LME49810 и усилители на ее основе

[Yury Novikov]

LME49810 - высоковольтный, качественный УН - драйвер выходных каскадов УМЗЧ. Идеи, концепции, схемы.

С биполярным выходом:
http://www.mstc.ru/GAINCLONE-2007-part1.pdf

С мосфетовым выходом:
http://altor.sytes.net/Articles/lstone_pre.pdf

Пообсуждаем?

[Yury Novikov]

Для инверт и неинверт включения графики слегка разные. В даташите есть только неинверт. И коррекцию тоже можно менять.

[dekko]

В даташите есть только неинверт

а где для инверта глянуть?

[kiloWat]

Для инверт и неинверт включения графики слегка разные. В даташите есть только неинверт. И коррекцию тоже можно менять.

Очень интересно, поделитесь своими наработками.

[Yury Novikov]

см в первом посте

[kiloWat]

Это все я читал.
Но, там нет не только графиков но и намека на сколько возможно улучшить параметры, изменением корректирующего конденсатора, "без всяких ухищрений" и с ухищрениями.
И что это за ухищрения (если этим вообще кто-то занимался)?

[Yury Novikov]

"Ухищрения" состоят в увеличении усиления с помощью дополнительного ОУ и введении сложной коррекции.

[kiloWat]

Понятно. Ну ухищрения оставим на потом, а сейчас мне хотелось бы знать- сами ли Вы делали измерения?
Я имею в виду схему с первым полюсом на 10КГц.
Каким было усиление на 20КГц?
Какой запас по фазе?
В идеале, конечно, хотелось увидеть графики АЧХ и ФЧХ.
Не обижайтесь но, когда Вы заевляете о почти десятикратном (по сравнению с дашитом производителя) увеличении частоты основного полюса, хотелось видеть нечто большее чем просто слова.

[Sagittarius]

LME49810 как мыльный пузырь Хай-Энда.


Вот если бы люди не ацтой рекламный штудировали, а лучше бы в даташиты вчитывались... Вот в такие, например: http://cache.national.com/ds/LM/LME49810.pdf, или http://cxem.net/doc/amp/LME49810.pdf. Я же вчитался и тоже решил «не особенно мудрить». Да и зачем? Далее совершено открытая, где-то даже рекламная инфа «по мотивам даташита» подвергнута некоторым из первых четырёх действий арифметики и одному действию – сравнению «вялый вс упругий» учебника элементарной логики для детских яслей продлённого дня.

Сравнение графиков «PSRR vs Frecuency» для разных шин питания показывает, что подавление пульсаций напряжения питания на 100 кГц для –Vee всего 40 дБ, или 100 раз, тогда как для +Vcc – 75 дБ. Это показывает излюбленный путь проникновения гармоник от шин питания на выход: по цепи эмиттера последнего каскада УН, благодаря IСкор х h21э составного транзика. 100 раз – это при Скорр = 10 пик, а с увеличением ёмкости в N раз… нет, в N – много, в М раз проникание также увеличится в М раз. Но 49810 – это усилитель напряжения, его можно и нужно питать «чистым» напряжением, а в 3886 гармоники с шин питания поступают в УН - бЭспрЭпятствЭнно.

Напряжение смещения – 1…3 мВ, входной ток Iвх – от 100 до 200 нА. Оба эти параметра вместе и каждый в отдельности говорят о том, что входной дифкаскад собран на биполярных транзисторах. По графику «Slew Rate vs Compensation Capacitor» (зависимость скорости нарастания от ёмкости конденсатора коррекции) при Скорр=50 пФ получается довольно смешная для мощного усилителя Vнар=10 В/мкс. Подставляем «данные» графика в формулу Iдк = V х С, графическим выражением коей он является, где величины в мА, В/мкс, нФ и узнаём: общий ток дифкаскада – чуть более (из-за влияния ненулевых паразитных ёмкостей монтажа и переходов) 0,5 мА, примерно по 250 мкА на биполярного брата с h21э=Ik/Iвх, h21э=1200…2500 раз каждый. Поскольку супер-бета транзисторы характеризуются малым напряжением пробоя, а ИМС выдерживает Uпит до 200 В на плечо, можно предположить каскодное подключение к дифкаскаду более высоковольтных транзисторов. Недостаток решения: дифкаскад на биполярах без эмиттерных резиков обладает ограниченной перегрузочной способностью по входу: Uдифф макс=52 мВ, и даже в предварительных усилителях с низким Кг хорошего звучания от ОУ с такими дифкаскадами можно не ожидать, тем более они легко перегружаются высокочастотными гармониками в мощных УМЗЧ.

