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, ну че ж так далеко кондеры от лап лмки-то? Это важно. Даже в даташите написано - "on package TERMINALS". ХЗ каков механизм, но у меня в старом варианте банки по 10 тыщ были на расстоянии всего 5см от лм, однако без доп. кондеров 1000мкф прям возле лап играло плохо.

[Nick]

Николай, вспомни как выглядит формула для последовательно соединённых емкости и индуктивности, тогда, возможно, кое-что станет ясно. Поэтому и хочу снять зависимость изменения импенданса от частоты у конденсатора.

Дак я же говорю, делал я это уже всё. Индуктивность реально измеренная и графики уже строил. Да и на прямугольниках АЧХ вся видна. Помоему мы это уже обсуждали...

[Audiomaniac]

Помоему мы это уже обсуждали...

Да, с этого ветка начиналась

[MadAleks]

С близко стоящими кондёрами у меня другая платка есть, но там питание немного по-другому сделано. А в этом варианте не последнюю роль играет размер платки . А вот посмотрите - часть питания совсем новой версии, лишнее убрал, чтобы не смущало .
Насчёт кондёров - Фома я неверующий, сам на зуб всё хочу погрызть .

[MadAleks]

MadAleks, ну че ж так далеко кондеры от лап лмки-то?

На лапы ЛМ-ки повешу навесом, по-другому получается контур большой. А вообще дороги широкие, не так-уж и далеко, сдесь основной упор на излучение минимальное.

Offтопик:
И вообще - больше вариантов - будет чего сравнивать!

Добавлено через 54 секунды

Да, с этого ветка начиналась

У мну склероз, однако

[Audiomaniac]

MadAleks, другое дело!

[Nikolav]

Индуктивность реально измеренная

Привет Николай. А каким образом ЕСЛ расчитывал?

[Nick]

Привет Николай. А каким образом ЕСЛ расчитывал?

Я делал двумя способами, наиболее простой - сравнивал с индуктивностью проводника определённой длинны и диаметра.

[antecom]

Мне честно говоря не очень нравится из-за того что кондёры в 1 ряд и паять сложно если не ставить пистоны.

Можно поставить кондёры с двух сторон со смещением на пол корпуса. Получится вдвое компактнее. Запаивать последовательно - первый сверху, второй снизу и т.д. Я буду так делать. Просто очень хочется сохранить расположение питающих проводников с разных сторон платы друг над другом для минимизации их излучения.

Не оставляет меня мысля о том, что реальная индуктивность несколько больше указанной

Достаточно поподключать навесом разные электролиты в питание какой нибудь цифровой микросхемы генерирующей жизнерадостную помеху. С современными низкоимпедансными кондёрами степень подавления этой помехи будет сильно зависеть от длины их выводов. Т.е. их индуктивность соизмерима с индуктивностью провода длиной несколько миллиметров.

[Nick]

Наклепал печатку Nick-D
Зацените, покритикуйте.
Замечание к диповскому варианту - выкусить первую ногу.
Отдельно стабилизированое питалово на микру завожу.

Сорри что не посмотрел раньше, пропустил как-то. Питание лучше переделать хотя бы так (добавить пару электролитов в плотную к ЛМ), или лучше сделать как у Audiomaniac-a, для однослойки навряд ли сделаешь лучше чем у него.
Вход и U1 я бы отодвинул подальше от LM3886. Для начала пока всё.

[MAXIM_A]

Решил выложить одну из версий, более-менее нормальных. Ранее замеченные ошибки исправлены.

Offтопик:
Погряз уже в этих версиях , а в текущую ещё не всех деталей дождался .

Почемуто верх-низ наоборот - наверное это Sprint 4.
Плохо, что не подписаны деталюшки. И почему такие маленькие отверстия под детали, кроме микро.
Трудно проверить соответствие схеме, да ещё неизвестно, какая схема?
Если не трудно кинь принципиалку, или покажи, где она выложена.
А так разводка классная, я бы повторил.

