Усилитель на LM3886 c хорошим звучанием: возвращение LM3886 - второй заход

[Audiomaniac]

Прежде чем что-то спрашивать в ветке, прочтите FAQ в этом сообщении!

<эта конструкция> достаточно хорошо "вылизана", случайных решений - несмотря на кажущуюся простоту - нет. Именно поэтому и не надо "самодеятельности", даже из "самых лучших побуждений".

Некоторое время назад Romanoff вдруг достал из небытия и реализовал мою старую конструкцию на LM3886, причем реализовал правильно, за что и был вознагражден хорошим звуком
Дальнейшее существование заведенной им ветки "Готовим LM3886 - второй заход" показало, что тема, в которой подробно рассматривается КОНСТРУКЦИЯ усилителя, позволяющая повторить его и получить с уверенностью хорошее звучание - очень интересна широким слоям населения. Вопросам правильного конструктива усилителей на форуме исторически не уделялось достаточного внимания, в основном упор делался на обсасывание годами одних и тех же схем в симуляторе либо разводку плат. Однако, имея даже самую замечательную плату, но плохой конструктив всего изделия, как целого, о хорошем звуке можно и не мечтать. Впоследствии ветка была снесена из-за разгоревшегося флейма (актуальная тема вызвала бурные эмоции)
В то же время, люди, интересующиеся вопросом, не должны потерять возможность получить правильные знания, поэтому создана эта ветка, которая вмещает в себя частично материалы из ранее существовавшей ветки и предназначена для обсуждения данной конструкции усилителя на LM3886 и ее вариаций.

Итак, мое мнение относительно потенциала этого аппарата такое: усилитель переезжает в постоянный корпус с небольшими доработками, и ставится в стойку в качестве постоянного референса.
....

Что до сравнения, то Lynx VTA-39 лучше, но там бюджет А дорогущий VICTOR весом как полменя - много хуже. Вообще, получился реально очень хороший усилитель, очень "правильный". По почерку напоминает Димины аппараты, собственно, потому мне и понравился, яж давний любитель Рысей

1. Схема усилителя:

http://www.audiomaniac.narod.ru/roma...manoff-sch.pdf

2. Фото конструкции в реализации Romanoff:

... еще фото

[свернуть]

3. Печатная плата под ЛУТ в редакции Romanoff:

https://forum.vegalab.ru/attachment....2&d=1344664320

4. FAQ по конструкции:

Q: Какие ОУ можно применить в буфере?
A: ОУ с полевым входом (AD825, LT1122, OPA132). Если понизить питание буфера до 12в - то AD8065.

Q: Какие электролиты использовать в питании 3886?
А: Наиболее критичны свойства ближайших к 3886 электролитов. Желательно в качестве них применить низкоимпедансные (low ESR). Хорошо подходят Panasonic FM, FC, Nichicon PW, Hitano EXR. Остальные электролиты могут быть "общего применения".

Q: типы кондёров в mute и в питании ОУ?
A: SMD 1206 X7R.

Q: Требования к переменному резистору - регулятору громкости?
А: Сопротивление не выше 10к.

Q: Диоды выпрямителя?
A: Шоттки на напряжение не ниже 100в в корпусе DO-201A (SR510, SR810, 31DQ10).

Q: Где соединять землю схемы с корпусом?
A: В единственной точке рядом с входными гнездами. От земляных клемм входных гнезд короткий проводок на корпус. Больше нигде и ничего с корпусом не соединять!

Q: Можно использовать один трансформатор с двумя вторичками без средних точек для питания обоих каналов?
A: Нельзя. Нужен трансформатор с 4 одинаковыми силовыми вторичками либо два трансформатора с двумя вторичками.

Q: Что-то слышал про фазировку обмоток...
A: Первичные обмотки трансов должны быть включены одинаково (синфазно). Вторичные обмотки для питания каналов должны быть подключены ко входам диодных мостов так, чтобы между соответствующими входами диодных мостов в разных каналах вольтметр показывал 0V AC.

