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]

Я вот тоже не уловил влияния цепочек C2 R4 и C8 R11. Ты как то выкладывал LTspice файл настроенный для анализа АФЧХ петлевого усиления (вариант с LT1363). Согласно симулятору без этих цепочек запас по фазе на 1МГц даже выше на 3-4 градуса.

Да, запас без них немного больше, это я уже сам немного забыл. Глянул в симуляторе, и вспомнил. Дело в том, что на ВЧ (мегагерцы) цепи ОС имеют больший коэф. передачи чем на звуковых частотах. А это повышает количество помех на инверсных входах U1, и U2. Поэтому я и ввёл эти цепочки. Их работу хорошо видно когда смотришь именно на входах U1 и U2, они начинают работать выше 10мГц. В принципе их действительно можно не ставить.

[antecom]

Понял, спасибо. Если будут заметно усложнять трассировку ПП можно от них отказаться.
А С1 это просто фильтр помех? И номинал не критичен? Судя по партлисту там реально 390пФ вместо 420пФ.

[Nick]

А С1 это просто фильтр помех? И номинал не критичен?

С1 подбирается по минимуму амплитуды на выходе U1 при подаче 20кГц на вход усилителя, амплитудой где-то пол вольта. Т.е. параллельно 390пФ запаивается чего то типа 22...47пФ.

[MAXIM_A]

С1 подбирается по минимуму амплитуды на выходе U1 при подаче 20кГц на вход усилителя, амплитудой где-то пол вольта. Т.е. параллельно 390пФ запаивается чего то типа 22...47пФ.

Nick наверно Вам надо написать инструкцию по настройке и туда всех отсылать, похоже этот вопрос уже задавали.

[Nick]

Nick наверно Вам надо написать инструкцию по настройке и туда всех отсылать, похоже этот вопрос уже задавали.

А я сейчас так и делаю, разговаривая с вами я заодно понимаю чего надо добавить в первый пост. Всё вроде записал о чём говорили.
Так что продолжайте задавать вопросы, точнее будет описание

[antecom]

Т.е. по минимуму амплитуды подбирается и С1 и С6? (Про С6 указано на схеме). Ветку прочел всю, вроде С1 ещё не обсуждали.

[Nick]

Т.е. по минимуму амплитуды подбирается и С1 и С6? (Про С6 указано на схеме). Ветку прочел всю, вроде С1 ещё не обсуждали.

Сорри, нумерация поменялась, так как была конкретно кривая... В первом посте я уже вроде всё исправил.

[antecom]

Теперь полная ясность.
Если вылизывать схему, ещё бы R15 поменять на два по 40.2K для симметрии. Но нумерация опять порушится.

[Nick]

Если вылизывать схему, ещё бы R15 поменять на два по 40.2K для симметрии

Честно говоря симметрия там не нужна. С теми параметрами будет меньший уровень на выходе U1, а это лучше. Т.е. это было сделано намеряно, и если использовать другие резисторы соотношение лучше сохранить (вообще это лучше промоделировать, если другие резисторы, или подобрать по минимуму напряжения на выходе U1, хотя это будет сделать не просто, так как оно ещё зависит от C1, надо подбирать его на низких частотах, 100гЦ например). Хотя с другой стороны если даже поставить одинаковые резисторы то на измерениях небудет никакой разницы, кроме как немного больше напряжение на выходе U1.
Вот я нарисовал упрощённый вариант схемы Rev D для тех кто не хочет возиться с большим количеством конденсаторов и резисторов .

[antecom]

Покрутил в симуляторе при разных R15 и С1. Действительно здорово влияет на напряжение на выходе U1. Меньше всего получается при R15 80.9-81кОм.
Nick, спасибо что объясняешь такие не очевидные моменты. Повторять схему имея полное представление о ее работе намного интереснее.

[Nick]

Nick, спасибо что объясняешь такие не очевидные моменты.

Это одно из ноу хау Вообще пасибо что спрашиваете, так вот и напишу описание, сам то уже начал забывать...

[MAXIM_A]

Вот я нарисовал упрощённый вариант схемы Rev D для тех кто не хочет возиться с большим количеством конденсаторов и резисторов .

Это как раз мой вариант, который я сделал по интуиции, что выбросить без большого ущерба.
Развожу ПП под 6 кондёров.

[Nick]

Развожу ПП под 6 кондёров.

Андрей, вы бы сперва определились какие кондёры ставить будете, потому как это довольно важно. Нужно UltraLowESR.

[MAXIM_A]

Андрей, вы бы сперва определились какие кондёры ставить будете, потому как это довольно важно. Нужно UltraLowESR.

А где же их взять?

[Nick]

А где же их взять?

Если совсем негде, я вам вышлю . Думаю вообще в Москве должны быть. У многих производителей есть Ultra Low ESR серия.

[MAXIM_A]

Если совсем негде, я вам вышлю .

Спасибо, попробую найти, вот RIFA PEH200 22000мкф нашёл, если не получится, придётся попросить.

А что если на основе этой схемы сделать трёхполоску - Шесть модулей с фильтрами.

[scarp]

Nick, есть ли противопоказания для включения вместо LM3886 ОУ с токовой ОС? Лежит несколько LT1210, хочу попробовать.
Насколько я понимаю, R1R2R5C1C3 остаются независимо от типа U2, а остальные цепочки как рассчитать? Ну окромя как убрать R16C10.

[antecom]

А где же их взять?

Заказать в www.digikey.com Сейчас это не проблема. Я планирую сделать у них заказ в ближайшие две недели. Можно скооперироваться, выйдет дешевле.

[MAXIM_A]

Да заказать в www.digikey.com Сейчас это не проблема. Я планирую сделать у них заказ в ближайшие две недели. Можно скооперироваться, выйдет дешевле.

Я не против, а Королёв это подмосковный?
А что заказывать, полный комплект или дефицит?

[Nick]

Nick, есть ли противопоказания для включения вместо LM3886 ОУ с токовой ОС? Лежит несколько LT1210, хочу попробовать.

Честно говоря у меня тоже лежат Тоже думал их помучать. Но пока не смотрел как быть в случае с токовой ОС. Инвертирующий усилитель из него так просто не сделаешь, поэтому надо менять схему, думаю можно что-то придумать.