Моноблоки LM3886

[jett]

По LMке наверное все уже отметились, вставим и мы свои пять копеек... Долгим зимним вечером слушали мы с соседом мой усилитель на LM3886, понравилось, и он захотел себе такой же, но ещё получше. Обсудили варианты и решили собрать его в виде двух моноблоков, в чистом виде усилителей мощности. Вершки и корешки поделили поровну: соседу механическая часть работы, мне - электрическая. На компонентах решено было особо не экономить. В итоге, результат оказался даже выше ожиданий, поэтому делимся опытом. Затраты: время - 4,5 месяца; деньги - около 350...400 долларов за всё вообще.
Звучание очень динамичное и детальное, отлично слышны низкие уровни, и в то же время пики сигнала передаются без провалов по энергетике. Мощный бас местами даже удивляет, ведь некоторые считают эту микросхему недостаточно басовитой. С локализацией КИЗов тоже всё весьма хорошо, все на своих местах, можно подойти и потрогать инструменты )
Схема собственно усилителя близка к даташитной, неинверт, УПТ, навесной монтаж. Секрет успеха - качественные детали и компоненты, мощный, с хорошим потенциалом БП, оптимальная компоновка, короткий тракт. Транс - тор с пониженной индукцией, 100 Вт, мотали на заказ в местной конторе. Ёмкости питания - по 30 000 мкФ в каждом плече. Схема софтстарта и защиты интегрированная, собственные наработки. При появлении на выходе постоянки +/-4 В (регулируется) усилитель полностью отключается от сети (реле Re2). Если же и после этого постоянка не пропадает, то сразу же принудительно разряжаются емкости БП (ток разряда можно регулировать). Возможно, не всем такая защита подойдёт, так как выходное реле не ставилось, но в нашем случаи усилитель работает на 150-ваттную акустику, поэтому решено было сделать так.
Включение и выключение осуществляется двумя разными кнопками, обе без фиксации. При включении кнопку нужно подержать 1,5...2 секунды, это софтстарт. Входы RCA и XLR (используются пин1 и пин2) пока что просто запараллелены, в дальнейшем могут быть варианты. Картинки прилагаются.

---------- Сообщение добавлено 18:29 ---------- Предыдущее сообщение было 18:28 ----------

[pyos]

Резонансы конечно возникают, но они небольшие

Это, что называется, зависит. От ESR самого шунта, ESR шунтируемого конденсатора, индуктивности проводника между ними (и ESL этих конденсаторов, хоть и в меньшей степени), и, самое главное - ёмкости шунта. Сергей Агеев в статье двадцатилетней давности давал формулу расчёта ёмкости шунта в зависимости от ESR, там значения получаются не такие уж и маленькие.
А любимые одно время многими пикушные-нанушные шунты МП0-керамикой low-ESR литов - как раз-таки покажут очень существенный резонанс, хоть и на ВЧ.

к тому же, они получаются далеко за пределами ЗЧ. Поэтому и удивляют результаты прослушиваний.

Удивления быть не должно, см. выше про спектр сигнала, который через них протекает после выхода ВК из класса А.

---------- Сообщение добавлено 20:17 ---------- Предыдущее сообщение было 20:15 ----------

но ключевым моментом всё равно остается минимизация RL-составляющей подводящих проводов по питанию

Так то, что я предлагаю, на это и направлено - при шунтировании прямо на выводах лмки она будет минимальной в принципе

и достаточная толщина

А это не сильно-то как раз и нужно.

А то, о чем вы пишите, я бы скорее отнес в разряд полезных мелочей, но не более. Можно даже попробовать количественно оценить, о чём идёт речь.

Напротив, это один из первоочередных моментов. И Ник, и Илья, и Сергей Агеев это вполне успешно измеряли

[hippo64]

А не надо ЛМкам маленький Кус делать.

[jett]

Интересно было бы услышать комментарий автора DUO )

---------- Сообщение добавлено 18:45 ---------- Предыдущее сообщение было 18:33 ----------

Pyos, никакой шунт не поможет, если подводящие провода вых. каскада будут неприлично длинные и тонкие. Кто хоть что-то собирал, тот понимает. Поэтому располагайте большие банки поближе, а провода - потолще и желательно из очищенной меди, и будет всё в лучшем виде.
По резонансам. Если бы кто-то показал чёткую связь, на уровне расчётов, между совсем небольшим горбом импеданса на 1...2 МГц и влиянием его на звучание (а оно прослушивается), это было бы интересно.

