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.

[Nick]

Есть ещё и психологический момент. Прочитав мнения и сделав так, как получилось(?) многим, человек автоматически ищет изменения-и находит даже если их нету.

Поэтому желательно ещё хотя бы измерять чего ты делаешь.

[joda]

Поэтому желательно ещё хотя бы измерять чего ты делаешь.

Но не всё же можно измерить. А если нечем? (как у меня) Недумаю, что в домашних условиях Я БЫ измерил что-то больше, чем искажения от 5% и выше, ток, напряжение, отсутвие самовозбуда... кажись и всё. Непонимаю я этих картинок, в которых показанно изкажения, шумы при (допустим) импульсе. А как усь будет вести не при одном сигнале (импульсе) а при розовом шуме или когда усиливает симфонический оркестр? Ведь это далеко ни одно и то-же? Такого, наверное никогда неизмерить-1000 частот одновременно с ихними фазами и прочим? Так чего тогда стоят эти измерения?

[Nick]

Такого, наверное никогда неизмерить-1000 частот одновременно с ихними фазами и прочим?

Почему? С помощью компьютера вполне. Если есть желание. Хоть на реальной музыке.
Вообще достаточно хотя бы просто их мерять, как уже будет видно что меняются они даже от взаимного расположения проводов.

Добавлено через 5 минут
И искажения практически всегда будут меньше для нескольких частот, если они меньше например для 19+20кГц и 100Гц, 1кГц, 20кГц.

[joda]

Почему? С помощью компьютера вполне. Если есть желание.
Вообще достаточно хотя бы просто их мерять, как уже будет видно что меняются они даже от взаимного расположения проводов.

Ну про совместимость компютера и звука даже для измерений, то мне своё мнение... лутше не совать.
Допустим, меняется (и это объязательно будет) но как это отразится на музыке? Как компютер может показать такое? Как измерить саму музыку? Вот на это и есть ушы. Ток, напряжение, ещё несколько простых параметров, а остольное-ушы, душа, если хотите. Человек (непомню точно) слышит от, допустим 0,х изкажения (изкажения тут просто, как параметр-для примера). Так зачем нужны параметры в 0,000х, если это убъёт музыку? Зачем мне частота до 50Кгц. если для музыки вполне достаточно и 15Кгц.? А такое очень часто встречается-гонятся за параметрами, и получают цыфры вместо самой музыки.

[Balakovec]

joda, а ты с каких носителей слушаешь музыку и какую?

На счет "непредсказуемости" поведения усилителя на "музыке" я с тобой согласен.

[Nick]

Так зачем нужны параметры в 0,000х, если это убъёт музыку? Зачем мне частота до 50Кгц. если для музыки вполне достаточно и 15Кгц.? А такое очень часто встречается-гонятся за параметрами, и получают цыфры вместо самой музыки.

Я лично слышу до 0.002%, если это гармоники высоких порядков. Компьютер, не компьютер, всё равно уже практически всё цифровое, и мы по любому слушаем DAC-и (за исключением разве что LP). Так что большой разницы нет, если хороший DAC, что с компьютера, что с привода. По поводу 50кГц - по кранейней мере для улучшения фазовой точности, если это для частоты дескретизации. Так например 20кГц с частотой дискретизации 44100 можно записать только 2 фазы, 0 или 180 градусов, что для полной передачи стерео скорее всего недостаточно (это легко посчитать по тому с какой дискретностью мы хотим слышать местоположение инструментом). Для усилителей большую полосу усиления возможно незачем иметь .
Измерить можно и на музыке, пропустив её через усилитель и напрямую в ADC и потом сравнить. Но смысла в этом большого нет, достаточно ориентироваться по искажениям, просто детально их смотреть, при разных мощностях, нагрузки, частоты...
Можно также воспользоваться разностным селектором искажений, он вообще покажет разницу между входом и выходом на любом сигнале.

[32768]

Спасибо, что напомнили. Ток ведь. Кстати а как узнать сколько А в импулсе они будут забирать при зарядке? Так, интереса ради. У меня такого амперметра нету.

Это нужно для долговременного надежного контакта

Так например 20кГц с частотой дискретизации 44100 можно записать только 2 фазы, 0 или 180 градусов

Вы уверены?

[Nick]

Цитата:
Сообщение от Nick
Так например 20кГц с частотой дискретизации 44100 можно записать только 2 фазы, 0 или 180 градусов

Вы уверены?

А вы ?

[32768]

А вы ?

Я - да, уверен что теорема Котельникова нерушима

[Nick]

Я - да, уверен что теорема Котельникова нерушима

Чисто математичеки да. В реалии фильтры не такие как надо математичеки (они не работаю с бесконечностью членов), поэтому теореме это не противоречит. И прямоугольники например в реалии не прямоугольные тоже...
Хотя насчёт 0 и 180, сознаюсь, я немного упростил , но и я имел ввиду 22050гЦ, конечно.

[155ла3]

Чисто математичеки да. В реалии фильтры не такие как надо математичеки (они не работаю с бесконечностью членов), поэтому теореме это не противоречит. И прямоугольники например в реалии не прямоугольные тоже...
Хотя насчёт 0 и 180, сознаюсь, я немного упростил

Вобщем, прямоугольники - это тоже абстракция. Существуют только при бесконечной полосе
Хотя в реальных фильтрах при приближении частоты сигнала к частоте Нейквиста начитнают появляться не приятные артефакты, это факт.

