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.

[antecom]

из 6 человек ЗР более-менее внятную разницу, и то неустойчиво замечал лишь 1

Сергей, спасибо. Тогда я точно не замечу. Сделаю Баттерворта с частотой 50кГц.

[sia_2]

У обоих оперов Rвых~1 Ом @ 6 Мгц, при условии Ку(8067)=+10, Ку(8065)=+2

Так, посмотрели DS. имеем :
0.1 Ома 8067 @ G=10 - 550 кГц
0.1 Ома 8065 @ G=2 - 700 кГц
GB 8065 = 65 МГц, ООС @ 700 кГц = 65000/(2*700) = 47, R 4.7 Ома
GB 8067 = 250 МГц, ООС @ 550 кГц = 250000/(10*550) = 45, R 4.5 Ома
Действительно, по DS разница пренебрежимо мала, а само значение однозначно свидетельствует о том, что оно получено местной ООС в ВК.

Остается разобраться, почему у нас при измерениях сэмплов 8067 дал Rвых. без ООС на 1 кГц около 70-80 Ом, а 8065 - порядка 6...8 (что и понравилось). Схема измерения - простейшая, выключение ОС по переменному току и загон тока в выход через резистор 10 кОм от генератора с просмотром напряжения на выходе селективником. Завтра подниму записи, если найду.

[Nick]

Долго я размышлял как закомпоновать всё на печатку и вот до чего дошёл. LM3886 будет лежать (выводы перегибаются), стабы (LT1083) тоже. Всё это будет прикручиваться к радиатору 200x75мм, т.е. стабы и LM3886 будут как в бутерброде. Идея не нова (в СЛ тоже так, но крепление сложнее), но довольно удобна, так как благодаря вертикальному расположению платы усилитель занимает меньше места в корпусе, и не надо зеркалить печатки, если делать двойное моно и распологать каналы симметрично по разные стороны корпуса. Плюс более удобно разводить LM3886 (питание) и крепить плату. Вот такие вот мысли...

[dekko]

Вот такие вот мысли...

правильные мысли! тоже укладываю ЛМку спать

[sia_2]

Долго я размышлял как закомпоновать всё на печатку и вот до чего дошёл. LM3886 будет лежать (выводы перегибаются), стабы (LT1083) тоже. Всё это будет прикручиваться к радиатору 200x75мм, т.е. стабы и LM3886 будут как в бутерброде. Идея не нова (в СЛ тоже так, но крепление сложнее), но довольно удобна, так как благодаря вертикальному расположению платы усилитель занимает меньше места в корпусе, и не надо зеркалить печатки, если делать двойное моно и распологать каналы симметрично по разные стороны корпуса. Плюс более удобно разводить LM3886 (питание) и крепить плату. Вот такие вот мысли...

Мысль правильная, учитывая, что у 3886 должна быть опция поставки с "перпендикулярной" формовкой выводов. т.е. самому гнуть не надо.

По поводу Rвых. ОУ 8065/8067 без ООС - ясности пока нет. Похоже, оно имеет частотную зависимость (сильно растет на НЧ) и у 8067 это начинается с более высоких частот. Косвенно о высоком Rвых. на НЧ свидетельствуют графики зависимости Open-loop Gain как функция выходного тока - при выходном токе 10 мА (это нагрузка ~ 1кОм) усиление падает более чем на 10 дБ (что сооответствует Rвых DC порядка 3 кОм) , и падает еще более чем на 10 дБ при удвоении выходного тока (fig 41 из DS 8065, fig 33 из DS 8067).

[MAXIM_A]

Плюс более удобно разводить LM3886 (питание) и крепить плату.

А где будут выпрямители и первые ёмкости фильтра: на этой же плате?
Тогда весь ус будет из двух плат.

А выводы не поломаем?

[Nick]

Мысль правильная, учитывая, что у 3886 должна быть опция поставки с "перпендикулярной" формовкой выводов. т.е. самому гнуть не надо.

Видел я такие даже на картинке но в продаже к сожалению не нашёл.

Вот немного дополнил рисунок, чтобы было понятно примерно как она разводится.

[Nick]

А где будут выпрямители и первые ёмкости фильтра: на этой же плате?

Это я пока незнаю, если всё разведу и останется место, тогда будет всё на одной плате .

[sia_2]

Видел я такие даже на картинке но в продаже к сожалению не нашёл.

Вот немного дополнил рисунок, чтобы было понятно примерно как она разводится.

Банки одинаковых по размеру и типу кондеров должны иметь одинаковую ориентацию на плате. Это требование большинства контрактных сборщиков - для упрощения контроля. Совсем хорошо, когда вообще все электролиты смотрят "-" в одну сторону (+/- примерно 15 градусов)

[Nick]

Банки одинаковых по размеру и типу кондеров должны иметь одинаковую ориентацию на плате. Это требование большинства контрактных сборщиков - для упрощения контроля. Совсем хорошо, когда вообще все электролиты смотрят "-" в одну сторону (+/- примерно 15 градусов)

Тогда будет для питания - (или +) LM3886 кондёр дальше стоять, незнаю правда насколько это играет роль. Буду думать...