В строке THD+N видим: 0,0007%. Но ГДЕ? – на частоте 1 кГц и В КАКОЙ ПОЛОСЕ? – BW = 30 кГц. Из графика «THD+N vs output voltage (+Vcc = -Vee = 50 V, f=20 kHz)» видно, что на 20 кГц Кг+шум 0,0015% сохраняется в диапазоне выходных напряжений от 10 до 20 В при напряжении питания 50 В и смешной полосе измерения гармошек в 80 кГц. Почему она смешная? Потому, что для fмакс=20 кГц учитываются только первые 3 (три!) гармоники. И это – в приведённой чуть выше схеме для ЛАБОРАТОРНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ, «Figure 3. LME49810 Test Circuit Schematic» БЕЗ выходного каскада и с нагрузкой лишь на довольно высокоомную цепь ООС. Их бы ртом да мёд хлебать!

Из графика «Open Loop Gain and Phase Margin» видим, что усиление на 20 Гц коллегой Юрием указано правильно. Зато НЕ указано им, но верно предсказано мной более важный Ку 20 кГц: 1.000 раз, 60 дБ.

Ацтой палнейшый, а не усиление. Если в тепличной схеме для измерения предельных характеристик, с ма-асенькой Скор 10 пик Ку20кГц=1.000, то при 50 пик – токо 200 раз. Зависимость строго, даже - тупо – линейная. Из графика «THD+N vs output voltage (+Vcc = -Vee = 100 V, f=20 Hz)» видим эталонный ход зависимости Кг от выходного напряжения на частоте, где усилитель на ИМС имеет самый высокий Ку – 110…120 дБ: до 10 В преобладают шумы, после – искажения. Минимум в 0,0007%, действительно, наблюдается – НО – в ограниченном диапазоне выходных напряжений 10…20 В, далее – рост до 0,002%. Цифры хорошие. Вот только всё в сравнении познаётся, а без него – никак. Согласно графика «THD+N vs output voltage (+Vcc = -Vee = 100 V, f=20 kHz)» Uвых. макс=60 В, но, начиная с Uвых=20 В недопустимо для Hi-End растёт сумма даже первых трёх гармоник. Достигая уже к Uвых=40 В в 28 раз больше, чем заявленные в «Key Specifiсations» 0,0007% на 1 кГц, или в 10 раз больше, чем Кг на 20 Гц для тех же выходных напряжений – 0,02%. Это отнюдь не крутой показатель, это показатель невысококонцовых УМЗЧ 80-х годов ХХ века. Обратите внимание, что

1. достигнут-то он, опять же, в «тепличной», схеме ЛМ, БЕЗ мощного выходного каскада и практически БЕЗ нагрузки на какое-либо сопротивление и/или ёмкость, при Скор=10 пик. С установкой транзиков выходного каскада и подключением ёмкости нагрузки ёмкость Скорр также придётся увеличивать, о чём хитрые пиндосы не могли не знать.
2. Хотя и наблюдается резкий рост гармоник на ВЧ, но и приведенный Кг занижен благодаря хитрому выбору полосы измерения, ср. ход графика «THD+N vs Frequency (+Vcc = -Vee = 50 V, Vo=30 V)» при BW=80 kHz и BW=30 kHz.

Откуда гармошки? Какой-то каскад перегружается. Какой? Выходной повторитель? Не столь сильно он нагружен на цепь ООС. Последний каскад УН? Тем более. Остаётся только дифкаскад. А по причине? На ВЧ он нагружен на входную динамическую ёмкость второго каскада и его Ку на несколько порядков величины меньше единицы. Тогда, если мы вычислим напряжение разностного сигнала Uдифф= Uвых / Ку, или:

Uдифф колеблется от:
70 В / 1.000 раз = 70 мВ до:
70 В / 200 раз = 350 мВ,
То мы немного одуреем.

