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.

[MadAleks]

Вот, кстати, потаращился я внимательно на http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/tl431.pdf целых секунд, наверное, 30, и ничего страшного на 7кГц мне в глаза не бросилось. Не затруднит ткнуть лентяя (меня то есть) носом, куда смотреть? Может, мы разные datasheet*ы смотрим? Все-таки со времени создания TL431 много воды утекло.

Я глядел другой, другого производителя, на работе не вспомню - по-моему был ST. Похоже заметно они отличаются у разных производителей.

Добавлено через 2 минуты

Это из-за индуктивности дорожек и конденсаторов (~15nH). Ширина около 1uS.

Надо полагать, тоже ещё та гадость - спектр-то у таких иголок - ого-го...
Тут может помочь мелкая керамика NP0, в цифре это почти обязательное условие.

[andrey-m]

Привет всем любителям ЛМ-ки!
Сбацал усь на ЛМ по этой схеме:

Звучит вроде не плохо. Высокие особенно хороши, метал "тарелок" передаётся очень чисто. Динамика тоже хорошая, некоторые джазовые записи играют приближенно к реальной динамике
Но есть один большой недостаток, нету глубины. В общем звучание довольно плоское и не рельефное.
Может что не так? Хотя ТДА 7294 при таком-же включении и с тем же блоком питания звучит более рельефно и глубоко, хотя и более криво и менее денамично.
Акустика Таннои 637-е.СД-плеер Таскам СД-401 мк2
В схеме ошибка по цепи подключения Mute. Подключено к минуму питания.Ошибся кода рисовал.

[Audiomaniac]

andrey-m, очень высокоомный резистор в цепи ООС. надо раз в 10 меньше.

[andrey-m]

очень высокоомный резистор в цепи ООС. надо раз в 10 меньше

Вы прикалылаетесь или серьёзно? При 220к уже звук становиться топорный. , но ёщё слушать можно. Это ведь схема без буфера.

[Nick]

Вы прикалылаетесь или серьёзно? При 220к уже звук становиться топорный. , но ёщё слушать можно. Это ведь схема без буфера.

andrey-m, к сожалению ваш усилитель немного не по теме этой ветки. Вам нужно вот сюда https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=377&page=148.

[MadAleks]

В приведенной схеме (обратите, кстати, внимание на два отличия от схемы в datasheet*е -- они существенны) шунтировать ничего не получится. Там же TL431 работает отнюдь не источником опорного напряжения, а вовсе даже усилителем ошибки. Шунтирование приведет к устойчивому самовозбуждению (или я не понял, как именно Вы это собираетесь делать; примите извинения, если что не так).

Вы правы (как Вас величать-то, а то как-то неудобно...), именно усилитель ошибки, да ещё скорректирован на ВЧ, а то я не удосужился схему повнимательнее посмотреть, в крупном виде.

[Audiomaniac]

andrey-m,

Вы прикалылаетесь или серьёзно

Давно и всем известно,что для хорошего звучания 3886:

1. Сопротивление инвертирующего входа не более 1 - 2К.
2. Резистор в ООС выбирается так, чтобы обеспечить Ку не менее 10-12.
3. Т-ООС - плохо.

Если не понимаете, почему так, в обсуждение входить не собираюсь, примите это как аксиомы. Можете еще поиском по форуму поискать, все это обсуждалось и не раз.

[Gajdar]

а ТОС?
Вопрос улучшения лиейности усилителя это очень хорошее решение и я думаю, в скором времени мы таки увидим хороший вариант. Получается, что даже TL431 лучше чем ST431 та же песня уверен и в отношении микросхем стабилизатора напряжения.. Те же Российские К142ЕН22 Саранского радиозавода хоть и отдают в нагрузку те же 7.5 ампер, но по частотным свойствам могут оказаться далеко до возможностей прототипа...

Ну а дальнейшее развитие проекта видится в улучшении линейности системы Динамик-усилитель.. но дождемся сначала этого проекта...

[andrey-m]

Давно и всем известно,что для хорошего звучания 3886:

1. Сопротивление инвертирующего входа не более 1 - 2К.
2. Резистор в ООС выбирается так, чтобы обеспечить Ку не менее 10-12.
3. Т-ООС - плохо.

Если сопротивление для инвертрующего входа 1-2к , то без буфера не обойтись. Попробую сделать по схеме Nick,

[Alex]

Сообщение от Audiomaniac
очень высокоомный резистор в цепи ООС. надо раз в 10 меньше

Вы прикалылаетесь или серьёзно? При 220к уже звук становиться топорный. , но ёщё слушать можно.

Это потому что там должно стоять 20-30к а не 200.

Это ведь схема без буфера.

Ну и что? Это влияет на допустимые пределы резисторов в обратной связи? потму буфер и ставят, что у инвертирующей схемы плохо получается сделать входное сопротивление больше 1-2к.

P.S. У Ника и у Мауро - лм318 это НЕ буфер!
С нормальным буфером есть Corsair, буфер на ЕСС88 (в кр. случае - 6Н23П).

[RAVe]

andrey-m, в схеме Nicka Lm 318 это не буфер ). Nick, а можно вариант печатки для первой ревизии прикрепить в первом сообщении темы? или лучше рисунок 1 и 2 слоя, все равно в спринте перерисовывать...

