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.

[MAXIM_A]

и разные они

Понятно , что разные. Это мощный, высоковольтный УН с малыми искажениями.

Nick оцени последний вариант - хочу отдать в производство.
Платы будут питаться от одного источника или двух. Вариант триампинга.
Приобрёл почти все комплектующие. Пора собирать.

[dekko]

Платы будут питаться от одного источника или двух

Лучше каждый оконечник от своего БП,если уж делаешь по схеме Ника,не экономь на питании,смысл пропадает применения ТАКОЙ ВЕРСИИ! и стаб не выдержит 2,а тем более 3 ЛМки. ИМХО

Добавлено через 6 минут
и стабы все же лучше на плате оконечника... Вообще лучше придерживаться топологии Ника,что б получить ожидаемый результат

[devisangela]

Собрал, пробую мерять. Так вот, получается, что на 30-70 Гц (10Вт, 8 Ом) КНИ 0.0004 - устойчиво меряется, а на частотах выше 100 Гц меньше 0.0001 (померять не могу пока). К чему бы это?

[Ремонт-NIK]

MAXIM_A,
как вариант,думаю сойдет.
Только землю АС нужно брать как можно ближе к мекке конденсаторов 3300х35В.

[Nick]

Nick оцени последний вариант - хочу отдать в производство.
Платы будут питаться от одного источника или двух. Вариант триампинга.
Приобрёл почти все комплектующие. Пора собирать.

Плёнка в шунтировании питания LM3886 не нужна. Стабы конечно лучше распологать на одной плате с усилителем. Иначе будут больше искажения на ВЧ. Если использовать LM1084 то это не так уж и дорого.

Добавлено через 3 минуты

Собрал, пробую мерять. Так вот, получается, что на 30-70 Гц (10Вт, 8 Ом) КНИ 0.0004 - устойчиво меряется, а на частотах выше 100 Гц меньше 0.0001 (померять не могу пока).

Странно что на 30-70гц меряется 0.0004, итересно посмотреть спектры и узнать способ измерения и чем меряли. На частотах вплодь до 3-5кГц ничего меряться практически вообще не должно.

Добавлено через 16 минут

Nick, а не думал запитать LME 49810, как Lm3886 она ведь почище и моща побольше.

Думал, но пришёл к выводу, что лучше взять усилитель Л.Зуева и к нему добавить ОУ.

[MAXIM_A]

Плёнка в шунтировании питания LM3886 не нужна.

Место оставалось, вот я на всякий случай воткнул, если не будет улучшения, ставить не буду. Неужели питание двух микрух от одного источника так портит характеристики, не очень понятно.
Я же вешаю "Panasonic" Lov imp 3300 прямо на ноги МК.

А для LT1083cp радиатор большой нужен?

[Nick]

Неужели питание двух микрух от одного источника так портит характеристики, не очень понятно.

Да, портит, из-за того что образуется петля по земле. Это легко меряется, искажения больше.

[dekko]

Да, портит, из-за того что образуется петля по земле. Это легко меряется, искажения больше.

и слышно!

Думал, но пришёл к выводу, что лучше взять усилитель Л.Зуева и к нему добавить ОУ.

вот с этого места подробнее можно?

[Nick]

вот с этого места подробнее можно?

Немного подробней есть в ветке Леонида, но это пока только симуляции.

Добавлено через 1 минуту

А для LT1083cp радиатор большой нужен

Не очень, на них обычно больше 10-15ватт не рассеивается.

[dekko]

Немного подробней есть в ветке Леонида, но это пока только симуляции.

эти обе ветки находятся под пристальным вниманием! много чего интересного в них произрастает!

[MikeF]

К чему бы это?

если измеряете звуковой картой, то это нормально. Нужно fft ставить побольше. Просто чем меньше fft, тем меньше разрешение спектроанализатора в частотной области, соответственно на низких частотах однотональный сигнал становится **толстым" и прога думает, что это вторая и т.д. гармоники.

[Karen]

Nick,
тебе Спасибо от моих дружков - повторили они твою конструкцию, даже без пустышки - на силиконовой основе, навесным монтажом. Будут разводить платку. Может, тогда и сам повторю

[Nick]

тебе Спасибо от моих дружков - повторили они твою конструкцию

Завсегда пожалуйста Чё говорят, как играет ?