Затем задумаемся. Если. Во входном дифкаскаде НЕТ эмиттерных резиков – а полученными от их установки выгодами ушлые пиндосские аффтары девайса похвастаться не преминули бы никак –

то на 20 кГц предельная перегрузка дифкаскада напряжением Uдифф=50 мВ
и Скорр=10 пик наступилА ещё при Uвых=50 В,
а с Скор=50 пик – уже при 10 В.

Аффтарами праэкта заявлена корректная работа ИМС с выходным напряжением до 90 В – обещается получение 500 Вт на 8 Ом как с куста, с каким-то невысококонцовым Кг=0,05% неизвестно скольких гармоник неизвестно какой частоты, стр. 14 даташита, раздел «Оutput stage using bipolar transistors». При таком выходном напряжении Uдифф на 20 кГц может составить

от 90 мВ при Скор=10 пик и Ку=1.000
до 450 мВ при Скор=50 пик и Ку=200.
Фтопку! Фтопку усь с таким Удиффом!

Известно, что при Uдифф свыше 50…52 мВ биполярный дифкаскад просто идёт вразнос, практически не увеличивая выходного тока в ответ на повышение разностного напряжения и не реагируя на одновременно усиливаемые сигналы с меньшим напряжением. Поэтому гармоники и растут.

Этого нет в «Key Specifiсations»? Да ну на?! А как вы думаете, зачем этот раздел расположили в начале даташита? А чуйства юмора нету. В конце было бы смешнее.

Может, в диффкаскаде эмиттерные резики всё же имеются? Приведённый в даташите рисунок хода АЧХ не оставляет места для таких смелых предположений: при использовании таких резиков максимальный Ку падает, fср1 повышается. Кроме того, изготовителя ждут технологические проблемы по подгонке сопротивлений резиков для получения малого напряжения смещения, ведь исходный разброс низкоомных сопротивлений, созданных на основе эмиттерной области, минимум 5, типично – 20 %. А зачем? – пипл-то схавает всё, что наложено в «Key Specifiсations».

Вопрос звучит так:
Будет ли дифференциальный каскад вносить динамические или даже просто интермодуляционные искажения при Uдифф от 70 мВ до 450 мВ? Можно ли будет назвать звучание полученного НЕДОХВАТЧИКА ЛИНКСОВ транзисторным, песочным, резким, грязным или навязчивым, как реклама подгузников? Хм. Это тяжёлый вопрос. ИМХО, слышать мы это будем, всё же разностное до полувольта. А вот говорить об этом прямо… Думайте сами, аткудофа я знаю, читайте аффтара…

Цитата: «В общем, налицо прогресс, работа изготовителя над прежними ошибками, и как результат, прекрасный продукт на выходе». Конец цитаты.
На выходе прекрасных продуктов не бывает, пора бы это уже знать.

Верхняя частота полосы максимального сигнала УМЗЧ fмакс= Vнар/2пиUвых. макс, где fмакс – в МГц, Vнар – в В/мкс, Uвых. макс – в вольтах, должна превышать 20 кГц, но этого достаточно лишь для того, чтобы синусоидальный сигнал именно этой частоты, не ниже, превращался на выходе УМЗЧ в красивый равнобедренный треугольник. Максимально достижимая Vнар зависит от граничной частоты единичного усиления fед, МГц и максимального дифференциального напряжения Uдифф макс, В применённого входного каскада: Vнар=2пиfедUдифф.макс; в нашем случае Uдифф.макс=52 мВ. Вот такой вот бэйкерклямп.

Но разве эти букафки имеют смысл?

А пусть рекламодатель ветки скажет.
Не-а, не скажет он. Имею Мнение, Х. Оспоришь: никаких внятных комментов типа: здесь ты неправ, и здесь, и здесь – везде ошибался – на этот пост быть не может по определению. Максимум, вылезут из-за угла и без объяснений скажут: «Бред». Если оторванные от действительности люди с поэтическими складом ума во всём видят только хорошее, зачем им про тёмные места в даташитах знать.