Нашёл ещё ошибку в плате: 3 нога-выход сидит на +

[MadAleks]

Почемуто верх-низ наоборот - наверное это Sprint 4.
Плохо, что не подписаны деталюшки. И почему такие маленькие отверстия под детали, кроме микро.
Трудно проверить соответствие схеме, да ещё неизвестно, какая схема?
Если не трудно кинь принципиалку, или покажи, где она выложена.
А так разводка классная, я бы повторил.

Я привык делать низ платы - "лицом к себе" (это ещё с времён, когда рисовал их на листе диаграммной бумаги и сверлил через неё ), программа - SL5 английский, с последним обновлением. Версия схемы - Николая, RevD4. Насчёт подписанных деталей - я все детали помню . Потом подпишу, чтобы удобно было.
Предложенная разводка больше экпериментальная, соберу пару вариантов, промерюсь, тогда понятно будет чего лучше.
А собрать до конца не могу - нет резисторов SMD в продаже нужных номиналов

их индуктивность соизмерима с индуктивностью провода длиной несколько миллиметров.

Вот это то и смущает. Сравнивая конструкцию эл-лита с малоиндуктивной плёнкой я впадаю в недоумение от таких цифр... Никакой тебе бифилярной намотки, торцы не залиты токопроводящим компаундом и индуктивность меньше .

[Vidalgo]

Бифилярная намотка - это для длинного проводника с током, резистор или катушка.

В эл-те ток (переменный) течет между обкладками, это и есть длина проводника.
Ток который как бы "уходит" к самой дальней от выводов точке обкладки - он тут же и возвращается по другой обкладке, симметрично. Таких условных путей бесконечно много и суммарная их индуктивность стремится к нулю.
Фактически, собственную индуктивность электролита определяет расстояние между выводами и их длина от пайки до соединения с фольгой. Плюс длина небольшого участка по фольге, т.к. присоединить выводы к обкладкам строго напротив друг друга технологически нельзя.

[MadAleks]

Ток который как бы "уходит" к самой дальней от выводов точке обкладки - он тут же и возвращается по другой обкладке, симметрично.

Я тоже об этом думал, но как бы там ни было, ток до самого дальнего края обкладок обходит достаточно большой контур, т.е. индуктивность в любом случае заметна. Но какого хрена индуктивность достаточно большой банки меньше маленького плёночного кондюка?!

Добавлено через 2 минуты

Нашёл ещё ошибку в плате: 3 нога-выход сидит на +

Там хитрушка , дырка с другой стороны просто зенкована

[Pyku_He_oTTyda]

Я привык делать низ платы - "лицом к себе"

конечно привычка вторая натура, но надо отвыкать. Вдруг созреете на фабричную, и получить "зеркальную"плату неприятно будет

[MAXIM_A]

Там хитрушка , дырка с другой стороны просто зенкована

Когда делаешь электро контроль, он показывает соединение.
А что за дурацкие стабы - в корпусах мк.
Лучше бы нормальные поставить.

[Vidalgo]

Я тоже об этом думал, но как бы там ни было, ток до самого дальнего края обкладок обходит достаточно большой контур, т.е. индуктивность в любом случае заметна. Но какого хрена индуктивность достаточно большой банки меньше маленького плёночного кондюка?!

Ток не идет по обкладке, для появления тока нужна разность потенциалов, а на обкладке потенциал один. Выше я неудачно выразился. Пардон.

[Nick]

Но какого хрена индуктивность достаточно большой банки меньше маленького плёночного кондюка

Я уже писал, индуктивность связана с ёмкостью, чем больше ёмкость (через уравнения Маквелла), тем меньше индуктивность.

[MadAleks]

А что за дурацкие стабы - в корпусах мк.
Лучше бы нормальные поставить.

Почему дурацкие-то?! Они есть у меня в достаточном количестве, вот и поставил. Я позже сделаю разводку, чтобы можно ставить и такие, и другие.

Добавлено через 1 минуту

Ток не идет по обкладке, для появления тока нужна разность потенциалов

На концах медного провода тоже как бы нет разности потенциалов, а ток идёт...

[Audiomaniac]

Nick,

Я уже писал, индуктивность связана с ёмкостью, чем больше ёмкость (через уравнения Маквелла), тем меньше индуктивность.

А почему тогда на ВЧ электролиты не работают, а пленка - да?
Раз ничего не индуктивно?