:

1. Резисторы R44, R45 необходимо устанавливать над платой, на расстоянии около 5...10мм, т.е. корпуса резисторов не должны касаться платы, и ближайших элементов тоже.
2. R71 не запаивается.
3. Блок питания должен быть отдельный на каждый канал, как например смотрите тут.
4. На схеме нет выходного фильтра - я использовал 18 витков на 8 мм оправе провод 1.5 мм и параллельно 10 ом резистор, они были размещены прямо на выходных клемах. Также параллельно выходным клемам желательно поставить последовательную цепочку из плёночного 0.1μF и 2Вт 10 Ohm резистора.

Ошибки:

1. В BOM-е: R4, C4 и R6 - не устанавливаются - их нет на схеме и плате; Q1, Q2, Q3 - MMBTA06; Q4, Q5, Q6 - MMBTA56.
2. В статье: подбирать по минимуму напряжения на выходе U2 нужно R23 (80k6), а не R22 как указано в статье.

Ссылки на другие ветки:

1. Как разрабатывался усилитель тут
2. Про сравнения с другими усилителями тут

Герберы можно взять тут

Платы возможно можно заказать тут

FAQ (спасибо ANHO) - тут

[viktor8m]

Это не корректный для этого эксперемент. Нужно померять с собственной ОС ЛМ-ки, т.е с R3/R6 и без них (т.е. когда неив. вход X2 на земле).

Вы видимо не вчитались полностью в мой пост, я мерял в том числе и с заземлённым неив. входом X2 (закорачиванием R7). Что касается устойчивости, то тут не ЛМка, а ОУ, поэтому проблем нет (ЭП обеспечивает основные искажения, поэтому по нему легко видно влияние глубин ООС, общее уменьшение второй гармоники составляет 40000, т.е. оба ОУ влияют).

[ViktKors]

Мой симулятор .. с этим не согласны.

Это не симулятор "не согласен", а Ваш способ интерпретации результатов наполовину выполненного симулирования .

Что-же Вы "выключали" только один ОУ? Как-бы вся идея zd50 в том, что с дополнительным ОУ искажений меньше чем без него, для того его и ставят
Речь-то шла не о селекторе искажений, а о глубине местной ОС в выходном ОУ, "выключите" эту "местную" ОС и убедитесь, что подавление искажений не меняется. Ну не знаю, увеличьте для этого R6 вдесятеро, а R3 сделайте вдесятеро меньше (если конечно там схема вообще получается устойчивой).

[Nick]

Вы видимо не вчитались полностью в мой пост, я мерял в том числе и с заземлённым неив. входом X2 (закорачиванием R7). Что касается устойчивости, то тут не ЛМка, а ОУ, поэтому проблем нет (ЭП обеспечивает основные искажения, поэтому по нему легко видно влияние глубин ООС, общее уменьшение второй гармоники составляет 40000, т.е. оба ОУ влияют).

Прочёл ещё раз, этого не увидел. Увидел измерения только ЭП, потом ЭП + X2, и всё вместе.
Если заземлить неинв. вход X2 (т.е. убрать R3/R6), то работать не будет даже если это просто ОУ, потому как каждый ОУ имеет сдвиг 90 градусов (даже идеальный), а вместе будут давать 180, в том числе на частоте ед. усиления в петле. В этом то и трюк схемы Yewen-a, что он делает это всё устойчивым.

[viktor8m]

и убедитесь, что подавление искажений не меняется. Ну не знаю, увеличьте для этого R6 вдесятеро, а R3 сделайте вдесятеро меньше.

Сделал R3 100 Ом, вторая гармоника увеличилась до 0.5 мкВ, так что Вы не правы, обе ООС работают.

Если заземлить неинв. вход X2 (т.е. убрать R3/R6)

Не понимаю Вас, R3/R6 сидят на инв. входе Х2, зачем их убирать, если только чтобы изменить глубину ООС Х2, то выше просто поменял соотношение.

