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.

[vd_two]

Купил я аналоговый осцилограф! Теперь мерять буду До 2mV на деление, 400mHz!

Offтопик:
Давно пора! А уж если хвастаться, показал бы картинку самого осцилла

[Nick]

Offтопик:
Давно пора! А уж если хвастаться, показал бы картинку самого осцилла

[Audiomaniac]

Интересен механизм влияния на звучание конденсатора большой емкости (от 10мкф), включенного между питаниями 3886. Я уже упоминал, что его включение подчеркивает звучание СЧ, за счет приглушения ВЧ. С другой стороны, как будто появляются некие искажения в СЧ области..

[Nick]

Интересен механизм влияния на звучание конденсатора большой емкости (от 10мкф), включенного между питаниями 3886.

Интересно бы было посмотреть пульсации с ним и без на 4ом 20кГц и 100кГц.

[Audiomaniac]

Смотрел. Эффект от него лучше всего виден при просмотре питания в режиме спектроанализатора. Виден основной тон и его четные гармоники. Так вот шунтирование питания на землю снижает уровень как основного тона, так и гармоник. А установка кондера между питаниями не влияет на уровень основного тона, но существенно снижает гармоники. Вот как.

[Nick]

Смотрел. Эффект от него лучше всего виден при просмотре питания в режиме спектроанализатора. Виден основной тон и его четные гармоники. Так вот шунтирование питания на землю снижает уровень как основного тона, так и гармоник. А установка кондера между питаниями не влияет на уровень основного тона, но существенно снижает гармоники. Вот как.

Ну так это так и должно быть, так как в сумме плюс и минус питания дают только 1-ю гармонику. Если бы эта ёмкость была идеальной и например на 100000uF, то вы бы видели только 1-ю гармонику, т.е. синус 20кГц или сколько вы там включили.

Добавлено через 1 минуту
Вопрос на сколько и какие (частота) гармоники уменьшаются.

Добавлено через 6 минут
Ёмкость то маленькая, 10мк.

[Audiomaniac]

Кондер между питаниями 470 мкф, основные банки - 3300мкф (это я опыты ставлю), больше в питании ничего нет.
На входе синус 20кгц, выходное 2.8В RMS, 4 ома, вторая гармоника снижается на 5.3 Дб.

Добавлено через 1 минуту
Влияние 10мкф скопом увидеть не удается

[MadAleks]

Nick, примите скромные поздравления в связи с приобретением!
Ждём от Вас много новых открытий, и побыстрее!

[Nick]

Кондер между питаниями 470 мкф, основные банки - 3300мкф (это я опыты ставлю), больше в питании ничего нет.
На входе синус 20кгц, выходное 2.8В RMS, 4 ома, вторая гармоника снижается на 5.3 Дб.

Добавлено через 1 минуту
Влияние 10мкф скопом увидеть не удается

5.3дБ это немало, почти в 2 раза уменьшается.

[Audiomaniac]

Nick, может быть это и есть рычаг воздействия на звук - спектр гармоник в питании? Пробовал ставить такой кондер и слушать?

[Nick]

Влияние 10мкф скопом увидеть не удается

Он даёт эффект на частотах более 100кГц. До какой гармоники вы можете увидеть ?

Добавлено через 2 минуты

Nick, может быть это и есть рычаг воздействия на звук - спектр гармоник в питании? Пробовал ставить такой кондер и слушать?

Не, не пробовал. Думаю лучше чтоб в питании вообще небыло гармоник

[Audiomaniac]

Nick,

Не, не пробовал. Думаю лучше чтоб в питании вообще небыло гармоник

Ну это наверно невозможно.

[Nick]

Nick,
Ну это наверно невозможно.

В классе А их почти небудет

Добавлено через 57 секунд
А вообще шунтировать надо по максимуму, как-то.

[Audiomaniac]

Nick, я вопрос ставил практически, применительно к лмке.. ;)

[Nick]

С LM3886 максимум наверно можно добится 10-20mV пульсаций на 4ома 20вольт амплитуды. Вообще так или иначе, думаю это всё нужно оптимизировать в PSpice или другом пакете, который может учитывать индуктивности и сопротивления дорожек, потому что это всё на самом деле фильтр высокого порядка, с довольно низкой частотой среза (10nН и 1000uF это около 48кГц). А на глаз оптимально довольно сложно это сделать, мне так кажется.

Добавлено через 2 минуты
Причём оптимизировать надо его выход на наименьший импеданс в как можно более широкой полосе.

Добавлено через 5 минут
Кстати индуктивность 10nH на 100кГц имеет импеданс около 6mOhm.

Добавлено через 52 секунды
а 10nH это 1.5см провода 0.5мм толщиной.

Добавлено через 1 минуту
Вообщем играют роль не только ёмкости, но и дорожки, и как это всё вместе работает.

[Audiomaniac]

В этой связи наверно хороших результатов можно было бы добиться от какой-нибудь ТДА7293, у которой раздельное питание УН и ВК. Тогда гармоники в питании вообще не колышат, их можно фильтровать для УН,
а самому ВК они не так страшны.
Интересно, ее кто-нибудь по настоящему хорошо копал, типа как мы лмку тут, а то я видел только всякие чайниковские конструкции на ней.

[Nick]

В этой связи наверно хороших результатов можно было бы добиться от какой-нибудь ТДА7293, у которой раздельное питание УН и ВК. Тогда гармоники в питании вообще не колышат, их можно фильтровать для УН,
а самому ВК они не так страшны.
Интересно, ее кто-нибудь по настоящему хорошо копал, типа как мы лмку тут, а то я видел только всякие чайниковские конструкции на ней.

Незнаю, мне она непонравилась большими искажениями на ВЧ, и помоему я для неё ненашёл график Боде (АФЧХ), без которого я немог бы отмоделировать глубокую ООС.

Добавлено через 4 минуты
Лучше уж тогда LME49830 пробовать.

Добавлено через 36 секунд
Или ей подобные.

Добавлено через 1 минуту
Вообще глубокая ООС должна уменьшать проблемы из-за питания. И думаю она это делает.

Добавлено через 1 минуту
Тем более что дополнительный ОУ в моей схеме питается от значительно более стабильного питания.

Добавлено через 20 минут
Незнаю правда до конца ли она их уменьшает

Добавлено через 16 минут

Nick, примите скромные поздравления в связи с приобретением!

Спасибо!

Добавлено через 1 час 58 минут
Balbes3 - вам персональное большое спасибо, за то что посоветовали эту модель!

[Balbes3]

Купил я аналоговый осцилограф! Теперь мерять буду До 2mV на деление, 400mHz!

Узнаю брата Колю... Поздравляю! У меня к 2465 мануалы по пользованию, настройке и ремонту есть (в электронном виде), так что если надо -- свисти.

[Nick]

настройке и ремонту есть (в электронном виде), так что если надо -- свисти

Пасибо, пока вроде всё работает, был калиброван в 2006 году.

Добавлено через 1 минуту

У меня к 2465 мануалы по пользованию

А вот по пользованию неотказался бы. nshvydky[at]gmail.com. Спасибо.

Добавлено через 57 секунд
А к 2465 или 2465B ?

[Balbes3]

Ща гляну (если дома нет, то на работе есть). Если есть -- зафутболю по e-mail*у.