Q: Выходной фильтр?
A: Необходим. Размещается на выходных клеммах, не вплотную ко входу. Катушка 10-12 витков эмальпровода 1мм на оправке диаметром 10мм и R-C цепь на землю 0.068 (0.1) мкф - 18(22) ом. Конденсатор - любой пленочный, резистор - любой непроволочный мощностью 0.5вт (MF-0.5 или подобное).

Q: Я хочу расположить платы (трансы, входы, выходы) по фен-шую.
А: Нужно придерживаться той компоновки, которая указана в первом посте этой ветки, иначе звук непредсказуем. Если уж очень хочется чего-то сильно передвинуть - то сначала спросить в ветке.

Q: Радиаторы заземлять?
А: Обязательно. Корпус микросхемы от радиатора должен быть изолирован!

Q: Сигнальные провода экранированные?
A: Да. Если длина получится меньше 5 см, то не надо.

Q: Тороидальный трансформатор как прикручивать к корпусу?
А: Через немагнитную прокладку толщиной не менее 5мм. Если корпус немагнитный, то прокладка не нужна. Винт для крепления может быть из магнитного материала (стальной), никаких проблем это не создает.

Q: Что за пропилы между клеммами?
А: Если задняя стенка корпуса железная, то между "+" и "-" выходных клемм каждого канала следует сделать пропил (щель) в задней стенке шириной около 1мм. Это снижает искажения. В немагнитной стенке пропилы не нужны.

Q: Резистор ОС 3886 33к?
А: Выводная металлопленка 0.25вт (MF-0.25 или подобное).

Q: Корпус сетевого фильтра (третий контакт сетевой вилки) с корпусом (землей схемы) соединять?
А: Нет.

Q: Постоянное напряжение на выходе?
А: Менее 100мв (типично - 20-50).

Q: Сетевой фильтр?
A: Необходим. Синфазный дроссель (например Murata PLA) индуктивностью не менее 3мгн (лучше больше) на ток 1.5-2А.

Q: Конденсатор параллельно первичке транса питания?
А: Необходим. X2 0.47-1мкф. Для двух трансов достаточно одного общего конденсатора.

Q: Входной разделительный конденсатор нужен?
A: Да. Пленка MKP (например Epcos B3265x), ставится перед РГ, емкость для РГ номиналом 10к оптимальна в пределах 0.47-0.68мкф. Этот конденсатор совместно с РГ образует фильтр верхних частот с частотой среза около 20гц, который ослабляет инфразвуковой мусор, присутствующий во многих записях, что приводит к снижению интермодуляционных искажений в АС и "разгрузке" источника питания усилителя.

Вид правильно собранной платы заводского изготовления с диодами в корпусе ТО-220:

[свернуть]

5. Измерения искажений усилителя + файлы измерительных сигналов:

Измерения проведены программой Spectralab и звуковой картой SB Audigy SB0570.

Схема измерений:




Тестовые сигналы для измерений (специально приготовленные синусоидальные сигналы с разрядностью 16 бит):

https://forum.vegalab.ru/attachment....6&d=1319994840

1 трек - синус 1кгц 0дб для измерения Кг.
5 трек - тест интермодуляционных искажений синус 8+9кгц.
6 трек - тест интермодуляционных искажений синус 19+20кгц.

[свернуть]

6. Запись звучания усилителя на iphone4 (АС - MVV Клячина) в сравнении с серийным усилителем Yamaha:

https://forum.vegalab.ru/attachment....2&d=1345181374

Всем умникам и юмористам по поводу "гаджетов" - суть этой записи состоит в СРАВНЕНИИ звучания двух усилителей в одних и тех же условиях.
Об абсолютном качестве звучания она мало говорит (хотя, если разбираться в предмете, то все равно говорит достаточно).
Встроенный микрофон айфона имеет ровную АЧХ начиная с 200гц, поэтому разницу между аппаратами слышно уверенно, т.к. в первую очередь слышны продукты искажений усилителя, находящиеся в среднечастотной области 2-5кгц (человеческое ухо имеет максимальную чувствительность в этом дипазаоне). Если в этой области нет "криминала", то и все остальное будет звучать хорошо.

