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.

[Audiomaniac]

MadAleks,

тебя ХХ с отключенным мостом?

Да.

Если не лень, посмотри ток в первичке на ХХ, кое-чтоможет проясним

я бы посмотрел, но боюсь скоп в цепь 220в втыкать, как бы не крякнул.

[MadAleks]

Кстати, у тебя в сети как дела обстоят?

[Audiomaniac]

MadAleks,

Кстати, у тебя в сети как дела обстоят?

Неважно обстоят..

[MadAleks]

MadAleks,
Цитата: у тебя ХХ с отключенным мостом?
Да.

Да, страшненько...
Осцилл только один?
Вообще, если взять щуп с делением на 10, и скоп больше ни к чему не привязан гальванически, должно быть всё нормально.

Добавлено через 2 минуты

Неважно обстоят..

Тоже существенный момент.. Следующий этап творчества ... давай угадаю - онлайновый бесперебойник-

[ИГВИН]

Сам ХХ небольшой - 20мА.

Илья, заказной трансформатор - тороид с низкой индукцией, габаритной мощностью 200 Вт, дает ток хх 5 мА.
Другой, мощностью 140 Вт - хх 4 мА.
Сравнительно бюджетный тор мощностью 150 Вт имеет ток хх 9 мА.

Это то, что у меня есть под рукой.

Метод измерения: падение переменного напряжения на резисторе 0,1 Ом, включенном последовательно с первичной обмоткой.
Прибор цифровой тестер VC9805A.

20 мА холостого хода на небольшом трансе - это насыщение. Разумеется, в пиках амплитуды сетевой переменки.

[MadAleks]

Глазел я на свои платы, глазел и пришла мысль мне в голову. По кондёрам токи ходят не очень красивые по форме и содержанию, а что творится в окружающем пространстве вокруг кондёра, вдруг эта сволочь гадит?

[ИГВИН]

Ну что ж мы такие совсем никудышние трансы делаем?
Смотри здесь, как должно быть, и как делают пром. фирмы на продажу.
Ток холостого хода. Третья редакция. https://forum.vegalab.ru/attachment....1&d=1200770379

[MadAleks]

20 мА холостого хода на небольшом трансе - это насыщение.

Достаточно на форму посмотреть... аут...

Добавлено через 2 минуты

Ток холостого хода. Третья редакция. https://forum.vegalab.ru/attachme...1&d=1200770379

Исчерпывающе....

[Audiomaniac]

Это все конечно здорово - но как это все влияет на звук? Какой механизм?
Я вот склоняюсь к мысли, что это межобмоточные емкости. У моего транса емкость между вторичками - 2000 пф. Земли каналов соединяются в одной точке - на входных разъемах. Оттуда же провод на корпус.
Легко можно себе представить, как ВЧ помехи от выпрямителей разных каналов весело замыкаются по сигнальной земле через межобмоточную емкость.. Это объясняет, почему грубое урезание спектра помех от диодов влияет на звук, а вынесение транса из ящика - нет. В связи с этим, какие у кого мысли?

[MadAleks]

Илья, а ты транс вынеси попробуй с мостами и первыми банками, т.е. лучащие провода укороти.

[Audiomaniac]

Нене, я все больше убеждаюсь, что рассеяние, ток ХХ и прочее тут ни причем.. Емкости. Если соединить средние точки вторичек двух каналов прямо на трансе, то звуку заметно лучшеет, правда появляется легкий фон 100 гц.. В общем, надо в этом направлении копать.. Тут помницца пролетала какая-то хитрая схема разводки земель при монтаже усилителя, может кто напомнит?

[ИГВИН]

Межобмоточные емкости... У моего транса емкость между вторичками - 2000 пф.

Ну и что?
У 200-ваттного транса между первичкой и вторичкой 1,15 нФ, а между двумя половинами вторичной (они раздельные) 7,2 нФ.
Эти емкости есть всегда, и нормальной работе не мешают.

Земли каналов соединяются в одной точке - на входных разъемах. Оттуда же провод на корпус.

Дык тебе ж виднее - ты оператор.
Подумай, перебрось туда-сюда концы земель.
Вариантов два - либо изолированные звезды каждого канала, либо "звезда на звезде" в каждом канале, тогда проводов меньше, риск наводок побольше.
Хотя, вспомнил, что за схему мы рассматриваем.
Наверное только звезда на звезде и получится.
У тебя вторичные обмотки для каналов - раздельные?

Добавлено через 3 минуты

Илья, а ты транс вынеси попробуй с мостами и первыми банками, т.е. лучащие провода укороти.

Вот именно.
А между первыми и вторыми банками поставь хоть чё-нить, что подыщется. Хоть резисторы 0,3 Ома.
Лучше конечно дроссели на ток 2-3 ампера.