[Nick]

Не понимаю Вас, R3/R6 сидят на инв. входе Х2, зачем их убирать, если только чтобы изменить глубину ООС Х2, то выше просто поменял соотношение.

Ну мы же сравниваем, даёт ли петля LM3886 (т.е. R3/R6) чё-то в плане уменьшения искажений или нет. Для этого надо померять с ней и без. Это я и предложил. Смотреть искажения естественно надо на частотах где усиление X1 большое.

[viktor8m]

Для этого надо померять с ней и без. Это я и предложил.

Хватает и поменять соотношение, я изменил в 10 раз и искажения увеличились более чем в 5 раз, разве это не доказательство влияния и второй ООС?

[Nick]

Хватает и поменять соотношение, я изменил в 10 раз и искажения увеличились более чем в 5 раз, разве это не доказательство влияния и второй ООС?

Тут вопрос не в том, играет или нет, понятно, что играет, вопрос в том на сколько. И тут уже играет роль например на каких частотах смотреть. ОС образованна R3/R6 даёт примерно такое же увеличение общей глубины как если бы увеличить усиление звена на X1 на единицу. Доказательство этого прямо следует из формул, что я привёл выше. Да и так это понятно, ведь инв. и неинв. входа LM3886 - это фактически сумматор.
Поэтому там где усиление X1 очень большое, эта петля практически роли не играет (ну что даст увеличение глубины с 3000 до 3001?), где близкое к единице - конечно уже будет играть.
По искажениям разница ещё может быть из-за того, что например уровень напряжения на выходе X1 может быть разным, и если он не идеальный, то будет вносить разный уровень искажений. В общем эксперемент нужно ставить корректно и обязательно его перепроверять.

[ViktKors]

Хватает и поменять соотношение, я изменил в 10 раз и искажения увеличились более чем в 5 раз, разве это не доказательство влияния и второй ООС?

Если следовать Вашей логике (про перемножение глубин ОС) - это вообще непойми-что, разве искажения не должны тоже изменится в ~10 раз, а совсем не в 5?

Ну и кроме того, вот я поставил идеальные заменители ОУ и источник искажений на выходе в соответствии с Вашей конфигурацией и увидел:

ровно то-же самое, что и с случае с ЛМкой. Степень подавления искажений идентична глубине общей ОС, а она (на звуковых частотах) неотличима от глубины ОС через "селекторную" ветвь.

Чем "хорош" симулятор, так это тем, что в режиме АС-анализа он порой не обращает внимания на такие "мелочи" как самовозбуждение схемы, добросовестно рисуя подавление гармоник для случаев разного R3. На нижнем графике несколько кривых соответствуют R3 = 1кОм, 100 и 10 Ом, но все они сливаются в одну кроме самых высоких частот.

[viktor8m]

ОС образованна R3/R6 даёт примерно такое же увеличение общей глубины как если бы увеличить усиление звена на X1 на единицу. Доказательство этого прямо следует из формул, что я привёл выше.

А у меня и нет сомнений в Ваших формулах для всей схемы (от усилителя ошибки и до выхода ЛМки), просто я смотрю отдельно только для ВК и там формулы другие.

Поэтому там где усиление X1 очень большое, эта петля практически роли не играет (ну что даст увеличение глубины с 3000 до 3001?), где близкое к единице - конечно уже будет играть.

В моём примере усиление и Х1 и Х2 большое (минимум 1000 на 5 кГц), но проверил и при 1 кГц, результаты в тех же пропорциях.

Если следовать Вашей логике (про перемножение глубин ОС) - это вообще непойми-что, разве искажения не должны тоже изменится в ~10 раз, а совсем не в 5?

Просто из-за разбалансировки моста увеличился сигнал на выходе Х1, именно поэтому только в 5 раз, а не в 10.

На нижнем графике несколько кривых соответствуют R3 = 1кОм, 100 и 10 Ом, но все они сливаются в одну кроме самых высоких частот.

Не понял, как получились эти графики, я смотрю в анализе искажений, там влияние очень даже пропорциональное.

