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.

[Nick]

Решил нарисовать как я сделал. Провода питания действительно имеют значение, и чем они короче, тем лучше. Но это не из-за "демпфирования на НЧ", а из-за искажений на ВЧ (о чём я уже думал, и даже хотел сделать банки прямо на плате, если бы от стаба звук неотличался https://forum.vegalab.ru/showpost.ph...postcount=343). Происходит это по весьма понятной причине, ток в этих проводах (по отдельности - и +) - выпрямленный выходной ток, который может создавать мощные помехи искажённого сигнала, которые чем высокочастотнее тем передаются сильнее. В сумме плюс питания и минус дают обычный практически неискажённый выходной ток. Поэтому я их свил в косичку и шунтировал керамическим конденсатором большой ёмкости. Опционально можно ещё добавить и электролит (место под него есть на плате). Другой вариант, который описывается в даташите, может происходить из-за просадок напряжения (рекомендуется электролит 470uF или более). Но это касается в первую очередь опять ВЧ, т.е. уровень подавления пульсаций у LM3886 значительно ниже на ВЧ. Происходить это может из-за высокого выходного сопротивления БП.

[Audiomaniac]

Да, я тоже отмечал улучшение звучания от устновки шунта пленки 1мкф прямо между питаниями. Это было в ветке про ЛМ.

[nazar]

Offтопик:

эт НАЗАР

??

Исхожу из того, что вариантов вообще то мало

всего 2

А их форма ?

а вот это уже другое дело

Добавлено через 4 минуты

Конечно, там 100 (или 120) Шучу Назар, шучу, никто незнает почему, кроме Ремонт-NIK-а .

да сорри некоректно написал, правильно должно звучать гармоники при питании от сети 50/60гц

Почему ?

потому что он не является фильтром по определению, эт уже получается побочно.
ты уже проверил то что я те говорил в скайпе? или на выходных?

[Nick]

Теперь, пока Ремонт-NIK находится за пределами интернета, рассчитаем влияние моих проводов на выходной сигнал, исходя из изменения выходного сопротивления БП (демпфирования). Итак сопротивление проводов использованных мной ~ 0.01ом (2 по 20см в влечо, 18AWG -это диаметер по американски). Исходя из этого и из того что выходной ток при прослушивании был меньше 1.5А (хотя это неважно относительно всё будет также = Rпров/Rнагр) падение напряжения составит U = I*R = 1.5*0.01=0.015В. Выходное напряжение усилителя при нагрузке 4.8 ома (мои колонки в минимуме) составит U = 1.5А * 4.8ома = 7.2 вольта (как раз тот уровень который я выставлял перед прослушивание с помощью генератора). Т.е. падение напряжения на проводах составит 0.015/7.2= 0.002 (округленно) от выходного напряжения. Или в децибелах 20Log(0.002)=-53.97dB, грубо -54дБ. Теперь для рассчёта влияния этого измениния напряжения на выходной сигнал, нужно глянуть график подавления пульсаций LM3886. Из него мы видим что до 200гЦ подавление более 90дБ. Т.е. Реальное влияние в выходной НЧ сигнал будет на уровне (-54дБ - 90дБ) = -144дБ (это за порогом слышимости). Теперь возьмём ВЧ 20кГц - 50дБ. Тут уже похуже (-54 - 50) = -104дБ. Теперь становится понятным почему в даташите написано что это влияет на ВЧ а не на НЧ и что такое адекватное шунтирование. Как видите уровень этого влияния довольно легко посчитать (L = 20Log(Rps/Rload) - PSRR) , а не оперировать фразами
Нашли неточность - напишите пожалуйста.

[Audiomaniac]

Это, на мой взгляд, еще раз подтверждает, что то, что мы (то есть Вы) воспринимаете на слух как проблемы в НЧ области, на самом деле может быть вызвано как раз наоборот, проблемами в области ВЧ.

[dekko]

проблемы в НЧ области, на самом деле может быть вызвано как раз наоборот, проблемами в области ВЧ.

и то же самое Агеев говорил..

[Nick]

Это, на мой взгляд, еще раз подтверждает, что то, что мы (то есть Вы) воспринимаете на слух как проблемы в НЧ области, на самом деле может быть вызвано как раз наоборот, проблемами в области ВЧ.

Может, это я не отрицаю. Надо будет ещё раз глянуть искажения на 7кГц для нестаб. источника. Но с другой стороны мои расчёты для голой LM3886, у меня на ВЧ на 30-40дБ подавление должно быть больше. Но опять же я непроверял ВЧ подавление.