[hippo64]

А вообще, ребят, скажу честно - сильно напоминает жевание мочала по кругу. Пытаться отслушивать какие то мифические величины имея в тракте электродинамический излучатель и человеческий мозг занятие сомнительного характера, мягко говоря.

---------- Сообщение добавлено 20:25 ---------- Предыдущее сообщение было 20:23 ----------

болото с сотней куликов, и с однообразным самовосхвалением.

[dortonyan]

О физическом растоянии между точками "земля на входе" левого и правого каналов.
Вложение 438890
Они должны быть как можно ближе друг друга.
То есть либо две платы впритык одна к другой, либо две ЛМки на одной плате.

Моноблоков это всё не касается. Земли каналов никак не связаны между собой в нашем случае, но соединяются в одну точку в источнике сигнала.
Фона нет. Вообще.

Моноблоков это тем более касается. Т.к. в такой схеме по земле межблочных кабелей "бегают" помехи не только между источником и УНЧ, но и между моноблоками. Причем уровень этих помех зависит от фазировки питания всех трех устройств (от полярности их вилок в розетках).
Возможно спасает небольшой КУ схемы, поэтому фона не слышно.
Но все равно так делать неправильно. Нужно включать ЛМ-ку сумматором и делать симметричный вход.

С сетевым питанием бесполезно, построение сцены остаётся зависимым от сетевых фильтров, фазировки вилок и тд.

Причина не в питании, а в неправильной схемотехнике сигнальной земли (см. выше).

Выброс с DUO-коррекцией неприличный и несимметричный, потому и спрашиваю, как вам удалось скорректировать при Ку = -4.

Мне вот так удалось с КУ -3 (меандры не смотрел, только проверил вход в ограничение):
PA100_simple_V1.pdf
На всякий случай пояснения: керамику С25, С44 по итогу исключил, R7 зарезервирован для использования 5534 ОУ (компоненты помеченные " * " на плате не установлены).

А вообще, ребят, скажу честно - сильно напоминает жевание мочала по кругу. Пытаться отслушивать какие то мифические величины имея в тракте электродинамический излучатель и человеческий мозг занятие сомнительного характера, мягко говоря.

Так если замерить не удается, это не значит, что величины малые.

[jett]

Так посмотрите. Меандры имею ввиду.
С25, 44 по какой причине исключили?
Питание стабилизированное, я правильно понял?
А две лмки для чего?
Пс. Теория про помехи в моноблоках судя по всему несколько преувеличена )

[dortonyan]

Так посмотрите. Меандры имею ввиду.

Прямо сейчас не могу, как-нить потом. Надо мастерить источник меандра.
Соб-но поведение на меандре не сильно интересно, если нет явной нестабильности и генерации. Перед оконечником все равно будет еще ФНЧ, который сгладит все фронты.

С25, 44 по какой причине исключили?

Сперва понравилось звучание, живое такое, атмосферное. Но показалось что светлее, чем в наушниках напрямую с ЦАПа. Снял для пробы емкости и первое ощущение было, как будто на АС одеяло накинули. Вся "детальность" пропала.
Немного погодя понял, что все нормально, так и должно быть. Просто тональный баланс вернулся в норму.
Возможно сопротивление демпфера маловато (всего 50мОм), а возможно пьезоэффект керамики мешает. Параллельно делал замеры линейности на ВЧ, разницы с керамикой и без не увидел. Поэтому дальше разбираться не стал, другого смысла в керамике нету. Убрал кандеры и на этом все.

Питание стабилизированное, я правильно понял?

Да. Это в основном для использования маломощных трансов (Торелы 2х27В 130ВА на канал) и для лучшего использования ОБР микрух.
В результате питание не проседает даже на синусе полного размаха на 3 Ома нагрузке. Но на реальном сигнале это наверное лишне. Ощущение, что хватило бы и одного такого транса на два канала.
Ну и с емкостями я тоже переборщил. На выходе стаба столько не надо. Просто изначально закупал емкости из расчета на нестабилизированное питание, ну и чтобы их утилизировать всунул на плату все что были.

А две лмки для чего?

Для умощнения конечно. Фактическое напряжения питания +/-31В. На таком напряжении и низкоомных АС пара 3886 по ОБР получается впритык.
Ну и линейность лучше. Специально сравнил один выход и два. При подключении второго гармошки приседают децибел на 5..6дБ . Если спараллелить штуки четыре с КУ -3, то даже без композитной схемы получится ультралинейный УНЧ.