[ViktKors]

Просто из-за разбалансировки моста увеличился сигнал на выходе Х1, именно поэтому только в 5 раз, а не в 10.

А Вам не кажется, что разбалансировка моста никак не может повлиять ни на количество искажений у ВК, ни на степень подавления этих искажений?

Не понял, как получились эти графики, я смотрю в анализе искажений, там влияние очень даже пропорциональное.

График подавления искажений получается включением источника искажений (генератора) последовательно с выходом, и промером выходного напряжения.
Давайте сюда Вашу схему, получим на ней такие-же графики.

[viktor8m]

А Вам не кажется, что разбалансировка моста никак не может повлиять ни на количество искажений у ВК, ни на степень подавления этих искажений.

Это как? Искажения на выходе же не только от ЭП, но и от ОУ (просто от ОУ в разы меньше).

давайте сюда Вашу схему, получим на ней такие-же графики.

Мне не нужны графики, реальные измерения искажений (приводил в одной теме) показывают другое (а именно то, что я говорю), попробуйте смотреть прямо на ВК. Да и если по Вашему всё обеспечивает Х1, то как он обеспечивает снижение второй гармоники в 40000 раз при собственном усилении всего 1000?

[Nick]

Это как? Искажения на выходе же не только от ЭП, но и от ОУ (просто от ОУ в разы меньше).

Ну так ViktKors говорил же только за ВК. И тут он тоже прав. Разбалансировка может привести к росту искажений из-за ОУ, но не из-за ВК же. У меня такое впечатление складывается, что мы с вами говорим на разных языках .

[viktor8m]

Ну так ViktKors говорил же только за ВК. И тут он тоже прав. Разбалансировка может привести к росту искажений из-за ОУ, но не из-за ВК же. У меня такое впечатление складывается, что мы с вами говорим на разных языках

Так я ж смотрю на выходе, а там общие искажения, не только от ВК (хоть искажения ВК и доминируют). Но ещё раз повторю вопрос из прошлого поста, если всё обеспечивает Х1, то как он обеспечивает снижение второй гармоники в 40000 раз при собственном усилении всего 1000?

[ViktKors]

Это как? Искажения на выходе же не только от ЭП, но и от ОУ (просто от ОУ в разы меньше).

Ну и хорошо

Мне не нужны графики, реальные измерения искажений (приводил в одной теме) показывают..

..показывают все, что угодно. Вы конкретно сказали, что "глубины" ООС "перемножаются", что есть нонсенс, а теперь переводите разговор на некие непонятные данные. Давайте сюда хотя-бы Ваш симуляционный файл, который лежит в основе Ваших утверждений.

Да и если по Вашему всё обеспечивает Х1, то как он обеспечивает снижение второй гармоники в 40000 раз при собственном усилении всего 1000?

Не надо приписывать мне бред, а потом его развенчивать. Утверждалось, что глубина местной ООС в реализации а-ля zd50 не влияет на степень подавления гармоник ВК в звуковом диапазоне частот.
Я не утверждал, что какое-то "все" обеспечивает именно селектор, я не утверждал, что усиление ЛМ-ки не играет никакой роли и т.д. и т.п.

[Nick]

Вот графики усиления в петлях ОС для ZD-50. В принципе всё тоже, что приводил ViktKors. Синим - усиление в петле LM3886 (X2), Красным - усиление в петле U2 (X1), Голубым - суммарное усиление в петлях. Прекрасно видно, что основное усиление на ЗЧ, даёт петля U2.

Так я ж смотрю на выходе, а там общие искажения, не только от ВК (хоть искажения ВК и доминируют). Но ещё раз повторю вопрос из прошлого поста, если всё обеспечивает Х1, то как он обеспечивает снижение второй гармоники в 40000 раз при собственном усилении всего 1000?

По формулам прекрасно видно, что усиление по петле X1 это произведение усиления X2 (без её ОС) и звена на X1. Вторая петля имеет только усиление X2.

