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.

[MadAleks]

MadAleks,
А ты попробуй ;)

Попробую обязательно, но между "-" и "+" только постоянка

[Nick]

1. Может стоит учесть, что реальный сигнал бывает далеко не симметричный?

Это роли не играет, новые гармоники от этого не появятся.

Добавлено через 2 минуты

2. Текущий спектр считается для периодического сигнала на большом временном промежутке, т.е. он получится в привычном для нас виде - палками гармоник. Мгновенный может быть посчитан для интервала менее периода сигнала (например для одиночного импульса) и представляет собой уже непрерывную функцию ( а не "палки" ).
Могу наврать с определениями, учебник ещё не глядел.

Мгновенный нет смысла рассматривать, так как он будет практически бесконечным, даже для синуса.

Добавлено через 43 секунды

3. Не, печатки надо - для чистоты эксперимента

Ну если есть желание и прибры (звуковая), то почему бы и нет

Добавлено через 1 минуту

Настряпал тут ещё пару вариантов питания, согласно Вашим правилам

Тот что с кондёрами справа более оптимальный, так как чем дальше от сигнальной части тем лучше. Кондёры можно расположить в 2 ряда, при этом + и - полигоны лучше сделать абсолютно одинаковой формы, если это возможно...

[Audiomaniac]

Nikolav, говорит, нет такого файла или директории..

[Nick]

Offтопик:

Доброе Николай! Как погода в NY ?

Холодновато, но так вроде ничего. Я кстати живу в Рочестере, штат NY, а не в городе NYC.

Добавлено через 59 секунд

Nikolav, говорит, нет такого файла или директории..

Там нужно почитать, Konkere где-то писал, логин и пароль. Без него невидно...

[Audiomaniac]

MadAleks,

Попробую обязательно, но между "-" и "+" только постоянка

Ну, раз так - то везуха тебе! Никакие помехи не страшны.

[MadAleks]

Nikolav, говорит, нет такого файла или директории..

Зайди просто на FTP без поддиректорий, вроде пускает.

Добавлено через 12 минут

Это роли не играет, новые гармоники от этого не появятся.

Но налицо явная несимметрия токов в шинах питания, т.е полной взаимокомпенсации не будет, ИМХО.

Мгновенный нет смысла рассматривать, так как он будет практически бесконечным, даже для синуса

Дело не в конечности спектра, а в состоянии токов на конкретный момент времени (а не на интервале усреднения). Ну да ладно, почитаю теорию, думаю расставлю для себя точки над Ё

Ну если есть желание и прибры (звуковая), то почему бы и нет

Есть. Генератор Г3-118, звуковухи на любой вкус , Live, Audigy2, E-MU1212m-PCI. Время вот только выберу.

Тот что с кондёрами справа более оптимальный, так как чем дальше от сигнальной части тем лучше. Кондёры можно расположить в 2 ряда, при этом + и - полигоны лучше сделать абсолютно одинаковой формы, если это возможно...

Я второй вариант настряпал (снизу конды), полагая, что так дорога земляная будет короче до малоточной части.
А вообще ничего не мешает сляпать и то и то.
Оч-ч-ень просится 4-х слойка

[Nick]

Но налицо явная несимметрия токов в шинах питания, т.е полной взаимокомпенсации не будет, ИМХО.

А, вы про питание. Нет, там как раз практически полная симметри, в сумме это ток что идёт в нагрузку. Другое дело что проводники полностью одинаковые сделать трудно...

[MadAleks]

Ну, раз так - то везуха тебе! Никакие помехи не страшны.

А мы их и не боимся !

Offтопик:
Токи, однако, бегают при разности потенциалов между полюсами, а у нас она где

[Nick]

Есть. Генератор Г3-118, звуковухи на любой вкус , Live, Audigy2, E-MU1212m-PCI. Время вот только выберу.

Классно, когда планируете сделать ?

[MadAleks]

Классно, когда планируете сделать ?

Offтопик:
Надеюсь, к концу февраля. Приходится рватся на работу, другой проект, калымы, и помощь супруге по компьютеру. Времени и сил мало остаётся

[Audiomaniac]

Nick, ну если подумать, то хороший цап у меня есть - это линкс24.. Что мешает использовать твой метод компенсации гармоник с ним?

[Nick]

Nick, ну если подумать, то хороший цап у меня есть - это линкс24.. Что мешает использовать твой метод компенсации гармоник с ним?

То что это очень неудобно, но вообщем возможно тоже. Только надо будет нагенерить уже не чистые синусы, а с домешанными гармониками. Можно попробовать, если интересно.

[Audiomaniac]

MadAleks,

Токи, однако, бегают при разности потенциалов между полюсами, а у нас она где

Вот где:

Offтопик:
Хехе, разность потенциалов имеет форму жопы.. надеюсь, это случайное совпадение ;)

[Audiomaniac]

Nick, и как в этом случае учитывать пресловутую фазу гармоник, не очень понятно..

[Nick]

Nick, и как в этом случае учитывать пресловутую фазу гармоник, не очень понятно..

Можно подключить усилитель, но без нагрузки. Подключить ADC на вход усилителя и записать сигнал с DAC чистого синуса. Потом в каком нибудь редакторе надо добавить к записанному сигналу синус с частотой основной гармоники но двойной по амплитуде и сдвинутый по фазе от основного на 180градусов (то есть проинвертировать основную гармонику в записанном сигнале). После этого записать на CD и проиграть, гармоники должны быть скомпенсированные. Единственное что вызывает сомнение, это то что всего 16 бит...

[MadAleks]

MadAleks,
Вот где:

Offтопик:
Хехе, разность потенциалов имеет форму жопы.. надеюсь, это случайное совпадение ;)

Offтопик:
Нет! Это не случайно!

Гы-Гы . Уважаемый, а мы так хотим, чтобы эти два резистора по 0.5 стали по 0.00000.....5. В реальном усилителе, да ещё со стабом динамик будет, гад, подозри-и-тельно молчать

Смотря на эти графики, можно заметить, что компенсация полей токов гармоник (не первой гармошки) в шинах питания возможна только в случае если фазы оных:
- в одном плече отстают от первой, - во втором опережают
(во завернул!)

[Audiomaniac]

Да и еще вот что непонятно: почему фаза гармоник может повлиять на их уровень, а фаза основного тона на его же уровень нет? ;) Ведь в этом случае сохранится соотношения гармоник и основного тона, а значит THD останется тем же.

[Nick]

Смотря на эти графики, можно заметить, что компенсация полей токов гармоник (не первой гармошки) в шинах питания возможна только в случае если фазы оных:
- в одном плече отстают от первой, - во втором опережают
(во завернул!)

Алексей, вдумайтесь во фразу, сумма токов в + и - питания практически равна току через нагрузку.

[Audiomaniac]

MadAleks,

Гы-Гы . Уважаемый, а мы так хотим, чтобы эти два резистора по 0.5 стали по 0.00000.....5. В реальном усилителе, да ещё со стабом динамик будет, гад, подозри-и-тельно молчать

А с какими помехами в питании мы тогда так упорно боремся? ;)

[Nick]

Да и еще вот что непонятно: почему фаза гармоник может повлиять на их уровень, а фаза исходного сигнала на его же уровень нет? ;)

Влияет не абсолютная фаза гармоник, а разности фаз гармоник от ДАК-а и усилителя.

Добавлено через 2 минуты
Зная их фазу и амплитуду их легко сложить (как вектора).