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]

Поздравляю
Отличный результат. А почему 20кГц на 6дБ выше 19-ти?

[Nick]

Только сейчас заметил сообщение.
LM-ка у меня пожалуй даже ближе к кондерам. Посмотри это фото

Да, как то я это не заметил...

[antecom]

А какой картой мерял IMD?

[Nick]

Поздравляю
Отличный результат. А почему 20кГц на 6дБ выше 19-ти?

Спасибо!
Да, нет, одинаковые они, увеличь в просмотрищике картинку.

Добавлено через 21 секунду

А какой картой мерял IMD?

Indigo IO. Могу сфотать как это делалось.
В этот раз уровень резистора на карте поставил на максимум. В миксере виндовса выстовил уровень такой чтобы на выходе усилителя было 20 вольт амплитуды. Генератор спектры, IMD 1:1.
Генераторов (Singen-ов) пришлось запустить по 2 на каждую частоту.

Добавлено через 7 минут
А, да, усилитель мерял с буфером.

[antecom]

Действительно одинаковые.

Сфоткай если не сложно. Уж больно чистый у тебя спектр. Может ноутбук меньше излучает... У меня Toshiba Satellite M100.
А это IMD только усилителя, или вместе с входным фильтром на AD8065?

А, да, усилитель мерял с буфером.

Круто. Я буфер ещё не собирал.

[Nick]

А это IMD только усилителя, или вместе с входным фильтром на AD8065?

Ну да, вместе.

[Nick]

Вот картинки. Ноут IBM T42. Третья картинка показывает как я проверял лупбэк после того как сделал вычитание. Графики приложены (Singen-ы были настроены в конфигурации как на первой картинке).

[antecom]

Спасибо за фотки. Вроде бы ничего сверхестественного не заметно.
Странно все таки, что у тебя карта явно меньше искажает. У меня на кабелях дешевые стальные никелированные миниджеки 3.5мм, приличных не магнитных не нашел. Может они гадят. Нужно ещё будет свою карту с другим ноутбуком попробовать.
Ещё интересно, что у тебя вход не перегружается при двух сигналах по -4дБ. У меня выше 0дБ перегруз.
А какого типа резистор нагрузки?

А... понял. Ты использовал кабель из комплекта к карте, слегка его укоротив. Завтра попробую подключить так же.

[Nick]

Ещё интересно, что у тебя вход не перегружается при двух сигналах по -4дБ. У меня выше 0дБ перегруз.

У меня калибровка включена осталась, что я использовал когда мерял от генератора. А физически уровень практически тот же, что и у тебя.

Добавлено через 1 минуту

А какого типа резистор нагрузки?

http://search.digikey.com/scripts/Dk...EH70P4R00JE-ND

Добавлено через 59 минут

Ты использовал кабель из комплекта к карте, слегка его укоротив.

Не, я даже не помню был ли с ней кабель.

Кроме двух ОУ на выходе нечего не менял?

Кстати в я убрал керамические кондёры, которые стояли параллельно выходу...

[Nick]

Искажения 11кГц 22 вольта амплитуды. С подключенной нагрузкой появляется вторая гармоника на уровне -120дБ, причём она также повышается и на входе, т.е. это наводка от ВК ...
Верхний (левый) канал - усилитель.
Генераторы вычитали только 22 и 33 кГц.
Спектра откалибрована чтобы уровень основной гармоники был в районе 0дБ.

[ИГВИН]

Николай, это у тебя Jamicon WL черные??
Или там другие емкости стоят сейчас?

[Nick]

Это Panasonic FM.

[Ale]

Здорово...

[MAXIM_A]

Похоже все наши измерения, мягко говоря фигня.
Кто нибудь мерил АЧХ карты. Посмотрите
https://forum.vegalab.ru/attachment....1&d=1217084963

[antecom]

Кстати в я убрал керамические кондёры, которые стояли параллельно выходу...

Я тоже их убрал и поставил последовательно резисторы по 24ом.
Сегодня вскрыл карту и кинул короткую, длиной 30мм, перемычку с выхода на вход, тем самым отвязавшись от разъемов и наводок на кабель. На наблюдаемый IMD карты это почти не повлияло, как и шунтирование перемычкой разделительных танталовых электролитов. Также попробовал с другим ноутбуком - искажения не изменились. Напрашивается вывод, что в твоей карте просто более удачный экземпляр кодека CS4272.