Пс. Теория про помехи в моноблоках судя по всему несколько преувеличена )

Это не "теория про помехи", а азы аналоговой схемотехники. По другому делать просто неправильно.
Трансформатор развязывает питание от сети очень условно. Через него всегда образуется паразитный контур тока, замыкающийся через межблочные кабели.
Поэтому хайенд обязан быть с симметричным интерфейсом и с дифференциальной схемотехникой внутри УНЧ.
Можно конечно делать и проще, дело хозяйское. Но тогда потенциально возможны эффекты при смене полярности вилки в розетке, смене источника или межблочного кабеля.

[Carter]

Но тогда потенциально возможны эффекты при смене полярности вилки в розетке

У меня в учебнике по схемотехнике было написано что если "при смене полярности вилки в розетке возникают эффекты", то во-первых - нет мозгов, а во-вторых - руки растут из попы.

[aganext]

У меня в учебнике по схемотехнике было написано что если "при смене полярности вилки в розетке возникают эффекты", то во-первых - нет мозгов, а во-вторых - руки растут из попы.

А можно скрин-цитату? Или хотя бы авторов и название? А то ведь косяки разные могут быть, например фаза на корпусе, при переворачивании вилки, тогда да, полностью соответствует отсутствию мозгов и рукам из...

[Carter]

А можно скрин-цитату? Или хотя бы авторов и название?

Не, не помню. Потерял я его где-то, как и линейку.))

[hippo64]

Не, не помню. Потерял я его где-то, как и линейку.))

может помните что для этого надо сделать?

[Slava!!!]

Не, не помню. Потерял я его где-то, как и линейку.))

Видимо, это была книга "Супер-пупер-хайендный усилитель своими руками" от очередного гения схемотехники.

Серьезным специалистам хорошо знаком как сам эффект, так и его физическое объяснение.

[jett]

Сперва понравилось звучание, живое такое, атмосферное. Но показалось что светлее, чем в наушниках напрямую с ЦАПа. Снял для пробы емкости и первое ощущение было, как будто на АС одеяло накинули. Вся "детальность" пропала.
Немного погодя понял, что все нормально, так и должно быть. Просто тональный баланс вернулся в норму.
Возможно сопротивление демпфера маловато (всего 50мОм), а возможно пьезоэффект керамики мешает. Параллельно делал замеры линейности на ВЧ, разницы с керамикой и без не увидел. Поэтому дальше разбираться не стал, другого смысла в керамике нету. Убрал кандеры и на этом все.

Ну то есть, как и я, вообще отказались от шунтирования электролитов?

Да. Это в основном для использования маломощных трансов (Торелы 2х27В 130ВА на канал) и для лучшего использования ОБР микрух.

По звуку без стабов не лучше? Как дела с басом, кстати? )

Для умощнения конечно.

А выходы просто запараллелены?

Это не "теория про помехи", а азы аналоговой схемотехники. По другому делать просто неправильно.

Понимаю о чем речь, но вот есть результат, где ну не проявляются эти помехи. Разрешение действительно высокое, фона нет, смена полярности вилки питания ничего не меняет. Более того, по отдельности, в монорежиме, каждый моноблок звучит так же, как и оба сразу, что и наводит на простую мысль: влияние этих помех несколько преувеличено. Возможно, просто хорошие трансы попались, экранирующая обмотка имеется. Опять же, если бы кто-то на уровне расчетов это расписал, было бы интересно.

---------- Сообщение добавлено 23:46 ---------- Предыдущее сообщение было 23:43 ----------

Серьезным специалистам хорошо знаком как сам эффект, так и его физическое объяснение.

Сколько ни пробовал крутить вилкой в разных аппаратах, как правило разница если и есть, то на уровне самовнушения.

[Carter]

Серьезным специалистам хорошо знаком как сам эффект, так и его физическое объяснение.

Ага, не раз читал научные обоснования собственной безмозглости и криворукости такими специалистами.))

---------- Сообщение добавлено 10.08.2023 в 10:02 ---------- Предыдущее сообщение было 09.08.2023 в 23:56 ----------

может помните что для этого надо сделать?

Коллега, вы забыли анекдот про потерянную линейку?))
Серьёзный звоночек.

[hippo64]

анекдот про потерянную линейку?

И шо, я сильно много потерял? Мне уже вешаться?

[Carter]

И шо, я сильно много потерял? Мне уже вешаться?

Да ладно, прорвёмся!

[dortonyan]

Ну то есть, как и я, вообще отказались от шунтирования электролитов?

В общем да.

По звуку без стабов не лучше? Как дела с басом, кстати? )

Не сравнивал. По звуку думаю что особой разницы не будет (если конструктив выполнен грамотно).