[viktor8m]

Утверждалось, что глубина местной ООС в реализации а-ля zd50 не влияет на степень подавления гармоник ВК в звуковом диапазоне частот.
Я не утверждал, что какое-то "все" обеспечивает именно селектор, я не утверждал, что усиление ЛМ-ки не играет никакой роли и т.д. и т.п.

А как Вас понять, если с одной стороны Вы утверждаете, что "глубина местной ООС в реализации а-ля zd50 не влияет на степень подавления гармоник ВК в звуковом диапазоне частот", а с другой, что "Я не утверждал, что какое-то "все" обеспечивает именно селектор, я не утверждал, что усиление ЛМ-ки не играет никакой роли", разве это не взаимопротиворечущие утверждения?

Давайте сюда хотя-бы Ваш симуляционный файл, который лежит в основе Ваших утверждений.

Выложил, смотрите выходные искажения при изменении местной ООС, они меняются довольно пропорционально.

По формулам прекрасно видно, что усиление по петле звена на X1 это произведение коэф. усиления без ОС LM3886 и звена на X1. Вторая петля имеет только усиление LM3886.

Всё верно, а я против? Я лишь утверждаю, что глубина ООС, которой охвачен ВК, не даёт только U2, а и ЛМка (и не немножко, а согласно усилению и делению в ООС).

[ViktKors]

А как Вас понять, если с одной стороны Вы утверждаете, что "глубина местной ООС в реализации а-ля zd50 не влияет на степень подавления гармоник ВК в звуковом диапазоне частот", а с другой, что "Я не утверждал, что какое-то "все" обеспечивает именно селектор, я не утверждал, что усиление ЛМ-ки не играет никакой роли", разве это не взаимопротиворечущие утверждения?

Нет конечно. Смотрите формулы Nick-а на прошлой странице, они ровно о том-же. Усиление ЛМ-ки точно так-же важно как и усиление селектора, они работают вместе. Местная ОС ЛМ-ки не работает на уменьшение искажений ВК (ее вклад в подавление искажений на ЗЧ ничтожен), основное назначение данной ОС - создать удобные условия для селектора (собственно превратить "композит" в "селектор искажений").

[Nick]

Всё верно, а я против? Я лишь утверждаю, что глубина ООС, которой охвачен ВК, не даёт только U2, а и ЛМка (и не немножко, а согласно усилению и делению в ООС).

Усиление LM3886 конечно никуда не девается. Но главным образом оно играет роль в петле X1, т.к. её глубина определяется произведением звена на X1 и собственным усилением (без ОС) X2.
Локальная петля X2 имеет усиление только от X2. Т.к. суммарная глубина это сумма глубин обоих петель, то понятно что там где усиление X1 большое, петля через X2 не играет практически никакой роли. Она вообще в первую очередь нужна фактически для обеспечения устойчивости. В общем не знаю сколько можно об одном и том же уже...

[viktor8m]

Местная ОС ЛМ-ки не работает на уменьшение искажений ВК (ее вклад в подавление искажений на ЗЧ ничтожен), основное назначение данной ОС - создать удобные условия для селектора (собственно превратить "композит" в "селектор искажений").

Мне надоело спорить, да и Вы не ответили, откуда тогда снижение второй гармоники в 40000 раз при собственном усилении ОУ ошибки всего 1000, да ещё делителе на 10 на его выходе. У меня есть действующий макет, который опровергает Ваши утверждения, поэтому я уверен в своих выводах.

[Nick]

Мне надоело спорить, да и Вы не ответили, откуда тогда снижение второй гармоники в 40000 раз при собственном усилении ОУ ошибки всего 1000. У меня есть действующий макет, который опровергает Ваши утверждения, поэтому я уверен в своих выводах.

Если это снижение по сравнению с X2 вообще без ОС, то понятно откуда. Ещё раз - усиление в петле X1 - определяется произведением усиления звена на X1 (т.е. сам ОУ + его делитель) и усиления X2 без ОС (поэтому оно такое большое, см. например графики выше). И не важно например есть R3/R6 или нет (т.е. инв. вход X2 заземлён).