7. Простой "твик" платы:

Ставим две перемычки (красные линии), резистор с неинв.входа убираем (красный крестик).
Перемычки должны проходить именно так, как нарисовано, никаких длинных петель и хвостов! Короткие прямые отрезки.

[свернуть]

7.1. Твик #2: установка емкости (smd-керамика NPO) параллельно резистору ООС буферного ОУ:

С56 на схеме pdf из этого поста



7.2. Твик #3: модификация снабберных цепей:



Благодаря этой модификации обеспечивается лучшее подавление самых высокочастотных (>1мгц) помех от работы диодного моста.
Конденсаторы 100нф (керамика smd) просто напаиваем сверху на smd-резисторы.

8. Материал про улучшенный вариант усилителя (с измерениями)

Те, кого интересуют подробности того, "как это было", могут ознакомиться с исходной веткой:
https://forum.vegalab.ru/showthread.php/56985

Коммерческие вопросы в этой теме не обсуждаются!!!

[rumsol]

Чьи то ручки могут в один "счастливый" момент сделать погромче, чего не вынесут нежные динамики.
Думаю последовательно регулятору напаять резистор, чтобы на пределе максимальной громкости, она была ок. 33%
По сути интересуют усилители А класса, первый ватт. Большего не надо, чувствительность 96.7дб
Хотелось бы сравнить очно, и возможно оставить себе 3886_й, по результатам прослушивания

[Audiomaniac]

Думаю последовательно регулятору напаять резистор,

Ты читал ответ, который я тебе дал на твой вопрос выше? Похоже нет. А зачем тогда спрашивал?

По сути интересуют усилители А класса, первый ватт

И какое это имеет отношение к данной ветке?

Большего не надо, чувствительность 96.7дб

Поменьше оптимизму.. Дикие цифры чувствительности широкополосов отражают чутье на СЧ, где у них у всех горб.
Если этот горб придавить и получить более-менее ровную АЧХ, то никаких 96 там уже не будет.
Можно конечно слушать и как есть, без фильтра, но тогда уже в принципе пофигу какой усилитель будет озвучивать эту оралку.

[rumsol]

Offтопик:

Подключите когда-нибудь вместо него нормальный ЦАП и узнаете.

Какой из известных здесь ЦАПов будет являться минимальным для раскрытия потенциала этого усилителя?
Как на счет helios h153 - flamenco ?

Дикие цифры чувствительности широкополосов отражают чутье на СЧ, где у них у всех горб.
Если этот горб придавить и получить более-менее ровную АЧХ, то никаких 96 там уже не будет.

Используется оформление blh, в котором данный широкополосник имеет ровную ачх начиная от 65гц. Никаких горбов нет, все в пределах нормы

Всё, перехожу в обмен впечатлениями..

[SAB 2]

Резик в 1 Ом обязательно ставить в разрыв средней точки к трансу? Он ведь не для софт-старта там.

[dekko]

SAB 2, не обязательно, но очень желательно, особенно если Ваш силовой трансформатор не является идеально симметрично намотанным,и да, он не для софт-старта.

[dekko]

Фэн-клуб "Звездочка", Вам виднее, можно вообще сделать виртуальный ноль, и весь ток сигнала не дойдёт до диодов и обмоток? Заодно и защиту от постоянки получаем....

[Rokokono]

Извиняюсь за вопрос не совсем в тему. Кто не будь пробовал или предпологал запаралелить несколько LM3886, соединить в мостовую схему и поднять выходную мощность до 150W-200W на 8 Омную нагрузку?

[msgkras]

Извиняюсь за вопрос не совсем в тему. Кто не будь пробовал или предпологал запаралелить несколько LM3886, соединить в мостовую схему и поднять выходную мощность до 150W-200W на 8 Омную нагрузку?

Зачем такие сложности, смотри в соседней ветке на проект Waso на LME49810, там как раз получится 200W легко на 8Ом.

[dekko]

Rokokono, с разводкой платы и конструктивом будет куча проблем, лучше собрать другой усилитель.

