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.

[Audiomaniac]

И вот еще один вариант- по мотивам эвалуэйшн боарда..

[Ремонт-NIK]

у меня сложилось впечатление, что важно и то и другое: надо чтобы было и низко и ровно. Вывод - как можно ближе к лмке пару хороших электролитов на 470-1000 мкф

Offтопик:
странно.где ты был страниц так 30 назад?

Посмотрим даташит - там вообще рекомендуют электролит + тантал! + керамику 0.1мкф.

Нет там такого.
Рекомендуют или тантал или э-лит (от 10мкФ)+керамику для предотвращения обратной связи через шины питания.
Не нужно осциллировать Audiomaniac,

И еще не очень понятно, зачем на этой плате сигнальная земля подключается к силовой через резистор, хотя источник питания всего один общий на два канала..

Вероятно.что бы развязать петлю по земле.

Для себя вывод сделал такой, большие банки полюбому нужно шунтировать небольшими электролитами даже если стоит пленка.

Большим банкам место в БП.А возле УНЧ-шунты относительно небольшого номинала.

[Audiomaniac]

Ремонт-NIK,

Рекомендуют или тантал или э-лит (от 10мкФ)+керамику для предотвращения обратной связи через шины питания.
Не нужно осциллировать Audiomaniac,

Я не об этом. Там идут два абзаца подряд:

These instabilities can be
eliminated through multiple bypassing utilizing a large tantalum
or electrolytic capacitor (10 μF or larger) which is used to
absorb low frequency variations and a small ceramic capacitor
(0.1 μF) to prevent any high frequency feedback through
the power supply lines.
If adequate bypassing is not provided the current in the
supply leads which is a rectified component of the load
current may be fed back into internal circuitry. This signal
causes low distortion at high frequencies requiring that the
supplies be bypassed at the package terminals with an
electrolytic capacitor of 470 μF or more.

Чувствуешь разницу? В первом абзаце 10 мкф или больше,а во втором -
470 мкф или больше.. Из этого можно сделать вывод, что речь идет о РАЗНЫХ конденсаторах (электролит >=470uF) + электролит либо тантал (>=10uF), которые должны ставиться вместе.

Не нужно осциллировать Audiomaniac,

Ну и ты свой ФНЧ тоже отключай иногда. А то фронты затягиваются ;)

Вероятно.что бы развязать петлю по земле.

А откуда она там берется, чтоб ее развязывать?

[Nick]

И вот еще один вариант- по мотивам эвалуэйшн боарда..

В свете мойх новых измерений эта разводка должна быть лучше, меньше индуктивность земли там где нужно - https://forum.vegalab.ru/attachment....3&d=1199870922 Плюс у неё гораздо меньше провод обратной звязи по земле. Правда большие кондёры лучше поставить наборные из 1500-2200uF.

[Audiomaniac]

Ремонт-NIK,

странно.где ты был страниц так 30 назад

В заблуждении ;)

Добавлено через 1 минуту
Nick,

свете мойх новых измерений эта разводка должна быть лучше, меньше

А то, что такой длинный хвост от силовых кондеров до точки подключения земли АС - ниче?

[Nick]

А то, что такой длинный хвост от силовых кондеров до точки подключения земли АС - ниче?

Во первых по нему течёт неискажённый сигнал, значит наводить он ничего небудет, во вторых он находится в петле ООС, и земляной проводник ООС в этом случае короче. Кстати на НЧ сопротивление конденсаторов гораздо больше сопротивления этого проводника...

Добавлено через 1 минуту

Offтопик:

странно.где ты был страниц так 30 назад

В заблуждении ;)

Конечно, если учесть что речь была про бас

Добавлено через 7 минут

Nick, очень любопытно было бы сравнить два девайса с разными, но одинаково протяженными по частоте импедансами шин питания.

Например, с 4-5 mOhm*ми (как выше описано) и с 0,3...0,5 Омами (к примеру).

То есть, что более скажется на звуке: неравномерность АЧХ импеданса,
или же его абсолютная величина.

C 0.3-0.5 Омами будут очень большие искажения на ВЧ и даже СЧ. В LM3886 общее питание на ВК и то что перед ВК, так что подавление пульсаций невелико, а ВК работает в АВ, так что искажения полезут с питания. Хотя кому-то это может понравиться, ведь гармоники чётные в основном

Добавлено через 7 минут

Посмотрел у себя что творится с питанием. Усилок дискретный Банки EPCOS 41303-15000u + 41505-4700u. При шунтировании пленкой звон.

