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.

[joda]

Хода, Вы опять бредите? Ладно про 20кгц, это для Вас слишком сложно, но обьясните хотя бы - почему 20гц или 0.20гц "не взять" ?

Что из этого, я же брежу...
Только вот кто больше?

[Alex]

Мне лень читать настолько страниц назад, но термин ЭД ввели именно Вы, а Саша, видимо, просто поленился поправить.

Термин "электронный дроссель" ввел именно я Причем, лет 6 назад....
Другие (Техникс) назвали его еще раньше "виртуальной батарейкой".

Вот например Васянину - никто (кроме меня ) не говорит же что его изобретение, которое все называют "синхронный выпрямитель Васянина", и которое многие повторяют, никаким "синхронным выпрямителем" не вяляется. Только я несколько раз заметил, что эта схема обыно называется "летающий конденсатор", а к СВ отношения она не имеет.
И как на меня шипели

А термин "электронный дроссель" - он введен был не по сущности (понятно что это не дроссель), а по назначению - заменить собой кривую железяку, с намотанной на нее проволокой в блоках питания. Понятно, что сама схема была известна и раньше, просто я ее малость "распропагандировал"
Хотя остается и немало ортодоксов, которые предпочитают большую железяку с проволокой. Более того, они перед ней еще стекляшку с железяками внутри ставят!
И называют это, прости господи, "кЫнотрон"!
Зато многие повторили ЭД и остались очень довольны.

(маленькой пояснение - тут выше речь идет о хороших усилителях,
ну в смысле - ламповых однотактниках).

Поэтому надо ставить до умножителя емкости хорошую большую емкость фильтра,

Нет, если не брать топологии Зен/Фолловер, то основную емкость надо ставить ПОСЛЕ ЭД, и пульсации тут вообще не прчем. Эта емкость нужна для замыкания через нее сигнального тока. Поэтому крайне желательно (особенно для без ОООСных схем), иметь ее импеданс как мжоно меньше и равномернее в полосе частот.

ЭК всего лишь интегрирует пульсации на входе, поэтому чем их в принципе будет меньше, тем меньше будет потеря в выходном напряжении. А

ЭД ничего не интегрирует, он поддерживает напряжение на выходе равное (точнее на несколько вольт меньше), чем напряжение на его входе в минимуме (в "провале" пульсаци"), иименнодля этого и нужен диод. Но на налых напряжениях и амплитудах пульсаций, свойственных полуизоляторным усилителям, это свойство ЭД нивелируется.

В конце концов, кому как не ему знать, что такое на самом деле электронный дроссель, он ИБП всякими на жизнь зарабатывает

Во 1-х не "всякими", во 2-х - весьма "хитрыми" ИБП, в 3-х - только последние несколько лет

Добавлено через 2 минуты

Он играет волшебную дросселеобразующую роль, или все-таки просто защищает затвор от перенапряжения?

От перенапряжения защищает (в моих схемах) зеннер гейт-сорс.

Что из этого, я же брежу...
Только вот кто больше?

Вы конечно. Напомнить? Стертые Вами Ваши сообщения сохранены

Так как насчет рассказа про невозможность 20 гц?
Если 20 для Вас слишком много, можете взять 2гц.

Разницу с межблочными лучше смотреть между выходами разных шнурков, подключенных к одному и тому же выходу но поочереди. А это немного сложнее

ОК, а как посмотреть разницу в направлении одного проводника?

[Nick]

ОК, а как посмотреть разницу в направлении одного проводника?

Так же

[Alex]

ЗАпоминаем в S/H, потом переворачиваем и меряем опять?

[Nick]

ЗАпоминаем в S/H, потом переворачиваем и меряем опять?

Ага, почти Записываем с помощью супер АDC, переворачиваем и записываем опять, например...

[Alex]

Сорри за оффтопик, но это напоминает старый детский анекдот про соревнования на "сверхскорость".
Победителем было: "высунуть с 9-го этажа свою ж-пу, и быстренько побежать вниз - посмотреть как она сверкает".

[Nick]

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

Нет конечно.

Конечно я имел ввиду 22050кГц.

[A.R.]

Термин "электронный дроссель" ввел именно я Причем, лет 6 назад.... Другие (Техникс) назвали его еще раньше "виртуальной батарейкой".

Вы его как-то назвали электронным конденсатором, с чем я гораздо больше согласен.

А термин "электронный дроссель" - он введен был не по сущности (понятно что это не дроссель), а по назначению - заменить собой кривую железяку, с намотанной на нее проволокой в блоках питания.

Просто по принципу работы, дроссель должен на изменения тока нагрузки должен реагировать изменением напряжения. А тут такая реактивность не наблюдается. А вот изменениям напряжения на входе, умножитель, как конденсатор, противится.