[Droog_Andrey]

20 кГц при ЧД 44100 передаются нормально. А вот с 22 кГц уже трудности...

[MadAleks]

Nick,
Николай, поищи в Штатах книгу:
"Troubleshooting Analog Circuits", Robert A. Pease

Добавлено через 1 минуту

20 кГц при ЧД 44100 передаются нормально

Только при условии соотвевтствующего фильтра.

[joda]

Это нужно для долговременного надежного контакта

Это мне негрозит-я один усилитель юзаю год, два

joda, а ты с каких носителей слушаешь музыку и какую?

Музыку слушаю всю за исключением нынешней "молодёжной". Что слушал раньше... больно даже вспоминать. В основном винил. Был и ТОРЕНС и ГАРРАРД и ЛЕНCО Продал всё (были трудности с $) а теперь все ногти отгрыз... Ни-чего купить нельзя. Есть ЭЛЕКТРОНИКА Б1-01 "с иголки", пока надо кое-что другое закончить, а потом за нее браться буду. CD было ооочень немало (около 50) имел их (не все сразу, конечно) недели 2...4-ЛИИН, НАИМ-не самые высокие модели, но и не ПИОНЕР. Пока нe сделал один правильный вывод про себя-НИ ОДИН CD небудет играть без переделки-везде гонялись за цыфрами, а не за музыкой! Так и отказался от поисков "философского камня" и ограничился почти "с иголки" DENON DCD 2700
Честно скажу-сейчас слушаю только выше приведённый, переделанный (картинка в #2852 ).
Я так и неполучил ответа, почему моё подключение некудышнее и чем лучше ... другое (LM3886, как её готовить и как её есть #3109

Там глупость нарисована. Незачем ее делать вообще. Делайте обычные инверт включение с буфером в неинверт включении.

А именно почему лучше 2 микросхемы, а не одна? Вместо теперешней (одной) OPA637 могу засунуть и AD817 (811 неподходит-нету баланса "0") Может кто-нибудь ответит, надеюсь? ...

Добавлено через 23 минуты

По поводу 50кГц - по кранейней мере для улучшения фазовой точности, если это для частоты дескретизации. Так например 20кГц с частотой дискретизации 44100 можно записать только 2 фазы, 0 или 180 градусов, что для полной передачи стерео скорее всего недостаточно (это легко посчитать по тому с какой дискретностью мы хотим слышать местоположение инструментом). Для усилителей большую полосу усиления возможно незачем иметь .

Речь шла про усилители.
А с CD, слушая музыку, ни 20Гц ни 20Кгц невзять. Разве, одну частоту и только с тест-CD и то только синус.
Пользуясь слуцаем ещё спрошу. С тест CD (имеется фирменный) с записью только частот от 20Гц. до 20кГц. (99 треков) начиная с частоты где-то от 12...14 кГц, синус на экране осциллографа сложен как-бы из точек? Неужели даже так всё плохо с форматом ЦД?

Добавлено через 14 минут

Только при условии соотвевтствующего фильтра.

И СОВСЕМ без фильтра, как у меня, незабрать при сложном сигнале-музыке (ИМХО)

[dekko]

Так что, отлаживая "на слух" усилитель, остальную систему просто необходимо иметь референсной. Иначе и возникает ситуация, когда невозможно однозначно сказать, стали ли изменения в звуке к лучшему или к худшему.

точно! и будет вечным бой за качество.... вот только чего?

[Audiomaniac]

Nick, у меня сделано как в зене4, только резистор с дрейна на гейт не 1.5к,а 47к.

Добавлено через 3 минуты

Так что, отлаживая "на слух" усилитель, остальную систему просто необходимо иметь референсной

Точно. А то выяснится, что ты давно уже слышишь недостатки источника, а борешься по-прежнему с усилителем ;)

[Nick]

20 кГц при ЧД 44100 передаются нормально. А вот с 22 кГц уже трудности...

Я посмотрел более внимательно, с хорошим цифровым фильтром фаза передаётся нормально, но есть проблема с алиасингом...
Так что в этом случае я не прав в отношении фазы, но прав в том что с увеличением частоты дискретизации будт лучше

Добавлено через 6 минут

Nick, у меня сделано как в зене4, только резистор с дрейна на гейт не 1.5к,а 47к.

Как тут http://www.passdiy.com/pdf/zen-v4.pdf ?

[Audiomaniac]

Nick, ага. и без стабилитрона

[Nick]

Nick, ага. и без стабилитрона

Думается мне что это не ЭД а просто фильтр.
Вот график тока через транс при одинаковых условиях (красный без мосфета). Нагрузка - ток 2 А, включается 0.2 секунды, выключается ещё через 0.5, сразу. Вообщем магнитные помехи от транса это не должно уменьшать.

[Audiomaniac]

Ты чего-то не то нарисовал. А где диод с дрейна на гейт? Без этого ЭД не будет. К тому же емкости разные в обоих случаях - с мосфетом есть 2200мкф, а без мосфета - нет. Кондер напрямую к гейту нельзя, только через резистор 1к. Нарисуй как в зене, только резистор с дрейна на кондер 47к. КОроче говоря, кондер подключается к точке соединения 47к (с дрейна) и 1к (на гейт).