Добавлено через 34 секунды

Будут разводить платку. Может, тогда и сам повторю

Скоро надеюсь доразведу плату, уже немного осталось...

Добавлено через 30 секунд

даже без пустышки - на силиконовой основе

А что значит без пустышки и на силиконовой основе ? В смысле без платы? И всё на силиконовом клее?

[Karen]

именно на клее
Очень довольны звучанием - будут на 5.1 повторять

[devisangela]

Странно что на 30-70гц меряется 0.0004, итересно посмотреть спектры и узнать способ измерения и чем меряли. На частотах вплодь до 3-5кГц ничего меряться практически вообще не должно.

Извините за задержку с ответом. Такие КНИ мерять не просто, пришлось целую систему городить, калибровать, проверять себя. Интересно, померял ли еще кто-нибудь?
В моей системе я использовал National Instruments ADC PCI-6821, 18 bit, 225kHz и пару других от них же. Карты позволяют осуществить очень хорошую синхронизацию выход-вход и производить накопление сигнала, снижая некорелированный шум. Можно достаточно точно померять гармоники.
Поскольку гармоники генератора выше измеряемых, после долгой игры, я решил, что лучше всего сравнивать с нагрузкой и без оной. Нагрузку отключал на ходу.
Я надеюсь, результаты видны на вложении. THD% показаны с гармониками генератора. В правом нижнем углу показаны амплитуды гармоник от 0 до 5, весь спектр приведен к 1. Правая колонка-без нагрузки, чуть левее-с ней.
Точность выше 0.0001% THD я еще гарантировать не могу, очень много ньюансов именно по измерениям, хотелось бы узнать, кто и как мерял.
В целом похоже, что КНИ схемы ниже достоверно измеряемых (мною) пределов.
Да, еще деталь - собрано на односторонней плате с выводными компонентами, LM318, OPA134, лабораторный блок питания плюс Elna 15000 uF плюс 2200 китайский Low ESR в плечо.

[Ali_Baba]

devisangela, а Вашу платку можно посмотреть?

[devisangela]

devisangela, а Вашу платку можно посмотреть?

Можно, но у нас уже очень поздно. Завтра.

[Nick]

Извините за задержку с ответом. Такие КНИ мерять не просто, пришлось целую систему городить, калибровать, проверять себя. Интересно, померял ли еще кто-нибудь?
В моей системе я использовал National Instruments ADC PCI-6821, 18 bit, 225kHz и пару других от них же. Карты позволяют осуществить очень хорошую синхронизацию выход-вход и производить накопление сигнала, снижая некорелированный шум. Можно достаточно точно померять гармоники.
Поскольку гармоники генератора выше измеряемых, после долгой игры, я решил, что лучше всего сравнивать с нагрузкой и без оной. Нагрузку отключал на ходу.
Я надеюсь, результаты видны на вложении. THD% показаны с гармониками генератора. В правом нижнем углу показаны амплитуды гармоник от 0 до 5, весь спектр приведен к 1. Правая колонка-без нагрузки, чуть левее-с ней.
Точность выше 0.0001% THD я еще гарантировать не могу, очень много ньюансов именно по измерениям, хотелось бы узнать, кто и как мерял.
В целом похоже, что КНИ схемы ниже достоверно измеряемых (мною) пределов.
Да, еще деталь - собрано на односторонней плате с выводными компонентами, LM318, OPA134, лабораторный блок питания плюс Elna 15000 uF плюс 2200 китайский Low ESR в плечо.

А у вас в сети 60герц ? Может это наводки ? А то по графику как-то непонятно, там частоты вообще не кратные 120. Да и 18бит маловато как-то.

[sia_2]

А у вас в сети 60герц ? Может это наводки ? А то по графику как-то непонятно, там частоты вообще не кратные 120. Да и 18бит маловато как-то.

На самых низких частотах у многих АЦП заметно растут искажения из-за повышения импеданса цепей опорного напряжения (перестают работать шунтирующие конденсаторы). Это классика.

[Nick]

На самых низких частотах у многих АЦП заметно растут искажения из-за повышения импеданса цепей опорного напряжения (перестают работать шунтирующие конденсаторы). Это классика.

Да, я знаю, но обычно, как например для CS5381, если вешать 220-470uF на шунтирование, то искажения низкие почти от 20гЦ. Неужели они протупили?