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.

[Gajdar]

митяич, нет, для Мауровской некритично... там эти нюансы тонут в уровне собственных искажений усилка в целом...

[SMD-n]

У меня сейчас например, когда подключаю нагрузку через клемы искажения 10кГц подымаются до 0.0026%, когда припаиваю напрямую 0.0007% (это потому что я пытаюсь поставить всё в корпус и кондёры все не влезают)

А силовые шины питания не пропаяны сверху проводом или "луженкой" ? Из опыта - даже на коротких отрезках виден результат.
Ширина дорог - не важна абсолютно, ток даже на широких дорожках идет "тонким потоком", выбирает кратчайший путь на полигоне из фольги.

[ИГВИН]

У amber-a и звуковой карты (доминирует амбер) на 10кГц - 0.0004%, на выходе усилителя 0.0006%.

Не будет ли удобнее давать данные по гармоникам в форме:
Первая 20V амплитуды
Вторая -xxdB
Третья -xydB и так далее...
А то эти проценты с кучей нулей не самое лучшее представление...

[Vidalgo]

ток даже на широких дорожках идет "тонким потоком", выбирает кратчайший путь на полигоне из фольги.

Чего ?????

[Bender]

Offтопик:

Цитата: Сообщение от SMD-n
ток даже на широких дорожках идет "тонким потоком", выбирает кратчайший путь на полигоне из фольги.
Чего ?????

точно-точно, а в случае превышения предельных для конструктива значений тока, эти самые протореные элеткронам пути выгорают на полигонах .

[32768]

Это если в разные дырки, если в одну оба провода - то не меняются

когда провода в одну дырку то внешние поля скомпенсированы и на корпусе не наводятся токи и магн. поля. По этой же причине сплошная металлизация платы со стороны деталей далеко не лучший вариант платы

Добавлено через 40 минут

Вот и получается что оказывается можно добраться до этого предела, когда уже и измерительная техника может зафиксировать влияние проводов и клемм на сигнал.... Но вот интерпретация всех этих изменений так и остается пока черным пятном из области психоакустики....

измерительная техника )
К этой теме надо добавить второе название - пособие по правильному применению измерительных приборов

Все входящие в конструкию части не новые. LM-ки операщионники, схема какскадного включения ОУ:
https://forum.vegalab.ru/showthread....458&postcount=
https://forum.vegalab.ru/attachment....9&d=1192665399
она уже давно приводится в справочниках по операционникам (в варианте для двух ОУ).

Звуковые карты и осциллогаф тоже не новость.
Ну и кто мешал применить это раньше?
Ничего кроме распространенного заблуждение что измерения и звук не совместимы

Правда и то что усилитель с сверхнизкими искажениями не единственный вариант хорошего звука. Но и для этого есть свои методы

[155ла3]

Действительно замечаю тенденцию, что чем дальше, тем в смысл всего этого мало кто вдаётся. И конечно неверят

С большим вниманием читаю эту ветку. очень интересно и поучительно. Спасибо

[A.R.]

Offтопик:


точно-точно, а в случае превышения предельных для конструктива значений тока, эти самые протореные элеткронам пути выгорают на полигонах .

Offтопик:
Так можно вместо хлорного железа платы травить, одними электронами, которые
как лемминги бегут по проторенным тропкам. При оформлении патентов учтите,
приоритет мой. Прошу прощения, Николай, за флуд. Не удержался

[Audiomaniac]

Еще мысль - все видели кривые PSRR из даташита на ЛМ. логично, что ФНЧ, образуемый кондерами, шунтирующими питание, в идеале должен быть зеркален кривой PSRR..
Только для того, чтобы это обеспечить нужен кондер на сотни тыщ мкф.
Или стаб.
Кстати, увидеть как хорошо кондеры давят помехи по питанию, очень просто: подключаем вход звуковухи к шине питания через разделительный кондер и даем свип-тон. Очень хорошо видно. Исследования продолжаются, но похоже правильное направление по звуку - кривая подавления должна равномерно (без ступеней) идти вниз по крайней мере до конца звукового диапазона.