ЭД ничего не интегрирует, он поддерживает напряжение на выходе равное (точнее на несколько вольт меньше), чем напряжение на его входе в минимуме (в "провале" пульсаци"), иименнодля этого и нужен диод. Но на налых напряжениях и амплитудах пульсаций, свойственных полуизоляторным усилителям, это свойство ЭД нивелируется.

Во-первых это всего лишь повторитель, на входе которого стоит ФНЧ. ФНЧ -- по определению интегратор. И чем больше пульсации на входе, тем больше мы в итоге теряем полезного напряжения питания. Чиффоли ставил у себя маленькую емкость перед ЭК не потому, что она там не нужна, а за мосты боялся.
После ЭК, согласен, хорошая емкость не повредит. Но много раз уже говорилось, что хороший усилитель должен изначально не бояться высокого выходного сопротивления ИЭП. В ветке рассматривается, на мой взгляд, именно хороший усилитель

А насчет диода, в этом, конечно, что-то есть. Т.е. если вход просядет по отношению к выходу умножителя на напряжение больше, чем 0.7В, то он быстро "срежет" напряжение на конденсаторе, не давая напряжению на гейте превысить напряжение на дрейне? Но в малых дозах это мосфету не страшно, и что напряжение на выходе так просядет, что ему диод поможет, разницы особой нет. Я думаю, этот диод в нормальном режиме будет вообще смещен в обратном направлении.

[Nick]

Сорри за оффтопик, но это напоминает старый детский анекдот про соревнования на "сверхскорость".
Победителем было: "высунуть с 9-го этажа свою ж-пу, и быстренько побежать вниз - посмотреть как она сверкает".

Есть другие варианты кроме как на слух ?

[Alex]

Во-первых это всего лишь повторитель, на входе которого стоит ФНЧ. ФНЧ -- по определению интегратор.

Только диодик - он коне-что меняет.

И чем больше пульсации на входе, тем больше мы в итоге теряем полезного напряжения питания.

Плевать.

Чиффоли ставил у себя маленькую емкость перед ЭК не потому, что она там не нужна, а за мосты боялся.

Именно - потому что не нужна. А мост - тот 26МВ60 что он поставил, выдержит и 100тыс мкф.

После ЭК, согласен, хорошая емкость не повредит. Но много раз уже говорилось, что хороший усилитель должен изначально не бояться высокого выходного сопротивления ИЭП. В ветке рассматривается, на мой взгляд, именно хороший усилитель

Не знаю что там писалось, но если усь без ООС, то выходное сопротивление БП стоит плсдедовательно с нагрузкой, и не будет очень хорошо, если оно большое
В усе с ООС - там проще, ООС выправит

А насчет диода, в этом, конечно, что-то есть. Т.е. если вход просядет по отношению к выходу умножителя на напряжение больше, чем 0.7В, то он быстро "срежет" напряжение на конденсаторе, не давая напряжению на гейте превысить напряжение на дрейне? Но в малых дозах это мосфету не страшно, и что напряжение на выходе так просядет, что ему диод поможет, разницы особой нет.

Без диода: вых. напряжение = среднему после выпрямителя - (2-4в)
С диодом: вых. напряжение = напря. в минимуме пульсации - (2-4в).

В классе АВ - можно и без диода.

Добавлено через 37 секунд

Есть другие варианты кроме как на слух ?

У меня - и "на слух" нет, я направлением шнурков не заморачиваюсь

[A.R.]

Только диодик - он коне-что меняет.

Да. Пожалуй я погорячился, это уже получается кое-что получше, чем простой умножитель емкости, и именно за счет диодика. Особенно на токах порядка 10А. Надо взять на вооружение. Интересно, что будет, если для нерегулируемого ИБП на стороне первички таким образом напряжение сгладить. Тут и софтстарт и подавление 50Гц в одном флаконе. Но это уже оффтоп.

[Droog_Andrey]

Конечно я имел ввиду 22050кГц.

В смысле, 22050 Гц

Такой вопрос: будет ли работать ревизия A без операционника? Пока пусть хоть как играет.

[Nikolav]

Да

Добавлено через 2 минуты
Достаточно впаять R7, R4, C5 и всё что правее R4

[Ремонт-NIK]

Offтопик:

20 кГц при ЧД 44100 передаются нормально.

~2 отсчета на период.это нормально?

Droog_Andrey,
не стоит рев"А" делать без опера.

Добавлено через 1 минуту

Offтопик:
R10/C6-не забудьте поставить после L1

[Droog_Andrey]

Offтопик:

~2 отсчета на период.это нормально?

Да, см. вложение.

[joda]

Термин "электронный дроссель" ввел именно я Причем, лет 6 назад....

