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.

[A.R.]

А я за ноль и не говорю, я говорю за гармоники. Поле с чистым сигналом пусть создаётся, это не так важно.

Да, посмотрел в симуляторе, спектр суммарного тока совпадает практически со спектром выходного сигнала. Но мне кажется все равно как-то нездорово иметь внутре корпуса провода с амперными переменными токами, излучение которых не компенсируется. Сдуру можно поймать ПОС и по сигналу.

[MadAleks]

Алексей, подумайте над этим не с точки зрения уменьшения всех магнитных полей, а с точки зрения уменьшения именно полей которые наводят нелинейные искажения.

Добавлено через 1 минуту
Именно.

Завтра подумаю

[Nick]

Да, посмотрел в симуляторе, спектр суммарного тока совпадает практически со спектром выходного сигнала. Но мне кажется все равно как-то нездорово иметь внутре корпуса провода с амперными переменными токами, излучение которых не компенсируется. Сдуру можно поймать ПОС и по сигналу.

4 слоя практически полностью решат все эти проблемы, так как можно сделать gnd/+/-/gnd.
Для 2-х слоёв наиболее оптимально так как я написал, ПОС всё равно не получится.

[A.R.]

4 слоя практически полностью решат все эти проблемы, так как можно сделать gnd/+/-/gnd.
Для 2-х слоёв наиболее оптимально так как я написал, ПОС всё равно не получится.

Пардон, я не за разводку платы думал, а про то, как проводки туда тянуть, тут уже специфика корпуса. А на плате, мне кажется, вообще с ума сходить не надо с компоновкой, лишь бы поближе к выводам ЛМ-ки подтянуть пару хороших электролитов.

[Nick]

Пардон, я не за разводку платы думал, а про то, как проводки туда тянуть, тут уже специфика корпуса. А на плате, мне кажется, вообще с ума сходить не надо с компоновкой, лишь бы поближе к выводам ЛМ-ки подтянуть пару хороших электролитов.

Для маленьких искажений непомешает и на плате сделать всё получше.

Добавлено через 2 минуты

Offтопик:
Чтобы не было мучительно больно за неправильно зделаную плату

[A.R.]

Для маленьких искажений непомешает и на плате сделать всё получше.

Добавлено через 2 минуты

Offтопик:
Чтобы не было мучительно больно за неправильно зделаную плату

Offтопик:
Согласен, но у меня никогда на это терпения не хватает

[Nikolav]

А других программ с построением графика Кг от чатсоты нету?

народ уже давно на ARTA перешёл. Говорят меряет точнее, фитчей больше.

Nick, а отсимулировать схему AR с первых страниц возможности нет?

[Nick]

Nick, а отсимулировать схему AR с первых страниц возможности нет?

У меня нема модели LM318, чтоб можно было R3C3 подключить...

[Audiomaniac]

Nikolav, у нас где-нить лежит? вроде писали, что на фтп лежит, а я что-то там ничего такого не нашел.

[Nick]

Nikolav, у нас где-нить лежит? вроде писали, что на фтп лежит, а я что-то там ничего такого не нашел.

http://www.fesb.hr/~mateljan/arta/news.htm

[Nikolav]

вроде писали, что на фтп лежит,

да, есть. Я к ней машинный перевод мануала делал.

Добавлено через 4 минуты
фтп-софт&тулс-ARTA

[Audiomaniac]

Nikolav, ftp://vegalab.ru ?
я там вообще такого раздела не вижу

[Nikolav]

ftp://ftp.vegalab.ru/pub/Soft&Tools/ARTA

[Л. Зуев]

В сумме ток + и - это ток через землю. Ток через землю это практически ток через нагрузку, то есть линейный. Поэтому если проссумировать магнитное поле от одинаковых проводников + и - питания то гармоник не будет.

Подписываюсь под этими словами.

[MadAleks]

2 Audiomaniac

Offтопик:
Что-то мне подсказывает, если динамик тыкнуть между "+" и "-" он будет подозрительно молчать

По суммам токов, действительно, при усреднении по времени (т.е. спектр текущий, а не мгновенный), гармошки для двух полуволн сигнала взаимно противофазны. А вот с мгновенным спектром пока не разобрался, надо найти учебник РТЦ свой, вспомнить всё .
Давай соберём две версии на разных платках, прилепим к осциллографу на щуп антенну, и поглядим чего лучит больше. Может статсья, что саму ЛМ-ку надо спрятать за экраном

[Nick]

В сумме ток + и - это ток через землю. Ток через землю это практически ток через нагрузку, то есть линейный. Поэтому если проссумировать магнитное поле от одинаковых проводников + и - питания то гармоник не будет.

Поправлюсь немного, ток через нагрузку относительно линейный, но может быть весьма нелинейным, так как сама нагрузка может быть нелинейной. Но эта нелинейность обычно значительно меньше нелинейности токов в плечах питания, особенно на ВЧ (децибел на 50 минимум, если акустика нормальная), поэтому она играет значительно меньшую роль, если вообще играет, так как эффект от этого просто будет выражаться в каком-то не нулевом линейном импедансе усилителя...

Добавлено через 7 минут

(т.е. спектр текущий, а не мгновенный),

А что значит мгновенный спектр ?

Добавлено через 1 минуту

Давай соберём две версии на разных платках, прилепим к осциллографу на щуп антенну,

Для этого необязательно делать печатки, я на проводах и так уже всего этого насмотрелся.

Добавлено через 3 минуты

Offтопик:
Алексей, доброе утро!

[Andrey Orloff]

Может статсья, что саму ЛМ-ку надо спрятать за экраном

Не лишено смысла...кристалл ведь тоже что то излучает, имхо, не только лм-ку, но и в нормальном УМ на рассыпухе на каждый транзистор ОК для корпусов ТО-220, ТО-247 имеет смысл поверх корпуса ставить пластину из меди, экран своего рода и соединять его с корпусом конструкции..

[Audiomaniac]

MadAleks,

Что-то мне подсказывает, если динамик тыкнуть между "+" и "-" он будет подозрительно молчать

А ты попробуй ;)

[Nick]

Audiomaniac ну как там, ещё пока новую звуковую не собрался покупать ?

[MadAleks]

Поправлюсь немного, ток через нагрузку относительно линейный, но может быть весьма нелинейным, так как сама нагрузка может быть нелинейной. Но эта нелинейность обычно значительно меньше нелинейности токов в плечах питания, особенно на ВЧ (децибел на 50 минимум, если акустика нормальная), поэтому она играет значительно меньшую роль, если вообще играет, так как эффект от этого просто будет выражаться в каком-то не нулевом линейном импедансе усилителя...

Добавлено через 7 минут
А что значит мгновенный спектр ?

Добавлено через 1 минуту
Для этого необязательно делать печатки, я на проводах и так уже всего этого насмотрелся.

Добавлено через 3 минуты

1. Может стоит учесть, что реальный сигнал бывает далеко не симметричный?

2. Текущий спектр считается для периодического сигнала на большом временном промежутке, т.е. он получится в привычном для нас виде - палками гармоник. Мгновенный может быть посчитан для интервала менее периода сигнала (например для одиночного импульса) и представляет собой уже непрерывную функцию ( а не "палки" ).
Могу наврать с определениями, учебник ещё не глядел.

3. Не, печатки надо - для чистоты эксперимента

Настряпал тут ещё пару вариантов питания, согласно Вашим правилам

Offтопик:
Алексей, доброе утро!

Offтопик:
Доброе Николай! Как погода в NY ?