Улучшение линейности (и не только) усилителя на LM3886

**Nick** · 12.11.2007, 11:08

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.

**dekko** · 18.12.2007, 19:53

как в КИНО "БУДЕМ ЖДАТЬ!"

**Ремонт-NIK** · 18.12.2007, 20:04

Как вариант можно купить самый навороченный стабилизированный БП и с ним сравнивать, если разницы не будет, то значит фильтр получился. Но это на мой взгляд временное решение...

Nick,
Еще момент..
На выходе промышленного стабилизированного источника обычно ставятся
в шунты после стабов э-литы небольшого номинала.которые еще и работают в щадящих условиях..В нестабилизированных БП.чаще ставят большие банки по 10000 и более мкФ..для экономии места и упрощения компоновки.
Если э-литы небольшого номинала (до 1000мкФ) имеют приличную абсорбцию.то банки имеют чудовищную абсорбцию.Rifa PEH не рассматриваем.(Вы наверно пробовали разрядить мощный э-лит.и посмотреть на остаточное напряжение после его разрядки

)
Эта память заряда в больших банках.тоже может давать существенную разницу в звучании при сравнении усилителей с разными типами БП.
Мне представляется это имел ввиду Алекс Никитин.

**Nick** · 18.12.2007, 20:06

Сообщение от Ремонт-NIK

Мне представляется это имел ввиду Алекс Никитин.

Нет он имел ввиду другое...

**dekko** · 18.12.2007, 20:08

Сообщение от Gajdar

Вот тут стабилизатор напряжения и работает как "сглаживающий" пульсации подзарядки силовых кондеров фильтра.
Но применение железного дросселя решит и проблему "кондеров" и их позарядки и подавдения грязи от питания.

прав он был,когда требовал эксперемента!

**32768** · 18.12.2007, 20:09

Сообщение от sia_2

Речь идет о параметрическом эффекте. Непосредственное влияние пульсаций на НЧ можно вообще не учитывать, а вот влияние изменений питания на ВЧ характеристики - оно есть, хотя и невелико. Поскольку проблема наблюдалась только в самой первой (нигде не публиковавшейся) версии прототипа СЛ, а потом она не возникала, полномасштабных исследований не проводилось. Конкретные цифры - см. пост 608

изменений питания на ВЧ характеристики ?
Например звуковой сигнал проходит по тракту. Напряжения на транзисторах изменяются больше чем от пульсаций. ВЧ характеристики от этого модулируются еще больше чем от пульсаций. Или модуляция маскируется сигналом?

**Ремонт-NIK** · 18.12.2007, 20:10

Нет он имел ввиду другое...

Что именно?

**dekko** · 18.12.2007, 20:18

у меня еще вопрос по области "температурной комфортности" ну почему микруха при температуре 55-60 градусов звучит лучше? и не только она! раз уж разбираемся с питанием,может и мне кто ответит? пока нашел только статью Лачиняна, там тот же эффект...

**Nick** · 18.12.2007, 20:24

Сообщение от Ремонт-NIK

Нет он имел ввиду другое...

Что именно?

Постоянную времени конденсаторы - трансформатор.

Добавлено через 4 минуты

Сообщение от dekko

у меня еще вопрос по области "температурной комфортности" ну почему микруха при температуре 55-60 градусов звучит лучше? и не только она! раз уж разбираемся с питанием,может и мне кто ответит? пока нашел только статью Лачиняна, там тот же эффект...

В моей схеме я этого эффекта необнаружил.
Вообще вероятно меняются токи и х-ки тр-ров и соответсвенно искажения например. Думаю что просто оптимум параметров находится в этой области температур. Это можно проверить, но у меня пока нет времени этим заниматься.

**Л. Зуев** · 18.12.2007, 20:29

Сообщение от Ремонт-NIK

Л. Зуев, как Вы считаете.правильно Николай организовал свой эксперимент в плане шунтирования 3886?

Я считаю, что оставлять голую керамику по питанию на плате усилителя нельзя. Вместе с индуктивностью проводов от блока питания она легко может образовать колебательный контур с высокой добротностью. Паразитные колебания в этом контуре обязательно нужно чем-то демпировать. У меня в усилителе, например, эту функцию попутно выполняет сопротивление открытых ключей защиты.

