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.

[Вольный Каменщик]

Они мало связаны с итоговым звучанием аппарата и вообще никак не связаны с продавабельностью (применительно к промышленному изделию). Все усилители "Техникс" имели искажения с кучей нулей после запятой и чемпионские параметры (просто не усилители, а мечта компьютерного симуляторщика). И результат... ? А усилители Сансуй никогда не отличались суперпараметрами (они ими вообще не отличались). И...?

Это верно.Нету прямой корелляции между минимумом искажений и хорошим звуком.Что точно факт,так это чем больше интермодов,тем хуже звук.На счет же к примеру гармонических искажений такой зависимости нет.

[Nick]

Возмите схему какого-нибудь хорошего, дорогого промышенного усилителя и найдите там все о чем вы пишете.

Halcro DM38, DM58, DM88.

Добавлено через 6 минут

Это верно.Нету прямой корелляции между минимумом искажений и хорошим звуком.

Нету прямой, потому что когда они не 0 играет роль их характер.

[Вольный Каменщик]

Вообще существующая система оценки параметров усилителей крайне примитивна.Возьмем к примеру два разных уся с приблизительно одинаковыми коеффициентами искажений.На бумаге они равны,а звук может быть совсем разным.Причем это особенно относитса к усилителям.

[Audiomaniac]

Продолжил опыты. Два таких джамикона 220 на 35 в параллель - еще лучше звучание, видимо это и есть правильное направление: мелкие электролиты прямо на лапах м/с. Об этом и в даташите кстати, сказано.
А низкоимпедансный шунт - керамика или пленка 0.1мкф, хотя наверно
можно и без него.

[Nick]

Неожиданно хороший субъективный результат дало убирание пленочных шунтов, т.е. оставил только 10000мкф и 220мкф

Он довольно ожиданный, так как резонанс на 700кГц пропал скорее всего. Вообще думаю штук 10 в парралель на 220мк будет ещё лучше

Добавлено через 30 секунд
Вы меня опередили

Добавлено через 1 минуту
По симуляции сильно импеданс меняется от 10-100кГц, и соответсвенно и искажения тоже.

[Yury Novikov]

Вообще существующая система оценки параметров усилителей крайне примитивна.Возьмем к примеру два разных уся с приблизительно одинаковыми коеффициентами искажений.На бумаге они равны,а звук может быть совсем разным.Причем это особенно относитса к усилителям.

Промелькивала в статьях и по форумам шумовая методика измерения искажений. Говорят что она более показательная и приближенная к реальности слухового восприятия. Я по этому поводу даже книгу букинистическую прикупил Ю.М.Ишуткин "Измерения в аппаратуре записи и воспроизведения звука кинофильмов". Очень подробно описана и теория и методики, но воспроизвести пока не могу, приборов нет.

[Вольный Каменщик]

Да ,шумовым или еще лучше псевдослучайным сигналом было бы интересно мерять усилители.При помощи такого сигнала+анализатор спектра можно было бы видеть не только гармоники и интермоды,но и паразитные резонансы которые при измерении параметров в с одной-двумя частотами практически нет возможности увидеть.

[Yury Novikov]

Да ,шумовым или еще лучше псевдослучайным сигналом было бы интересно мерять усилители.При помощи такого сигнала+анализатор спектра можно было бы видеть не только гармоники и интермоды,но и паразитные резонансы которые при измерении параметров в с одной-двумя частотами практически нет возможности увидеть.

Проблема в том, что нужен перестраиваемый 1/3-октавный фильтр с крутизной спада 48 дБ/окт или выше. У меня такого пока нет.

[Audiomaniac]

А метод Акулиничева?

[Yury Novikov]

А метод Акулиничева?

Возможно он тоже интересен, но он промышленно не опробированный. Статистики нет. А по шумовым методам все очень хорошо расписано. Вот придумаю как решить проблему с полосовым фильтром и все. Можно будет нести знания в массы

[Nick]

Audiomaniac , ещё не пробовали вычитать искажения как я написал - https://forum.vegalab.ru/showpost.ph...&postcount=932 ?

[Audiomaniac]

Nick, да я тут что-то совсем заслушался - настолько хорошо стало играть... пока не анализирую ;)

Механизм явления мне все же непонятен - ведь у меня же прямо на плате стоят большие банки, почему так влияют какие-то мелкие электролиты, расположенные лишь чуть ближе к лмке?

Offтопик:
Блин, когда уже за зена возьмусь - уже и детальки собрал, а все никак с лмкой не могу закончить, все новые сюрпризы..

[Yury Novikov]

почему так влияют какие-то мелкие электролиты

Потому что они на СЧ влияют, и как раз в самом слышимом слуховом диапазоне. А большие банки это только НЧ. Впрочем, х.з. Если они все совсем рядом то это надо смотреть как там складываются в контура все LCR составляющие этих электролитов, и что получается в результате.

[Audiomaniac]

Yury Novikov,

А большие банки в БП это только НЧ.

Почему? Они ж тоже рядом стоят.

[Nick]

Почему? Они ж тоже рядом стоят.

А какие у них ESR и ESL ? Думается мне что не такие уж и низкие.

[Yury Novikov]

Они ж тоже рядом стоят.

если рядом, нужно смотреть какие получаются резонансы

[Nick]

Потому что они на СЧ влияют

Емкости около 470uF влияют в основном на ВЧ искажения.

Добавлено через 1 минуту

ведь у меня же прямо на плате стоят большие банки, почему так влияют какие-то мелкие электролиты, расположенные лишь чуть ближе к лмке?

Померяйте искажения на ВЧ, возможно они уменьшаются из-за уменьшения импеданса на ВЧ. Или что проще снимите вот этот график https://forum.vegalab.ru/showpost.ph...&postcount=901 с 220mF и без.

Добавлено через 37 минут
Вообщем у меня наилучшие результаты по измерениям помех в питании со стабилизатором на прямоугольниках на входе, это с просто 270uF 50V (Panasonic FM) по три штуки в параллель, в плечо. С большим количеством возможно будет лучше. Думаю в новой плате сделать место под 5-10 штук в плечо. Шунтирование керамикой или плёнкой наверное нужно, но как то с умом, чтоб небыло резонансов (может с резистором на 0.05-1 ом последовательно). Вообщем надо подумать - посимулировать.

[Andrey Orloff]

Первичное - переключалка ВК. Видно, что РПР-плечо включается труднее, чем ПРП: комплементарность пар бывает только в справочниках, но не в жизни. На деле Скб РПР в два раза больше Скб ПРП.

На сколько я в курсе, то у лм-ки (3886) вообще то нету ПНП транзисторов в ВК смотри мануал-датащит, там есть принц. смеха этого ОУ.

[Nick]

Вот что насимулировал, 270uF - Panasonic FM 50V, 10uF 35V керамика X5R(X7R) SMD 1210, 0.022uF керамика SMD 0805. Думаю принцип ясен. Естественно такие ячейки можно параллелить...

[Audiomaniac]

Yury Novikov,

если рядом, нужно смотреть какие получаются резонансы

Смотрели уже. Если без пленки - то никаких резонансов.
В то же время с одними большими банками, без мелких электролитов - звук совершенно тухлый.