Дайте им иллюзий! Но лучше – продайте… Надо токо мозгу окучить.
Как же там написано?
Цитата: «… NSC - National Semiconductor Co (О как! Не третья имени Клары Цеткин чулочно-вязальная фабрика!) … свою новейшую(!) разработку и свое «секретное оружие» (!) … – мощный(!) драйвер(!) LME49810 для аудио усилителей(?), призванный установить новые стандарты(!) в Hi-End Audio(!) и PRO Studio(!) электронике. Вдохновленная(!) … новая эра(!) беспрецедентный(!) …. тайны(!)». Конец цитаты. Цитата: «… Приберегу восторги и эпитеты на потом, для прослушивания готовой конструкции…». Конец цитаты.
Так что же, какие-то эпитеты он ещё и приберёг? Ни...ясе!

- А ты что думал? РЕВОЛЮЦИЯ ОТ NATIONAL ПОЛУCONDUCTOR!
- И сколько ваши революционеры за ЭТО просят?
- Каких-то 8 бакс!
- Да за 8 бакс на два УН УМЗЧ ВВ все детали набрать можно. Стерео.
- Высокий конец, новейшая разработка, секретные микросхемы, новая беспрецедентная эра …
- Гнусный пи-ар, разводилово…
- Революционные технологии, новые стандарты Hi-End и PRO, да тыры-пыры…
- Лапша на ухи – попадалово на деньги…

Всё же ИМС применить можно. Мораль грузинский басня прост:
- Нафинг, нафинг вашу заливную рыбу… В саб, в саб, адназначна…

Аффтар, ну, ты фкурсе… Респект и уважуха…

Гомер Симпсон, он же Геннадий Букин.

Добавлено через 42 минуты
А вот как можно малой кровью чего-то добиться от ЛМЕ:

http://i036.radikal.ru/0805/a9/c2ec191f8137.gif
Именно ЛМЕ в таком включении не проверялась, но параметры более других ИМС с подобным строением УН улучшались аж бегом.

[Ivan_]

Так и не хватило у меня терпения пост 171 дочитать. Но появился вопрос к тов. Sagittarius. Уважаемый Sagittarius, а сколько усилителей на LME вы сделали и прослушали?

[Yury Novikov]

Желающих экспериментировать со схемами на картинках Сагитариуса (ака Симпсона, ака Букина) хочу предостречь о вероятности быстрого, а возможно и моментального выгорания м/с.

99% написанного в посте 171 есть лишь частное мнение (читай бреды и фантазии) Сагитариуса. Ноу каментс.

[Sagittarius]

Желающих экспериментировать со схемами на картинках Сагитариуса (ака Симпсона, ака Букина) хочу предостречь о вероятности быстрого, а возможно и моментального выгорания м/с.

При экспериментах с коррекцией это всегда возможно. Особенно, если туды ещё ОУ а-ля Ник воткнуть. Но вот со схемами этими ошиблись вы, Гена. Классику схемотехники, коей лет уж как не сорок, надо знать. Тем более, вторая схема во всех учебниках по ИМС ОУ описана.

99% написанного в посте 171 есть лишь частное мнение (читай бреды и фантазии) Сагитариуса. Ноу каментс.

Согласно Ведам, человека от скота отличает два божественных - там именно так - качества: точное, трезвое восприятие и эффективная, с обязательной привязкой к действительности, фантазия. И вот, как вы из поста моего уяснить могли крепко, фантазию вашу в той статейке рекламной нахожу не связанной с действительностью суровой, даташитовской, аж никак. Комивояжёрская она какая-то, ходульная. Особенно если учесть, что ранее вы ЛМ3886 сильно хвалили. А вот это «… Приберегу восторги и эпитеты на потом, для прослушивания готовой конструкции…» меня чуть с табуретки не свалило. ;) Полегче надо со словами-то, кругом люди бдят. Ответьте, пожалуйста, однозначно - да, нет, не прибегая к оборотам типа: "Видите ли, Сагиттариус, ...": публиковалась ли эта или подобная статья в журналах американских поранее чуть-чуть?
Повторюсь, пост 171:

"Далее совершено открытая, где-то даже рекламная инфа «по мотивам даташита» подвергнута некоторым из первых четырёх действий арифметики и одному действию – сравнению «вялый вс упругий» учебника элементарной логики для детских яслей продлённого дня".