А выходы просто запараллелены?

Хороший вопрос. ) Не ну не просто конечно, там же на схеме выходы по разными именами. С суммирование получилась отдельная история.
Для снижения выходного сопротивления при минимальном сквозном токе УНЧ КУ каждой из микросхем должны быть строго одинаковы. Но тогда возрастают требования по точности в обвеске микросхемы УНЧ. Именно по этому у меня прецизионные резисторы, с этим все понятно.
При этом на НЧ проблем нет, резисторы 0,05% сейчас не дефицит, мультиметром можно подобрать и точнее. А вот на ВЧ уже влияет разброс емкостей коррекции. А емкости с точностью менее 1% это уже проблема.
Красивое решение подсказал Сергей Агеев: объединять выходы через катушку с отводом от середины.
Тогда в штатном режиме, когда токи на концах катушки идут к центральному отводу (т.е. в противоположные направления) магнитные потоки вычитаются и индуктивность получается низкая, как при бифилярной намотке.
Если же ток идет с одного выхода УНЧ в другой, то катушка начинает работать как одна большая индуктивность, блокируя сквозной ВЧ ток. А активное сопротивление катушек можно использовать вместо резисторов, я так и сделал.

Катушки у меня намотаны проводом диаметром примерно 0,7..0,75мм по 14 витков на оправке диаметром 14мм (пальчиковая батарейка).
Всего 4 катушки на каждый канал. По одной на каждый выход в кач-ве выходного LC фильтра и дополнительно еще по две катушки объединены в общую для суммирования.

Активное сопротивление между выходами при этом получается в районе 70..75мОм, а выходное сопротивление менее 20мОм.
Сквозной ток проверял осциллографом по падению на сопротивлении катушек на 20к синусе полного размаха. Вроде все хорошо, "сквозняк" получился в районе 200 мА, точно уже не вспомню.

На стендовой плате выглядело так:

Кстати желтые резисторы справа - это нагрузка. Так вот резисторы оказались полным г-ном. У них такая чудовищная нелинейность, что из-за падения на сопротивлении катушек гармошки на ВЧ подскакивали до -80дБ.
Долго не мог понять почему такая плохая линейность, пока не сделал самодельные нагрузочные резисторы из нихромового провода.

Понимаю о чем речь, но вот есть результат, где ну не проявляются эти помехи. Разрешение действительно высокое, фона нет, смена полярности вилки питания ничего не меняет. Более того, по отдельности, в монорежиме, каждый моноблок звучит так же, как и оба сразу, что и наводит на простую мысль: влияние этих помех несколько преувеличено. Возможно, просто хорошие трансы попались, экранирующая обмотка имеется. Опять же, если бы кто-то на уровне расчетов это расписал, было бы интересно.

Не ну я же писал, что дело хозяйское. Чтобы однозначно утверждать что преувеличено, это надо сравнить с симметричным интерфейсом. Но проще сразу сделать симметричный вход. Включить 3886 сумматором это пара лишних резисторов (если не считать цепей коррекции).

Сколько ни пробовал крутить вилкой в разных аппаратах, как правило разница если и есть, то на уровне самовнушения.

Крутить вилку ладно. А может же быть источник с импульсным БП, компьютер например. Тогда разница с другими источниками может быть хорошо заметна. Не потому что компьютер плохой источник, а потому что не организована развязка по земле сигнальных цепей.

P.S.
Пока писал нашел скрин ограничения на 6 Ом нагрузке, если интересно:

[aganext]

И шо, я сильно много потерял? Мне уже вешаться?

Offтопик:
— Я когда молодым был, у меня член был 45 сантиметров! — А сейчас? — А сейчас та линейка потерялась где-то...
Я примерно так и предполагал.

[VladimirV]

Сколько ни пробовал крутить вилкой в разных аппаратах, как правило разница если и есть, то на уровне самовнушения.

Так может у вас там сеть чистая, без помех. Это же можно посмотреть отдельно от аппарата. У меня тоже бесполезно вилку крутить - дом запитан отдельным фидером от КТП - помехам неоткуда взяться. За исключением, если я их сам в доме сгенерю. Но так одновременно со сваркой работать и слушать музыку - невозможно.
Кстати, о перевороте вилки в розетке - газовый котел Вайлант, немецкий, работает только в одном положении вилки в розетке. При перевороте - не зажигается в принципе. И это общеизвестный факт!

[jett]

Надо придумать что-то, чтобы и в усилках так было , как в котле ))