[Фэн-клуб "Звездочка"]

Резик в 1 Ом обязательно ставить в разрыв средней точки к трансу? Он ведь не для софт-старта там.

Обязательно. Благодаря этому резистору бОльшая часть тока сигнала замыкается через емкости питания, и не доходит до мостов и обмоток, что уменьшает влияние трансформатора на звук.

если Ваш силовой трансформатор не является идеально симметрично намотанным

Симметричность тут ни при чём.

Offтопик:
Nick вроде говорил в начала года, что нашёл удачный способ параллелить лмки, точнее говоря - удачный в плане конструктива и разводки. Но до сих пор не опубликовал свой вариант, очевидно, это довольно сложная задача даже для такого спеца, как он.

[dekko]

Offтопик:
больной это вопрос, щаз болею как раз, пока не очень нравится

Offтопик:
больше нравится вариант би-ампинга, однако это не в тему

[Nikolay_Po]

Потихоньку продвигаюсь со своим проектом модуля УМЗЧ на LM3886. Идею силовой разводки взял у Ильи-Аудиоманьяка. Силовая разводка почти как у сабжа темы, только плата двухсторонняя, земля в обоих слоях по поделена по канонам сабжа.
-=-
Выбором конденсаторов, компактным размещением выходной колодки и напайкой поверх силовых дорожек, перпендикулярно им шинки из медной фольги, добился снижения импеданса шин питания между выводами микросхемы и землёй выходной колодки (измерял щупами Кельвина прямо между выводом колодки и выводами питания ИМС) до менее чем 4 мОм на 10кГц, +/- примерно 1-2 мОм. При этом фаза импеданса питания между указанными точками получилась около -4 градусов для каждой полярноси - то есть, резонанс (минимум импеданса) шин питания получился сразу за 10-ю килоГерцами. До напайки медных шин, с фольгой 18мкм (другой не оказалось в наличии), импеданс на 10кГц был в районе 13-14мОм, резонанс был ниже 10кГц - фаза импеданса была примерно +7 градусов.

[Nikolay_Po]

Надеюсь, тема подходящая, так как основная идея у конструкций обшая:
Начал отладку коррекции. Если в сабже предлагалось включить между входами LM3886 просто ёмкость, в своём варианте поставил RC.
Данные включения LM3886 такие: входной резистор 2.4кОм, резистор ОС 3*2.4=7.2кОм. Ку=3. Корректировать до получения меандра без выбросов не стал. В ветке Романова про LME 49810 проскакивала информация, что у достаточно скорректированного уислителя без ФНЧ на входе может быть выброс порядка 40%. Информация пришлась по душе. Корректировал добиваясь апериодичности выброса. Для указанных номиналов резисторов, оптимальная цепь коррекции между входами получилась 390пФ 1.1кОм. Получил такой меандр 50кГц (на входе амплитуда 180мВ, до 50мВ понижать поленился - на отрицательном выбросе зубчик, не виден):

.

Скорость нарастания по фронту получилась чуть больше 8В/мкс, по спаду - чуть меньше или равна 6В/мкс. У кого какие мнения - пойдёт или есть что подкрутить? Конденсатор параллельно резистору ОС не ставил.

[dekko]

Nikolay_Po, картинку платы можно?

[Romanoff]

В ветке Романова про LME 49810 проскакивала информация, что у достаточно скорректированного уислителя без ФНЧ на входе может быть выброс порядка 40%.

У усилителя с двухполюсной коррекцией!

[Nikolay_Po]

У усилителя с двухполюсной коррекцией!

А скольки-полюсная у меня? По-моему, один полюс в самой микросхеме уже встроен, см. структуру в паспорте. Другой полюс - внешняя коррекция. И почему выброса не может быть у однополюсной коррекции? К сожалению, я пока не смог вникнуть в теорию САР достаточно глубоко...
Собственно на осциллограмме какие проблемы? Есть ли резервы для повышения точности и/или скорости? Я сомневаюсь, что что-то ещё можно сделать, но вдруг есть приёмы, о которых я не знаю?

[Romanoff]

По-моему, один полюс в самой микросхеме уже встроен, см. структуру в паспорте.