Вы знаете ещё очень зависит в каком месте ставить плёнку. Чем дальше (играет роль 1-2см) от конденсаторов тем больше вероятность получить звон. Имеет смысл ставить прямо на выводы LM3886 (или ВК) между + и - питания, с последовательно соединённым резистором 0.5-0.1ом.

[Audiomaniac]

Ну тогда вот так:

[Л. Зуев]

Ну тогда вот так:

Взаимная индуктивность идущих параллельно дорожек плюсового питания и выхода от точки подключения резистора ООС, в принципе, может добавить лишнюю порцию наведенных искажений.

[Nick]

Взаимная индуктивность идущих параллельно дорожек плюсового питания и выхода от точки подключения резистора ООС, в принципе, может добавить лишнюю порцию наведенных искажений.

Спасибо Леонид. Audiomaniac, сделайте охранную полоску с общей точки (как и было тут https://forum.vegalab.ru/attachment....3&d=1199870922 ), и подключите резистор ООС прямо на выходную точку (хотя это может быть и лишнее), это должно уменьшить этот эффект.

Добавлено через 3 минуты
Кондесаторы в питании по 470uF лучше заменить на 1000-1500uF (если не ставить кучу 1500uF вместо больших кондёров).

Добавлено через 7 минут
Audiomaniac, а вы не хотите попробовать заменить 470+470+10000uF в питании, на штук 10 1000-1500uF?

[Л. Зуев]

и подключите резистор ООС прямо на выходную точку (хотя это может быть и лишнее), это должно уменьшить этот эффект.

Так будет правильнее. И сигнальный проводник цепи ООС проложить ко входу ОУ параллельно с земляным. Проводники "+" и "-" питания LM3886 тоже лучше проложить рядом друг с другом, а не вокруг электролитов.

[Nick]

Проводники "+" и "-" питания LM3886 тоже лучше проложить рядом друг с другом, а не вокруг электролитов.

Я так и сделал для двухсторнней платы, но с трудом представляю как это сделать в односторонней (хотя наверно можно как-то ). Но тем не менее можно плюсовой закруглить и повести сразу вниз, параллельно минусовому, хотя между ними будет земля.

[Audiomaniac]

Кстати, в минусовом питании есть место для еще одной баночки на 3300 - ставить?

[Л. Зуев]

Я так и сделал для двухсторнней платы, но с трудом представляю как это сделать в односторонней. Но тем не менее можно плюсовой закруглить и повести сразу вниз, параллельно минусовому, хотя между ними будет земля.

Дорожки питания можно вести между ног электролитов, а всю землю расположить слева.

[Nick]

Кстати, в минусовом питании есть место для еще одной баночки на 3300 - ставить?

Лучше думаю сделать симметрично. Маловато как-то 7000uF...

Добавлено через 2 минуты

Дорожки питания можно вести между ног электролитов, а всю землю расположить слева.

Может я неправильно понял, но так помоему будет больше индуктивность, за счёт большей длинны проводников для первого конденсатора (минусового или плюсового, который будет вторым) от LM3886. Первые два конденсатора от LM3886 лучше расположить как можно ближе к ней, и их земли соединить покороче...

[Л. Зуев]

Может я неправильно понял, но так помоему будет больше индуктивность, за счёт большей длинны проводников для первого конденсатора (минусового или плюсового, который будет вторым) от LM3886.

Первые конденсаторы можно оставить на своих местах, а дальше проводники питания пустить рядом. В этом случае будет меньше площадь петли в цепях питания, излучающей искажения.

[Nick]

Первые конденсаторы можно оставить на своих местах, а дальше проводники питания пустить рядом. В этом случае будет меньше площадь петли в цепях питания, излучающей искажения.

Audiomaniac, попробуете?

[Audiomaniac]

Nick, я пока не врубился, что имеет в виду Леонид

[Nick]

Nick, я пока не врубился, что имеет в виду Леонид

Я тоже пока немогу понять, как можно оставить первые кондёры на месте, а остальные сделать как говорит Леонид на одном слое, без перемычек. Думаю ...

[Audiomaniac]

Разве что вот так и все кондеры по 1000 на 35 - но это по-моему сюр
Так скоро до материнских плат доразводимся...

[Audiomaniac]

Хотя у мелких кондеров частотно-звуковые свойства явно лучше больших.. Банки-то на 10000 без шунтирования мелкими электролитами плохо звучат. Так что может это и есть наше будущее ;)