[MadAleks]

Николай, поддерживаю идею с "ронянием ЛМ-ки на спину", я в своё время делал так ТДА7293, заламывал ноги к морде и крепил под платой, через отверстие для винта. Такое решение позволяет поставиь кондёры максимально близко к выводам.

Тогда будет для питания - (или +) LM3886 кондёр дальше стоять, незнаю правда насколько это играет роль. Буду думать...

Насчёт углов, думаю надо ориентироваться на минимальный контур тока, а не просто на близкое расположение кондёра

Добавлено через 4 минуты

По поводу Rвых. ОУ 8065/8067 без ООС - ясности пока нет. Похоже, оно имеет частотную зависимость (сильно растет на НЧ) и у 8067 это начинается с более высоких частот. Косвенно о высоком Rвых. на НЧ свидетельствуют графики зависимости Open-loop Gain как функция выходного тока - при выходном токе 10 мА (это нагрузка ~ 1кОм) усиление падает более чем на 10 дБ (что сооответствует Rвых DC порядка 3 кОм) , и падает еще более чем на 10 дБ при удвоении выходного тока (fig 41 из DS 8065, fig 33 из DS 8067).

Да, это точно так, т.е. Rвых у обоих оперов без ОС не фонтан...

Добавлено через 1 минуту

Банки одинаковых по размеру и типу кондеров должны иметь одинаковую ориентацию на плате. Это требование большинства контрактных сборщиков - для упрощения контроля. Совсем хорошо, когда вообще все электролиты смотрят "-" в одну сторону (+/- примерно 15 градусов)

А если для себя, любимого!?

[dekko]

Николай, поддерживаю идею с "ронянием ЛМ-ки на спину"

тоже укладываю ЛМку спать

Offтопик:
Маньяки!

[MadAleks]

dekko,

Offтопик:
Ой и не говори...
Уже готовы микросхемы завалить на спину

[ИГВИН]

Вот немного дополнил рисунок, чтобы было понятно примерно как она разводится.

Между платой и радитором получается толщина самой ЛМ?
В этом случае тыловая сторона радитора выключена из теплового потока.
Но зато выводы короткие.

[MadAleks]

В этом случае тыловая сторона радитора выключена из теплового потока.

Учитывая разницу площадей, это не так уж и страшно

Но зато выводы короткие.

Это да.

Analog выложил даташит на новый опер - ADA4898, параметры симпатишные

[Nick]

Analog выложил даташит на новый опер - ADA4898, параметры симпатишные

Полоса не большая, но так вообще интересные...

Добавлено через 9 минут

Между платой и радитором получается толщина самой ЛМ?
В этом случае тыловая сторона радитора выключена из теплового потока.
Но зато выводы короткие.

Радиатор вообщем то больше чем надо, так что проблем не будет.

Добавлено через 2 часа 12 минут

ru/Docs/Desc...pAmpPartII.htm
в часности AD8065-66-67. Искажения измерены с точностью лучше -140дБ на 10кГц.

Да, если измерения верны, то AD8067 при единичном усилении имеет порядка -140дБ на 10кГц... Хотя у AD8066 всего в 3 раза больше (-130дБ).

[antecom]

Для AD8066 в комментариях указано "При нагрузке 2,5ком и напряжении менее 2в в Кг меньше 10-5". Т.е. в нашем случае искажения тоже на уровне -140дБ, хватит выше крыши.

Вариант с лежачей LM-кой мне тоже нравится. Помимо сказанного, тем что получается цельный блок, без торчащих выпирающих элементов. При необходимости, будет проще разместить в корпусе 4-6 каналов (для активных АС).

[Nick]

Вариант с лежачей LM-кой мне тоже нравится. Помимо сказанного, тем что получается цельный блок, без торчащих выпирающих элементов. При необходимости, будет проще разместить в корпусе 4-6 каналов (для активных АС).

Размеры правда будут немаленькие для 4-6 каналов. Всё расчитано на вот такой вот радиатор HH8546 - их полно в Австралийский онлайновых магазинах, и недорогие относительно. Они будут по бокам, как боковые стенки усилителя.

[devisangela]

Размеры правда будут немаленькие для 4-6 каналов. Всё расчитано на вот такой вот радиатор HH8546 - их полно в Австралийский онлайновых магазинах, и недорогие относительно. Они будут по бокам, как боковые стенки усилителя.

Их так же есть много 300мм длиной (я их предпочитаю), а есть варианты и с полкой.

[Nick]

Их так же есть много 300мм длиной (я их предпочитаю),

Да, я тоже видел. Хорошо вам там Но тут вообще и 200 много, 150 вполне хватило бы, но тогда сильно короткие платы и глубина корпуса получается. Так что 200 как раз.
Если правда запараллеливать LM-ки, то 300 будет в самый раз, но это будет когда нибудь потом, может быть...