Речь шла о количестве полюсов от внешних цепей коррекции. Именно этот вопрос я специально уточнял, и мне на него отвечали, надо искать в ветке. Более того, пришли же к выводу, что такая грубая коррекция как РЦ между входами - это самое крайнее средство, если уже никакими другими способами забороть не получается.
Выкиньте конденсатор между входов, оставьте в ООС одни резисторы, что будет с меандром? Схема какая, инверт? Как подаете свои милливольты на вход, через буфер. или напрямую?

[Nikolay_Po]

Речь шла о количестве полюсов от внешних цепей коррекции.

Если условно разбить LM3886 на две части, вроде как УН и вроде как ВК, то получится примерно как и с LME49810, только коррекция УН однополюсная, а не двухполюсная. И недоступная для подстройки. Добавляю второй полюс в виде ёмкости между входами. От того, что коррекция вводится в другом месте, количество полюсов передаточной функции не должно меняться. И по-моему в отлаживаемой схеме пара полюсов есть.

Более того, пришли же к выводу, что такая грубая коррекция как РЦ между входами - это самое крайнее средство, если уже никакими другими способами забороть не получается.

Мой случай. Имеющаяся в микросхеме коррекция не оптимальна для выбранного усиления (может, выбранное усиление не оптимально? ). Поэтому остаётся корректировать так. Между входами. Кроме того, в сабже этой ветки вообще просто ёмкость стоит, а это ещё хуже, чем RC, по-моему.

Выкиньте конденсатор между входов, оставьте в ООС одни резисторы, что будет с меандром?

Микросхема начнёт работать с меньшим усилением. Теряем петлевое усиление, и, ожидаю, но не проверял, получаем больше искажений от самой микросхемы. Впрочем, как отправную точку, проверял: при тех же номиналах ОС, резистор между входами получился около 1кОм, график:

.

Скорость нарастания при таком варианте коррекции чуть выше: 8.6В/мкс фронт и около 6.5В/мкс спад.

Схема какая, инверт? Как подаете свои милливольты на вход, через буфер. или напрямую?

Схема инвертирующая, как в сабже. Буфера нет, он будет на дочерней плате. Со входа на сигнальную землю резистор 50 Ом. На вход сигнал через резистор 220Ом с другого делителя, 27 на 8.2 Ом. На входе первого делителя - встречно включённые 1N4148, питаются от 6-ти запараллеленых КМОП-инверторов через керамический конденсатор 10мкФ и 47 Ом резистор. Картинка на входе усилителя, прямо на дорожках платы, не слишком красивая - есть небольшой завал у полки, а на фронте и спаде - бугорки с небольшой волной. Полки +/-180мВ относительно земли:

.

Для справки, та же ООС из двух резисторов вообще без коррекции:

.

Всё - на чисто активную нагрузку 4.1 Ом.

[Nikolay_Po]

Nikolay_Po, картинку платы можно?

Плата примерно такая (это первый вариант в натуре):

.

Здесь ещё не напаяны шинки. Зная, что фольга на текстолите недостаточно толста и местами даже подъедена, нарочно добавил шинки из медной фольги толщиной наверное 0.05мм (меньше, чем 0.1мм). Шинки шириной примерно 5мм напаяны вдоль всего ряда из 6 конденсаторов прямо на штырьки выводов. Минусовая шинка (на фото будет сверху) стоит прямо на дорожке и прислоняется к горячим выводам конденсаторов, а плюсовая приподнята на 1мм и припаяна только к горячим выводам "плюсовых" конденсаторов. Земляная шинка идёт прямо от штырька земляной клеммы выхода параллельно конденсаторам, рядом с холодными штырьками плюсовых конденсаторов. Так как импедансы обоих шин питания оказались близки, паять ещё одну шинку земли на холодные выводы минусовых конденсаторов не стал.

[Romanoff]

Для справки, та же ООС из двух резисторов вообще без коррекции:

Что то где то аццки криво. В моем варианте вообще нет ничего между входов, совсем. При этом меандр чистый - ЛМ сама по себе внутри закорректирована вусмерть.