Сообщение от sia_2

(из ряда данных по психоакустике, см. Хоэга и книжку Цвиккера/Фельдткеллера, можно сделать предположение, что "насыщенность", "фундаментальность" баса, как это ни покажется необычным, определяется не хароактеристиками на НЧ, а отсутствием влияния на ВЧ - составляющие).

Вот и я тоже говорил об этом Николаю в личном сообщении.

Сообщение от Nick

В том то и дело, если нет критерия кроме ушей, мы никогда неузнаем хватит LC или CRC или любого другого фильтра или нет.

Николай, вот именно, что уши в данном случае принципиально являются самым главным критерием.

Основную часть ответа на Ваш вопрос нужно искать в особенностях нашего слуха, которые до сих пор полностью не исследованы. Вы с самого начала твердите, что глубокая ООС должна решать все проблемы, связанные с питанием, но сами же подтверждаете, что она их не решает. Причины этого могут быть две: или что-то аномальное происходит пространственно за пределами ее петли, или на тех частотах, где она неэффективна. Значительная часть проблемы питания в Вашем усилителе может быть связана и с особенностями конструктива, который кроме Вас никто здесь не видел.

**dekko** · 18.12.2007, 20:29

Сообщение от Nick

Вообще вероятно меняются токи и х-ки тр-ров и соответсвенно искажения например. Думаю что просто оптимум параметров находится в этой области температур.

ну с этим я согласен....

**Nick** · 18.12.2007, 20:41

Сообщение от Л. Зуев

Николай, вот именно, что уши в данном случае принципиально являются самым главным критерием. Основную часть ответа на Ваш вопрос нужно искать в особенностях нашего слуха, которые до сих пор полностью не исследованы. Вы с самого начала твердите, что глубокая ООС должна решать все проблемы, связанные с питанием, но сами же подтверждаете, что она их не решает. Причины этого могут быть две: или что-то аномальное происходит пространственно за пределами ее петли, или на тех частотах, где она неэффективна. Значительная часть проблемы питания в Вашем усилителе может быть связана и с особенностями конструктива, который кроме Вас никто здесь не видел.

Леонид, я знаю одно, что если два усилителя (хотя в моём случае даже один и тот же, но от разного питания) играют по разному, значит выходной сигнал у них отличается. Пускай это будет не НЧ, а ВЧ (хотя мнения по этому поводу рассходятся), я хочу научится измерять эту разницу. Только умея это я смогу, например, понять почему другие усилители также плохо играют НЧ, даже неоткрывая их.
Цель улучшить текущий усилитель сейчас не стоит. Для меня это прототип на котором я хочу понять это различие в басе. Это даже хорошо, что он играет хуже от нестаб. питания.

Добавлено через 4 минуты

Сообщение от Л. Зуев

Я считаю, что оставлять голую керамику по питанию на плате усилителя нельзя. Вместе с индуктивностью проводов от блока питания она легко может образовать колебательный контур с высокой добротностью.

Леонид, я смотрел что делается на питании, и отличия на ВЧ между питанием от стабилизированного источника и нестабилизированного - нет. Поэтому я невижу, что это может быть причиной.

**nazar** · 18.12.2007, 20:49

Сообщение от dekko

наиболее простое решение проблемы: LC фильтр? может поэтому CRC тоже дает хороший результат,если R еще и проволочный?

думаю это никак не решит НАШУ проблему так как наблюдаемый фефект только в НЧ области, а так конечно это обязательное решение для высококачественного умзч

**Ремонт-NIK** · 18.12.2007, 20:51

Я считаю, что оставлять голую керамику по питанию на плате усилителя нельзя.

Я тоже самое пытался донести до Николая в разных формах.Но видимо-не судьба.

Offтопик:
У керамики много неприятных эффектов.описанный Вами-(самый исследованный).а как себя проявят остальные в конкретном конструтиве...проще сделать изначально правильно.и тогда уже искать причины разного звука..

Николай, вот именно, что уши в данном случае принципиально являются самым главным критерием.

Offтопик:
Можно добавить-и самым доступным прибором для каждого исследователя.