[Nikolav]

Nick, а выходной фильтр (имею ввиду на выход УМ) ставить будешь?

[MadAleks]

Nick, ещё разок напомню, если Вам не сложно, снимите осцилограммы токов питания при ИП со стабом и без, желательно при меандре на входе.

Offтопик:
У меня нет такого осциллографа, да и времени не хватает .

У меня либо появится теория, почему ИП именно так влияет на звук, либо сяду в лужу и буду думать дальше
Заранее Спасибо!

[Ремонт-NIK]

Непойму к чему восклицательный знак ? 40В от пика до пика это среднеквадратичные ~14В или на 4ома около 50ватт, если вам так понятнее.

Offтопик:
пока я отсутствовал три страницы настрочили

А что я должен поставить по вашему?Многоточие?50ватт на 10кГц.да еще при таких мизерных искажениях.это просто круто.

Offтопик:
Вы опять видите во мне врага?Ну и зря. Хотя конечно.ваше право.

я попытался описать разницу. Я описал то что запомнилось. Может что то было ещё, но сейчас я уже непомню, я же не каждый день его сверяю, со стабом и без. Когда сделаю на одной плате со стабами, я специально для вас проведу эксперемент, можете даже сейчас сказать на каких композициях вы бы хотели, чтобы я сравнил, я бы их купил, если смогу конечно.

Ник.спасибо за описания.но этого мало.как метко подметил Гайдар.(Погрозил виртуально ему кулаком )
Вам трудно понять.что у меня тоже есть мнение по поводу стабов питании УНЧ.и мое мнение почти не совпадает с вашим?Я что лишен права сомневаться?Или мыю.как молотки должны иметь одинаковое мнение?
К тому же я дал свое описание огрехам.которые смог определить при работе усей от стаб.БП.

Я не ставлю цель рекламы стабилизатора. Иначе я бы вам тут расписал на две страницы про обертона и микро и макродинамику . Я рассказал то что запомнилось. Хотите делайте, хотите нет... Я считаю что с ним лучше, у вас может быть подругому...

Спасибо. В который раз убеждаюсь.что вы понимаете меня шиворот-навыворот.Ужасно прискорбно.

А откуда уверенность, что эти огрехи - это огрехи записи, а не своей аппаратуры?

откуда уверенность? хотите еще страниц 20-30 флейма на эту тему?
К сожалению.я уже не мальчик.и немного повидал в сврей жизни.кроме того с траблешутингом у меня надеюсь неплохо.потому что в этом состоит моя работа.Кроме того.я по возможности сверяю свои ощущения от прослушивания с камрадами имеющими довольно неплохие тракты.(сверяю ессно через переписку.как.это уже другой вопрос)

Я считаю наоборот - чем лучше тракт, тем меньше должно быть "плохих" записей, иначе зачем он такой нужен?

Ты даже не знаешь насколько ты заблуждаешься.
Чем лучше тракт-тем больше плохих записей.Или придется сидеть на продукции аудиофильских лейблов.Не веришь-спроси у г-на Агеева/Андронникова/Федорова етс.имеющих хорошие тракты в истинном понимании этого термина.
Чем хуже тракт-тем менее записи отличаются между собой.они все получаются на одно "лицо".Невозможно определить какой диск лучше смастерили и записали.а какой хуже.Чем лучше тракт.тем сильне диски (записи)отличаются между собой.вплоть до того что иногда возможно определить.в каком формате (аналог/цифра) был исходник.
Естественно.чем лучше тракт-тем сильнее слышны все огрехи.которыми изобилуют ширпотребовские диски.Про продукцию аудиофильских лейблов.и специздания (типа MFSL/HDCD/XRCD tnc)речи не идет.
Вот.ты как любитель Дайр Стрейтс.не слышишь разве что их диски проигрывают специзданиям.и даже Антонио Форционе и А.Челентано (иногда) записан лучше?Зачем тебе тогда Линкс24?