Искажения 11кГц 22 вольта амплитуды. С подключенной нагрузкой появляется вторая гармоника на уровне -120дБ, причём она также повышается и на входе, т.е. это наводка от ВК ...

В понедельник посмотрю и у себя в тех же условиях. А измерял на частоте 11кГц, так как на 10кГц и кратных присутствует помеха?

Сегодня сделал ещё одну попытку задавить составляющие 16, 17кГц на выходе уся при измерении IMD. Шунтировал отдельные земляные дорожки к общей точке на плате толстым коротким проводником для снижения их сопротивления и т.п. Изменений никаких. Ниже -120дБ не опускаются.

Похоже все наши измерения, мягко говоря фигня.
Кто нибудь мерил АЧХ карты. Посмотрите
https://forum.vegalab.ru/attachme...1&d=1217084963

Карта явно не исправна. У нормальной завал на 20кГц не более нескольких десятых дБ.

А у меня в основном прёт 18 и 21 у самой карты и никак не могу скомпенсировать.

Даже двумя генераторами? Если палка ниже -114дБ для ее подавления нужно запустить два генератора. Регулировкой фазы первого приподнимаем, вторым давим. Фазу нужно крутить регулятором offset, а не difference.

[MAXIM_A]

Карта явно не исправна. У нормальной завал на 20кГц не более нескольких десятых дБ.

Это если снимать по точкам то получается -1дб на 50кгц.
А если запускать свип в Specktre, то получается завал. Нашёл в чём дело: по вертикали логарифмический массштаб.
А какие кондёры убрал, что-то улучшилось?

Добавлено через 1 час 23 минуты

Фазу нужно крутить регулятором offset, а не difference.

Но тогда не запомнит фазу. Каждый раз заново придётся настраивать.

[Nick]

А измерял на частоте 11кГц, так как на 10кГц и кратных присутствует помеха?

Ага, причём помоему ночью она больше

Добавлено через 55 секунд

Кто нибудь мерил АЧХ карты. Посмотрите
https://forum.vegalab.ru/attachme...1&d=1217084963

Я мерял, было всё в порядке.

[antecom]

А какие кондёры убрал, что-то улучшилось?

Конденсаторы SMD 0603, емкость не мерял, параллельно выходу стояли в Echo Indigo. Если их не убрать, AD8066 установленный вместо штатного ОУ, мог возбуждаться.

Но тогда не запомнит фазу. Каждый раз заново придётся настраивать.

А шо робити?
Я составил bat. файл, которым запускаю генераторы с нужным уровнем, а потом в каждом вручную выставляю нужную фазу, предварительно записав ее на листочке.

[Nick]

Сегодня сделал ещё одну попытку задавить составляющие 16, 17кГц на выходе уся при измерении IMD. Шунтировал отдельные земляные дорожки к общей точке на плате толстым коротким проводником для снижения их сопротивления и т.п. Изменений никаких. Ниже -120дБ не опускаются.

Фигня какая-то. А не пробовал номиналы в делителе на выходе поставить побольше. Типа 200 и 4к (искажения не увеличиваются ?). Провода укоротить до звуковой...
Вообще у меня такое чувство что это наводка в звуковой карте. Почему она есть на выходе усилителя, а напрямую её нет, возможно связано с более высоким сопротивление выходного делителя...

[antecom]

Фигня какая-то. А не пробовал номиналы в делителе на выходе поставить побольше. Типа 200 и 4к (искажения не увеличиваются ?). Провода укоротить до звуковой...

Пробовал. Сегодня проверил с ещё одним делителем. 4.99кОм (smd1206 4шт. параллельно - последовательно и 255ом (Susumi RR 0805 510ом 2шт. впараллель). IMD и уровни 16, 17кГц не изменились по сравнения со штатным 1.91к/100ом. Провода не длиннее чем у тебя. Да и каналы, для проверки, я перекидывал много раз.

Вообще у меня такое чувство что это наводка в звуковой карте. Почему она есть на выходе усилителя, а напрямую её нет, возможно связано с более высоким сопротивление выходного делителя...

Проверял и эту версию, запаяв последовательно с входом правого канала 300ом. Искажения в канале не увеличились.
И выходной делитель собирал с номиналами 510ом/26.7ом. Не повлияло.
И при всем этом IMD не зависит от нагрузки, по крайней мере от хх до 4ом.