Вы бы ещё сетевой блок питания батарейкой назвали. А что!-и там, и тут напряжение. Сами бредите, Алех, а других обзываете! Велосипед изобрели уже давно... Ну неможет Алех без этого-хоть название изменить, но надо! Кто ТУТ бредит? Электронный дроссель! Уже и проволока электронной стала-полевиков В ПРОВОЛОКУ Алех насовал.
Если кто-то чего-то непонимает, так он бредит? Или волшебное "ИМХО" дописать забыл-бредит?! Давно признанно-ни 20Гц. ни 20КГц. в сложном-музыкальном сигнале, МУЗЫКЕ-увы нету. Вам-пусть будет и 22Кгц. и пусть будет 16... 10 Гц Oбманывайте себя дальше безсмысленными частотами и особенно "космическими" парраметрами системы, а я буду музыку слушать и катится "назад". Доказать-недокажу и старатся небуду-Вы Сами докажите обратное, не мои это слова про граничные частоты в CD (как и "волшебная" цифра 2,7), но верю-зачем нагружать дорожку (ИМХО) которая на граничных частотах будет осодбо сильно ее нагружать, этими частотами, когда в цыфровом формате и так нечего неслышно, по сравнению даже с касетником, неговоря уже о ленте или тем более виниле. Я всё про музыку, не про CD, как генератор. Да и зачем нагружать дорожку?-для молодёжи это, наверное, никогда небыло нужно, а мы-старики этого УЖЕ неслышим. "Воздух" в музыке слышен даже слушая грамофон где полоса...? Так МИЛ человек, кто из нас бредит больше? Или тот, который (вполне возможно чего-то недопонимает) или тот, кто достиг больше, но других считает "ниже травы" и , по Вашему они должны быть тише травы и уже не "в ковычках"? Вы, от нечего делать собираете посты, которыe я, как буд-то стёр (даже незнаю, как это сделать и возможно ли это вообще a главное-ЗАЧЕМ?), так скопируйте эту безплатную "сонату психологии" и читайте, когда кого-то вздумаете бредом обозвать. И попрошу-ПОЖАЛУИЙСТА, без обид, но такие "ты бредишь" чистый сталлинизм...

Добавлено через 1 час 24 минуты

У этих банок индуктивность нехилая, соответствнно на ВЧ они работают не так хорошо как Лоу-ЕСР. А с могучими трансами есть свои грабли, например с помехами от токов зарядки банок.

Вот Я тут ещё что "прибредил"-а от какой (примерно) частоты по вч плохо работать будут? Если до 14...15Кгц дотянут, тогда меня, лично, частоты по-выше неинтересуют. Ели плохо от 14...15Кгц, тогда понятно, почему я положытельной разницы для себя я непочувствовал.

[ИГВИН]

это всего лишь повторитель, на входе которого стоит ФНЧ. ФНЧ -- по определению интегратор.

Да.

И чем больше пульсации на входе, тем больше мы в итоге теряем полезного напряжения питания.

Потеря (падение напряжения) зависит от крутизны транзистора на данном потребляемом токе.
Например, для тока 2 А полевик должен иметь напряжение затвор-исток 4 Вольта. Если двойная амплитуда пульсаций на стоке выше этого этого напряжения, её усеченная часть пройдет на исток.
То есть - на выход.
Это происходит в силу совершенно верного утверждения, что

это всего лишь повторитель

Вариант с диодом я не рассматриваю.
Надо подумать, а некогда.

[A.R.]

Потеря (падение напряжения) зависит от крутизны транзистора на данном потребляемом токе. Например, для тока 2 А полевик должен иметь напряжение затвор-исток 4 Вольта. Если двойная амплитуда пульсаций на стоке выше этого этого напряжения, её усеченная часть пройдет на исток. То есть - на выход.

Я тут наскоро промоделировал, модели какие под руку попались, irf720, диоды 6а1 какие-то, 4к7/220мкФ в ФНЧ, 10000 мкФ емкость до электронного фильтра, средневыпрямленное после моста порядка 30В. Нагрузка постоянным током 10А. С диодом после фильтра 14.5 в пике, пульсации около 1В. Без него 17.5/1.5 соответственно. Если емкость после моста снизить до 4700мкФ, то имеем 9/1.5 и 14.5/3 соответственно. Если убрать фильтр вообще то на 10000мкФ будет 28/8, а на 4700 -- 28/15. Понятное дело, при нагрузке переменным током это все будет выглядеть несколько иначе, но в целом, я считаю, есть над чем подумать.

[Audiomaniac]

A.R., установка такой штуки в питание лмки на звуке отразилась очень положительно.

[A.R.]

A.R., установка такой штуки в питание лмки на звуке отразилась очень положительно.

Ясное дело, лучше иметь в питании чистых 14 вольт, чем 28 с пилой, проваливающейся как раз до этих 14