[Audiomaniac]

Offтопик:
Вообще, я сейчас настроен скорее философски, чем инженерно.
Дело в том, что вчера поменял межблочный кабель между сидюком
и усилителем. Был аудиоквест копперхед за почти сто баксов, а поставил обычный советский РК-50 за 5 рублей метр и настолько обалдел от разницы в звуке, что возникают еретические мысли насчет того, что вся возня с усилителями - ничто без правильного подбора кабеля. Непонятно, правда, как с такими мыслями жить дальше - это же сплошное ненаучное шаманство.
Но это уже в другую ветку конечно..

[Nick]

Offтопик:
Вообще, я сейчас настроен скорее философски, чем инженерно.
Дело в том, что вчера поменял межблочный кабель между сидюком
и усилителем. Был аудиоквест копперхед за почти сто баксов, а поставил обычный советский РК-50 за 5 рублей метр и настолько обалдел от разницы в звуке, что возникают еретические мысли насчет того, что вся возня с усилителями - ничто без правильного подбора кабеля. Непонятно, правда, как с такими мыслями жить дальше - это же сплошное ненаучное шаманство.
Но это уже в другую ветку конечно..

Offтопик:
Тут тоже можно кое-что посчитать, напимер исходя из ёмкости кабеля, хотя тут конечно будет сильно зависеть что там на выходе стоит. С другой стороны, я заметил у себя, что на длинный не качественный кабель могут наводится даже искажения

Добавлено через 4 минуты

Ремонтник, ##709, 714 - ес, ит ис!

Но, ит из нот - 745, 742
https://forum.vegalab.ru/showpost.ph...&postcount=745
https://forum.vegalab.ru/showpost.ph...&postcount=742

[nazar]

Offтопик:

будет сильно зависеть что там на выходе стоит

и еще больше от того что на входе

[Audiomaniac]

Offтопик:
Nick, на выходе ТАМ стоит линкс24.. В этом весь и ужас. С научной точки зрения межблочник не должен никак влиять. Так что может быть у вас просто провода от стаба подходящего типа подобрались ;)

[nazar]

Offтопик:

С научной точки зрения межблочник не должен никак влиять.

должен должен, толькл это не в тему и ваще эту тему лучше не подымать а то чревато

[Audiomaniac]

Offтопик:
nazar, молчать не могу, по лицу вижу, что ты что-то такое знаешь,
поэтому тебе в личку написал дальше на эту тему

[dekko]

Off:
Nick, на выходе ТАМ стоит линкс24.. В этом весь и ужас. С научной точки зрения межблочник не должен никак влиять. Так что может быть у вас просто провода от стаба подходящего типа подобрались ;)

а на входе?

[Audiomaniac]

dekko, известно что:
Реле РЭС90 (коммутатор входов), кондер Солен MKP-FC 1.2uF, переменник альпс RK27 50K, а дальше вот это:
www.audiomaniac.narod.ru/russian/lm3886.htm

Правда кондеры не 6800 самхва, а 10000 хитачи HP3, диоды шунтированы пленкой 0.1мкф и стоит не указанный на схеме и плате кондер на 1мкф между питаниями.
Все это в большом железном ящике от советского усилителя.

[dekko]

Меню пользователя Audiomaniac Audiomaniac

так значит это ты тот маньяк! делал твою версию, понравилось!!!! а насчет кабеля.... сложный вопрос, и не в тему... 1 ОМ от средней точки: интересный ход!

[Audiomaniac]

Offтопик:
эх, щас ветераны кабельного дела веселятся, глядя на эту переписку...

[Nick]

Offтопик:
эх, щас ветераны кабельного дела веселятся, глядя на эту переписку...

Offтопик:

К стати в вашей схеме довольно легко сделать усиление у LM3886 около 3-х, как это сделал Сергей Агеев, а AD825 - 10. Думаю это улучшит хар-ки.

Добавлено через 14 минут

Offтопик:
Если кому интересно:
R10 = 10k и парралельно 22pF
R7, R9 = 3.3k
Конденсатор с -входа OP2 на землю на 220pF
Ну как 10 сделать для OP1 думаю понятно и так, хотя насчёт её нормальной работы с 10В навыходе на 3k у меня есть сомнения.

[Semigor]

2Nick

Еще одно практическое наблюдение.
Керамические многослойные конденсаторы большой емкости совершенно непригодны для применения в звукоусилительных усройствах, поскольку имеют очень большой коэффициент диэлектрической абсорбции и
обладают ярко выраженным микрофонным эфектом.

[Nick]

2Nick

Еще одно практическое наблюдение.
Керамические многослойные конденсаторы большой емкости совершенно непригодны для применения в звукоусилительных усройствах, поскольку имеют очень большой коэффициент диэлектрической абсорбции и
обладают ярко выраженным микрофонным эфектом.

Это да, но не в цепях питания АВ (В) там где изменение напряжения на шинах питания и так представляет собой одни искажения, а индуктивность конденсаторов играет большую роль. Влияние DA кстати тоже можно посчитать и сравнить с влиянием например индуктивности...