Значительная часть проблемы питания в Вашем усилителе может быть связана и с особенностями конструктива, который кроме Вас никто здесь не видел.

спасибо.меня скоро за идиота принимать начнут.

**Л. Зуев** · 18.12.2007, 20:52

Сообщение от Nick

Леонид, я знаю одно, что если два усилителя играют по разному, значит выходной сигнал у них отличается. Пускай это будет не НЧ а ВЧ (хотя мнения по этому поводу рассходятся), я хочу научится измерять эту разницу. Только умея это я смогу, например, понять почему другие усилители также плохо играют НЧ, даже неоткрывая их.

Здесь неизвестен ни характер ошибки, ни уровень, на котором она проявляется, поэтому нужно тестировать усилитель различными сигналами и пользоваться методами выделения ошибок с большим разрешением. Думаю, что хорошим, малозатратным решением будет использование метода вычитания тестового сигнала (метод Акулиничева) с контролем сигнала ошибки анализатором спектра.

**dekko** · 18.12.2007, 20:57

Сообщение от nazar

думаю это никак не решит НАШУ проблему так как наблюдаемый фефект только в НЧ области

а как ВЫ думаете, что ее решит? и В ЧЕМ ПРОБЛЕМА?

**sia_2** · 18.12.2007, 21:00

Сообщение от Л. Зуев

Здесь неизвестен ни характер ошибки, ни уровень, на котором она проявляется, поэтому нужно тестировать усилитель различными сигналами и пользоваться методами выделения ошибок с большим разрешением. Думаю, что хорошим, малозатратным решением будет использование метода вычитания тестового сигнала (метод Акулиничева) с контролиролем сигнала ошибки анализатором спектра.

Анализ разностного сигнала в цепи ООС в данном случае (большая глубина ООС) практически равноценен, а реализуется проще.

**dekko** · 18.12.2007, 21:01

Сообщение от Л. Зуев

Думаю, что хорошим, малозатратным решением будет использование метода вычитания тестового сигнала (метод Акулиничева) с контролиролем сигнала ошибки анализатором спектра.

вот! вот! и все же склоняюсь к фильтру и конструктиву, как наибольшей проблеме! поэтому и не рискнул повторять СЛ, а сейчас жду новую версию Зуевского. опять же, ЭТО мое мнение.

**nazar** · 18.12.2007, 21:07

Сообщение от Nick

Леонид, я смотрел что делается на питании, и отличия на ВЧ между питанием от стабилизированного источника и нестабилизированного - нет. Поэтому я невижу, что это может быть причиной

я когда пробовал РЦ фильтр осцылографом тоже пратически ниче не видел, но теоретически и на слух все прекрасно подтверждалось

**Ремонт-NIK** · 18.12.2007, 21:07

я смотрел что делается на питании, и отличия на ВЧ между питанием от стабилизированного источника и нестабилизированного - нет. Поэтому я невижу, что это может быть причиной.

Ник.принято указывать каким прибором сделаны измерения.и по какой методике.а также что вообще вы обнаружили на выводах питания 3886.Ведь возможна ситуация -что Вы просто не смогли обнаружить аномалии по питанию.в силу несовершенства Вашего скопа.И нас всех таких образом ввели в заблуждение.
Лично у меня вызывает сомнения вот это-

и отличия на ВЧ между питанием от стабилизированного источника и нестабилизированного - нет.

Мой небольшой опыт не согласен с этим утверждением.

**Nick** · 18.12.2007, 21:07

Сообщение от Л. Зуев

Значительная часть проблемы питания в Вашем усилителе может быть связана и с особенностями конструктива, который кроме Вас никто здесь не видел.

Ещё раз повторюсь, что без стаб. тоже звучание на НЧ что и у Creek 5350SE. Алексей тоже видел разницу со стаб. и нестаб. источником.
Питание я смотрел осциллографом с полосой до 60мГц Velleman PCSU 1000. На ВЧ помехи видны только от ВК и они практически одинаковы, что от стабилизированног, что от нестаб. Вот фото как оно сейчас сделано. Источники питания менялись путём отключения проводов питания от стаб. источника и поключение их прямо на конденсаторы нестаб. питания.