и

"Но разве эти букафки имеют смысл?

А пусть рекламодатель ветки скажет.
Не-а, не скажет он. Имею Мнение, Х. Оспоришь: никаких внятных комментов типа: здесь ты неправ, и здесь, и здесь – везде ошибался – на этот пост быть не может по определению. Максимум, вылезут из-за угла и без объяснений скажут: «Бред». Если оторванные от действительности люди с поэтическими складом ума во всём видят только хорошее, зачем им про тёмные места в даташитах знать".

И где я не угадал с комментами? Даже сами слова "бред" и "коммент".



Добавлено через 3 минуты

Так и не хватило у меня терпения пост 171 дочитать. Но появился вопрос к тов. Sagittarius. Уважаемый Sagittarius, а сколько усилителей на LME вы сделали и прослушали?

Пост надо читать так, как он и составлялся: вдумчиво, внимательно, для блага всех людей, с даташитом под рукой. Найдёшь косяки - пиши, правильно - соглашусь.

Не собирал и не буду. А зачем? Иду, темно. Смотрю - светло. Лап-лап - тепло. Нюх-нюх - говно. Хорошо, хоть не наступил.

[kiloWat]

Уважаемый автор темы, а не хотите-ли осветить подробности получения Вами (или не Вами) первого полюса в 10КГц, для 49811?
Очень достойный результат для УНЧ!
А Вы нежелаете поделиться подробностями.
Я об этом еще в 170 просил.
Или это тоже только "Ваше частное мнение..."

[Sagittarius]

Дык, опередил я его маленько. Такая, довольно высокая, частота первого перегиба, достигается в приведённых мной схемах, оттого реакция нервная немного и предупреждения серьёзные там, где ему бы радоваться чистосердечно: лажу Сагиттариус предлагает.

[Alex]

Желающих экспериментировать со схемами на картинках Сагитариуса (ака Симпсона, ака Букина) х

Не принимай близко к сердцу, этот Артем/Геннадий/Хомер/Сиспсон/Сиггитариус музыку осциллографом слушает, больше ему нечем. И лучше чем Виндерхольд для него ничего нет.

Я даже из игнора это существо достал - после твоего поста стало интересно что оно в очередной раз извергло...

[Yury Novikov]

kiloWat,
Того что показано, более чем достаточно для изготовления очень неплохих конструкций. Остальное, к сожалению, коммерческая информация, и пока она не для публичного показа. Возможно через некоторое время.

Добавлено через 1 минуту

Не принимай близко к сердцу

А я и не принимаю, просто кто-нибудь с неокрепшим умом прочитает и поверит с дуру симпсону

[kiloWat]

Что коммерческая тайна?
АФЧХ - коммерческая тайна!
грош цена - такому продукту!
Пусть Ваша схема остается коммерческой тайной, АФЧХ может быть тайной только если продукт полное г...
Я не прошу схему, мне интересен только предел возможносей этих микросхем!
Чтобы понять: стоит ли вообще с ними связываться?

[Alex]

Я не прошу схему, мне интересен только предел возможносей этих микросхем!

И Вы будете пытаться определить их звук по этому графику?

[Серый Мыш]

Sagittarius, Уважаемый,
а нельзя ли тот же волшебный конденсатор на примере обычного дискретного классического усилителя показать? а то в очередь за LME придётся встать, чтобы убедиться в Вашей правоте, а так не хочется.

признаюсь сразу - улучшать буду не LME а какой нить TDA7293 - если у него вывод для подключения найдётся

[Yury Novikov]

Я не прошу схему, мне интересен только предел возможносей этих микросхем!
Чтобы понять: стоит ли вообще с ними связываться?

Вам, точно не стоит.

[kiloWat]

И Вы будете пытаться определить их звук по этому графику?

По этому графику Я буду пытаться определить будет ли этот усилитель УСТОЙЧИВО работать в указанном режиме.
Иначе ни о каком звуке не может быть и речи!