Так же кстати и импеданс шин питания, может играть положительную роль, уменьшая ток по дальнему контуру (т.е. пойдёт всё через кондёры, если у них импеданс меньше ) И соответсвенно наводимые искажения снижаются

Offтопик:
слава Богу! на восьмидесятой странице наконец-то разобрались.

[Nick]

Nick, а выходной фильтр (имею ввиду на выход УМ) ставить будешь?

Сейчас стоит индуктивность - 20 витков эмалированного провода на 8мм, диам. провода около 1.6мм + параллельно резистор 10ом.

Добавлено через 2 минуты

Чует моё сердце, что выходные фильтры и индуктивности похуже стальной стенки влиять могут. И без них нельзя - помехи от мобильников залезут в ООС. Что делать ?

Не, не влияют.

Добавлено через 1 минуту

Не будет ли удобнее давать данные по гармоникам в форме:
Первая 20V амплитуды
Вторая -xxdB
Третья -xydB и так далее...
А то эти проценты с кучей нулей не самое лучшее представление...

Игорь, я пишу что помню. Когда замеряю что то серьёзное я обычно прилогаю графики. Но я постораюсь в следующий раз писать в децибелах...

Добавлено через 5 минут

Все входящие в конструкию части не новые. LM-ки операщионники, схема какскадного включения ОУ:
https://forum.vegalab.ru/showthre...458&postcount=
https://forum.vegalab.ru/attachme...9&d=1192665399
она уже давно приводится в справочниках по операционникам (в варианте для двух ОУ).

Да, кстати я ссылался на схему Yewena, ещё можно сослаться на Appnote от Linear, там где частотной коррекцией делают 160дБ обратной связи.
В чём правда отличие моей ревизии D от Yewen-a и Литаврина - подаётся разный входной сигнал на операционники.

Добавлено через 2 минуты

Еще мысль - все видели кривые PSRR из даташита на ЛМ. логично, что ФНЧ, образуемый кондерами, шунтирующими питание, в идеале должен быть зеркален кривой PSRR..
Только для того, чтобы это обеспечить нужен кондер на сотни тыщ мкф.
Или стаб.
Кстати, увидеть как хорошо кондеры давят помехи по питанию, очень просто: подключаем вход звуковухи к шине питания через разделительный кондер и даем свип-тон. Очень хорошо видно. Исследования продолжаются, но похоже правильное направление по звуку - кривая подавления должна равномерно (без ступеней) идти вниз по крайней мере до конца звукового диапазона.

В моей схеме это не сильно актуально, так как искажения наводимые, а не из-за PSRR.

Добавлено через 1 минуту

Nick, ещё разок напомню, если Вам не сложно, снимите осцилограммы токов питания при ИП со стабом и без, желательно при меандре на входе.

Offтопик:
У меня нет такого осциллографа, да и времени не хватает .

У меня либо появится теория, почему ИП именно так влияет на звук, либо сяду в лужу и буду думать дальше
Заранее Спасибо!

Я помню, на новых платах сделаю. Сейчас стабилизатор далеко не в том виде как хотелось бы.

[Droog_Andrey]

Я вот что подумал - не проще ли (и не дешевле ли) поставить аккумуляторное питание, чем городить десятки дорогих ёмкостей, стабилизаторы и т.п.?

Скажем, по три 12-вольтных ящичка в плечо. И кнопку включения усилителя сделать на три положения: выкл, вкл, зарядка аккумов. Не думаю, что дороже обойдётся, а проблем вроде как меньше. Если аппарат стационарно стоит, конечно (а то таскать шесть полупудовых аккумов не очень удобно).