[Nick]

andrey-m, в схеме Nicka Lm 318 это не буфер ). Nick, а можно вариант печатки для первой ревизии прикрепить в первом сообщении темы? или лучше рисунок 1 и 2 слоя, все равно в спринте перерисовывать...

А для первой ревизии (Rev. A) печаток небыло. Нормальные печатки (и то без питания) для Rev.C (https://forum.vegalab.ru/showpost.ph...postcount=259).

Добавлено через 1 час 31 минуту

Те же Российские К142ЕН22 Саранского радиозавода хоть и отдают в нагрузку те же 7.5 ампер, но по частотным свойствам могут оказаться далеко до возможностей прототипа

Как вариант хочу попробовать LM338 - они дешевле ($2-3 тут), но требуют большего напряжения (на них).

[MadAleks]

а ТОС?
Вопрос улучшения лиейности усилителя это очень хорошее решение и я думаю, в скором времени мы таки увидим хороший вариант. Получается, что даже TL431 лучше чем ST431 та же песня уверен и в отношении микросхем стабилизатора напряжения.. Те же Российские К142ЕН22 Саранского радиозавода хоть и отдают в нагрузку те же 7.5 ампер, но по частотным свойствам могут оказаться далеко до возможностей прототипа...

Ну а дальнейшее развитие проекта видится в улучшении линейности системы Динамик-усилитель.. но дождемся сначала этого проекта...

Вот вот, не все йогурты одинаково полезны . С нашей культурой производства - придётся долго искать компоненты с отвечающими ТУ параметрами

[andrey-m]

Ну и что? Это влияет на допустимые пределы резисторов в обратной связи? потму буфер и ставят, что у инвертирующей схемы плохо получается сделать входное сопротивление больше 1-2к.

P.S. У Ника и у Мауро - лм318 это НЕ буфер!
С нормальным буфером есть Corsair, буфер на ЕСС88 (в кр. случае - 6Н23П).

Да, я понял, что у Ника - лм318 это НЕ буфер!
Сделал на ОРА134 ( больше ничего не нашёл) похожую на Линкса. Звучит вроде получше, чем было.
На ЛМ в ООС поставил 56к, на опере пока икперементирую. Наверно на ЛМ резистор в ООС уменьшу. У меня акустика очень тяжёлая по импендансу, провалы до 2ом на басах.

[AndyS]

Nick, вот подумалось...
Уменьшить индуктивность толстых дорожек питания можно за счет распаралеливания их, и сведения в одной точке на ногах конденсатора аля литцентрат получится.
Или разнести на разные слои платы спаралелив их.

ИМХО Токи не должны гулять по земле, их лучше направить туда, куда нужно (это я про заливку замлей плат)

[...DO...]

Параллелить надо не дорожки, а ноги 3886 путем увеличения их чила (см SIA2) - это радикальное улучшение схемы Nick-а.

[Nick]

Параллелить надо не дорожки, а ноги 3886 путем увеличения их чила (см SIA2) - это радикальное улучшение схемы Nick-а.

Насчёт радикального я сомневаюсь, сильно много их для этого надо будет, но это единственный способ когда все остальные индуктивности меньше чем у самой LM3886. Индуктивность дорожек питания довольно важна тоже, так как она легко может быть гораздо больше индуктивности самой LM3886. Другими словами с неправильной разводкой несколько LM3886 могут быть граздо хуже, чем одна с правильной (низкоиндуктивной). Не говоря уже об источнике питания.

Добавлено через 7 минут

Nick, вот подумалось...
Уменьшить индуктивность толстых дорожек питания можно за счет распаралеливания их, и сведения в одной точке на ногах конденсатора аля литцентрат получится.
Или разнести на разные слои платы спаралелив их.

Спасибо AndyS. Я думаю достаточно сделать широкие полигоны + и - друг над другом одинаковой формы. Если 4 слоя, то их можно поместить между 2-мя земляными полигонами. Тогда ещё и расстояние между ними будет меньше, и значит и индуктивность тоже.

[andrey-m]

На ЛМ в ООС поставил 56к, на опере пока икперементирую. Наверно на ЛМ резистор в ООС уменьшу.

Меньше 56к уже звук становиться зажатым, больше-разваливается.Входное 2,7 к.
У меня вопрос: Насколько влияет на звук качество питания на опер?
И портит ли звук антивозбудный кондёр между входами ЛМ-ки? Я поставил 220рf,без него возбуждается 100pf на входе опера тоже стоит. Оба керамика.
Можно ли шунтировать электролиты по питанию (плёнкой) от плюса к минусу , минуя массу?
Я вообще не большой сторонник шунтиравания банок питания.А думаю лучше один , но хороший.Так-как субъективно при шунтипование частенько смазывается звуковая сцена Был уменя ламповый однотактник с другой акустикой. Играл вяловато, с небольшими завалами по краям диапазона, но при этом имел обалденную трёхмерную стереопанораму И стоило только зашунтировать банки по питанию чем либо (даже мультикапами) , весь каиф трёхмерности умирал

Хочу такую-же трёхмерность с ЛМ-ки

[Nick]

Купил я для измерения искажений - AMBER 3501 https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=14098, спасибо Алексею за инфу ! Должен прийти на следующей неделе.

[sia_2]

Купил я AMBER 3501 (https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=14098, спасибо Алексу за инфу) для измерения искажений. Должен прийти на следующей неделе.

Остается поздравить Только даже у этого усилителя на 3886 уровень искажений должен быть заметно меньше, чем возможности 3501