[Audiomaniac]

ИГВИН,

Ну и что?
У 200-ваттного транса между первичкой и вторичкой 1,15 нФ, а между двумя половинами вторичной (они раздельные) 7,2 нФ.
Эти емкости есть всегда, и нормальной работе не мешают.

Не знаю. По крайней мере в моем случае только взаимодействие паразитных емкостей транса объясняет наблюдаемые эффекты.

Дык тебе ж виднее - ты оператор.
Подумай, перебрось туда-сюда концы земель.

Так и сделаю. Тем более, что все четыре вторички - раздельные, можно их как угодно перекомпоновать.

Вот именно.
А между первыми и вторыми банками поставь хоть чё-нить, что подыщется. Хоть резисторы 0,3 Ома.
Лучше конечно дроссели на ток 2-3 ампера.

Делал так. Диоды и малые кондеры 2200мкф в отсеке вместе с трансом, потом резисторы 0.33 ом и основные банки на плате УМ. Ничего не дает. Собственно на такой схеме и была выявлена взаимосвязь между "переключательными" помехами во вторичке и звучанием.

Добавлено через 37 минут
Перекомпоновал вторички так, что емкость между землями двух каналов получилась всего около 400пф, звук очень хорош, такая серединка прорисовалась... Продолжаем опыты...

[scarp]

Offтопик:
Обсуждение проблем с трансами безусловно познавательно и практически полезно( без шуток), но как же трудно в этой ветке отыскивать крупицы темы "Улучшение линейности (и не только) усилителя на LM3886"

[ИГВИН]

Offтопик:
scarp, делай выдержки, создашь FAQ.
Опубликуешь, все спасибо скажут.

[Audiomaniac]

Дальнейшие опыты показывают, что уменьшение межобмоточной емкости радикально проблему не решило. По-прежнему различие в емкостях, шунтирующих вход диодного моста на землю дает своего рода "подчеркивание" различных частотных областей в СЧ-ВЧ диапазоне, что приводит к различиям и в подаче стереопанорамы... Интересно, решат ли проблему раздельные трансы для каждого канала....

Добавлено через 1 минуту
scarp, это и есть то самое улучшение звучания. И еще большой вопрос, что сильней влияет на звук - эти самые процессы в трансе, или схемотехника собственно усилителя, кстати! Но обещаю не злоупотреблять. Как будет что-то конкретное - напишу.

[GSInt]

Делал я СД прогрыватель и для первой проверки взял подходящий трансформатор оказавшиеся под рукой. Изделие известной аудио конторы - сердечник ЕI76, сечение 8см2, ток ХХ 30мА. В общем подобрал детальки, настроил, звучанием был доволен.
А потом у одной небольшой западной фирмочки решил ему заказать специальный трансформатор. Приехал, сердечник ЕI84, сечение примерно как и в первом случае, ток ХХ немного больше.
Подключаю - звук г-но. Думал, думал почему, но лучшего обьяснения, что это обусловленно повышенным током ХХ не придумал.
Заказал у этой фирмы еще один трансформатор, предварительно указав, чтоб ток ХХ не превышал 5мА.
Приехал, померял - ток ХХ 6мА, подключаю - звук г-но. Причем разницы в характере звука по сравненни с первым вариантом этого же трансформатора практически никакой.
Попутно у этой же фирмы еще заказывал дроссель и, о ужас - он тоже "играет" тем же окрасом что и трансформаторы!
Такие вот у меня случаи.

[Audiomaniac]

Применительно к СД межобмоточные емкости играют еще большую роль, чем в усилителе, по причине наличия в СД более высокочастотных цифровых помех. У дросселя, кстати, тоже емкость есть, и немалая.

[scarp]

Offтопик:
Audiomaniac,ветка про конкретную схемотехниику, а то что обсуждаете вы применимо к любому аппарату и может быть выделено в отдельную тему. Вот пособирайте все посты про трансы, создайте ветку что-то типа "Влияние качества трансформаторов на звук", люди благодарны будут .
ИГВИН, FAQ обещал сделать автор темы, подождем. Вот если не найдет времени на это, то можно и попытаться. Не больше 2-х страничек должно получиться плюс немного про измерения, но 170 страниц читать... Все, заканчиваю флуд, больше не буду.

[Audiomaniac]

Ну, я думаю, общая рекомендация будет такая (и она в общем-то не нова): надо любыми способами укорачивать спектр помех, возникающих при коммутации диодов и зарядке банок, и которые в итоге будут во вторичке, потому что чем ниже частота помех, тем большую преграду для них представляет межобм. емкость и наоборот. И про это нужно помнить в том числе и при конструировании усилителя на ЛМ3886. А может быть даже и особенно...
В этом смысле понятно убеждение Клячина, который не раз высказывался, что усилитель должен иметь общий БП на два канала.. Ясное дело, потрахаешься вот так как я пару раз, и понимание придет
Альтернатива - совершенно отдельные трансы или вообще моноблоки для каждого канала.