[Audiomaniac]

Ремонт-NIK,

откуда уверенность? хотите еще страниц 20-30 флейма на эту тему? К сожалению.я уже не мальчик.и немного повидал в сврей жизни.кроме

Успокойся.
Нашел кого флеймом пугать. Да хоть 130

Ты даже не знаешь насколько ты заблуждаешься.
Чем лучше тракт-тем больше плохих записей.Или придется сидеть на продукции аудиофильских лейблов.Не веришь-спроси у г-на Агеева/Андронникова/Федорова етс.имеющих хорошие тракты в истинном понимании этого термина.

Это противоречие. Зачем он нужен, такой хороший тракт, если на нем слушать ничего нельзя?
И что вообще в нем в таком случае хорошего.

Вот.ты как любитель Дайр Стрейтс.не слышишь разве что их диски проигрывают специзданиям.и даже Антонио Форционе и А.Челентано (иногда) записан лучше?Зачем тебе тогда Линкс24

Аудиофильское качество мне по барабану. Мне важно, чтобы цепляло и тащило не натыкаясь на какие-либо препятствия
И не заставить меня слушать специздание Челентано вместо дайр стрейтс, даже на кассете...

[Nick]

Я вот что подумал - не проще ли (и не дешевле ли) поставить аккумуляторное питание, чем городить десятки дорогих ёмкостей, стабилизаторы и т.п.?

Скажем, по три 12-вольтных ящичка в плечо. И кнопку включения усилителя сделать на три положения: выкл, вкл, зарядка аккумов. Не думаю, что дороже обойдётся, а проблем вроде как меньше. Если аппарат стационарно стоит, конечно (а то таскать шесть полупудовых аккумов не очень удобно).

А кроме как уменьшения пульсаций с частотой сети, это практически ничего не даст. Хотя такие решения существуют.

[Audiomaniac]

Nick, дома нельзя аккумуляторы использовать, тем более 6 штук сразу, они газят.

[Ремонт-NIK]

PS. А клеммы действительно дают 0.002% искажений, надо будет другие поискать

ну и что? эти тысячные доли.не дают вам спать спокойно?
Если серьезно-ну будет звук грязнее на мизер.так без спецусилий никто и не услышит этой разницы.При обычном прослушивании-тем более!Стоит ли заморачиваться ради этих 0,002%?Хотя конечно стоит-что бы потешить свое самолюбие.

То есть, у меня претензий к звукорежиссерам, работающим с джазменами, очень немного.

А мой кругозор немного шире джаза.И что мне теперь делать?Слушать сутки напролет один джаз и японские ремастеры?

Видимо многим не понятно- как это сделано и за счет чего такие результаты. От Мауро не отличают...

Ну и что?На то и форум.что бы те кто не знает.смогли приобщиться с помощью тех.кто знает.

Offтопик:
Ник.например не знал как правильно шунтировать нужно.и что земляные ноги шунтов.соединяются между собой кратчайшим путем.открыл только на 80-лохматой странице.Зато считается здесь продвинутым ресиэрчером.
Аудиоманьяк.тоже не увидел принципиальной разницы моего примера.от своего.и что теперь-будем это обсуждать?Хотя надо признать.Ник соображает очень быстро.

[Nick]

ну и что? эти тысячные доли.не дают вам спать спокойно?
Если серьезно-ну будет звук грязнее на мизер.так без спецусилий никто и не услышит этой разницы.При обычном прослушивании-тем более!Стоит ли заморачиваться ради этих 0,002%?Хотя конечно стоит-что бы потешить свое самолюбие.

Тут самолюбие не причём, задача -115-120дБ. А потом уже будем разбираться влияет или нет.

[Audiomaniac]

Ремонт-NIK,

Аудиоманьяк.тоже не увидел принципиальной разницы моего примера.от своего.и что теперь-будем это обсуждать

Конечно не увидел.
Потому что ее нет