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.

[Nick]

Спасибо, что "послал"
Только не получается ни хрена получить глубину ООС на 20кГц 70дБ при Ку самой ЛМ ~52дБ и Ку ЛМ318 ~54дБ на той же частоте . Поэтому и просил выложить для модели.

Прости, я не знал что ты хочешь посмотреть на тот же график в исполнении LTSpice. Только непонятно почему не получается ? А сколько получается ? Вообще у LM318 почему-то ты сильно мало говоришь, должно быть немного меньше 70дБ.

[MadAleks]

Николай, поглядел плату? А то я уже дальше творю .

[Nick]

Если кто не спит, вот ещё версия на закуску .

Не нравится мне земля R11. Я бы вёл либо отдельно, либо до земляного выводя LM3886.

[sia_2]

Спасибо, что "послал"
Только не получается ни хрена получить глубину ООС на 20кГц 70дБ при Ку самой ЛМ ~52дБ и Ку ЛМ318 ~54дБ на той же частоте . Поэтому и просил выложить для модели.

1. 52+54 ~ 105 >> 70. В чем вопрос ?
2. Ку LM318 на 20 кГц 65...67 дБ в зависимости от напряжения питания. см. даташит.

[Nick]

MadAleks, либо с землёй R9 R29, это наверное самый лучший вариант.

[MadAleks]

Не нравится мне земля R11. Я бы вёл либо отдельно, либо до земляного выводя LM3886.

Аргументируй?

[Nick]

Аргументируй?

Всё тоже что и для R4. Только это вход LM3886, фактически.

[MadAleks]

Всё тоже что и для R4. Это вход LM3886, фактически.

Не только вход ЛМ-ки, но и выход U1 .
Переделать совсем нетрудно, у меня есть и такой вариант.

[Nick]

Не только вход ЛМ-ки, но и выход U1

Скажем так, это вход + LM3886 (по Ку), который потом ссумируется с выходом U1 в некоторой пропорции

[Nikolav]

Только непонятно почему не получается ?

Я, собственно, для ревизии С прикидывал
При Ку ЛМ ~52дБ и Ку ЛМ318 ~54дБ итого 106 дБ
Коэф. передачи ОС ~-26дБ.
R1, R4~ -30дБ
Вот и получилось глубина ООС не более 50дБ

Вообще у LM318 почему-то ты сильно мало говоришь, должно быть немного меньше 70дБ.

Смотрел модель в МС8

[Nick]

Сообщение от Nick
Вообще у LM318 почему-то ты сильно мало говоришь, должно быть немного меньше 70дБ.

Смотрел модель в МС8

Глянь в даташите. Ну и у C меньше 70дБ, с LM318 где-то 60дБ наверное, при том R4 (для LM318 его лучше сделать 150).

[Nikolav]

Вопрос снят

[MadAleks]

Скажем так, это вход + LM3886 (по Ку), который потом ссумируется с выходом U1 в некоторой пропорции

Скажем так (С) , Через R11 бегут два тока - выходной ЛТ и входной ЛМ, причём вх. ток ЛМ вносит существенную долю. Основной упор - на R11 выделяется сигнал ошибки, усиленный У1, который и является входным сигналом ЛМ-ки. Соответственно падение на Р11 от вх. тока ЛМ создаёт некоторую ошибку для сигнала ошибки . Так что лучший вариант либо компенсировать вх. ток, либо вообще разделить ЛТ и ЛМ по постоянке . Кстати, мне не совсем нравится, что "-" вход ЛТ не привязан к земле рядом с самим опером.

[Nick]

Скажем так (С) , Через R11 бегут два тока - выходной ЛТ и входной ЛМ, причём вх. ток ЛМ вносит существенную долю.

Главным образом это вход ООС (первой петли), если ты уберёшь U1, то это будет чистый вход + LM3886. Чем чище ты его сделаешь (ближе к общей точке), тем меньше надо будет U1 его исправлять. Вообщем нужно сделать так, чтобы у R11 на земляном выводе был потенциал общей точки и не парить мозги Для этого лучше его с землёй питания не мешать.

[MadAleks]

Главным образом это вход ООС (первой петли), если ты уберёшь U1, то это будет чистый вход + LM3886. Чем чище ты его сделаешь (ближе к общей точке), тем меньше надо будет U1 его исправлять. Вообщем нужно сделать так, чтобы у R11 на земляном выводе был потенциал общей точки и не парить мозги Для этого лучше его с землёй питания не мешать.

Надо поставить два Р11 - для ЛМ и ЛТ и разделить их кондёром, тогда всем будет хорошо

[Nick]

Надо поставить два Р11 - для ЛМ и ЛТ и разделить их кондёром, тогда всем будет хорошо

Надеюсь ты шутишь

[MadAleks]

Надеюсь ты шутишь

Если входные токи ЛМ-ки были бы как у ОУ с ТОС, шутка имела бы долю правды , а вот и новая версия!

[Nick]

Если входные токи ЛМ-ки были бы как у ОУ с ТОС, шутка имела бы долю правды , а вот и новая версия!

Вроде ничего, может завтра ещё посмотрю, но поидее нормально.

[MadAleks]

Обрати внимание, я там стабы подгрузил. Ещё можно поставить экран на ЛМ-ку и кондёры, отгородив от них малосигнальную часть схемы.
Мне кажется, надо уделять внимание всем возможным мелочам, какие могут хоть как-то повлиять на результирующий ТХД схемы. Николай, а ты мерил ТХД на реальную нагрузку (извини если было, ветку копать ломы )

[Nick]

Николай, а ты мерил ТХД на реальную нагрузку (извини если было, ветку копать ломы )

На реальную нагрузку очень трудно померять по многим причинам. Я мерял на 4ома + 1мкф в параллель. Искажения такие же как и для просто 4 ома.

Добавлено через 2 минуты

Хочешь ознакомить аудиторию, переводи...

ИГВИН, вот перевод, немного наверное корявый, но думаю всё будет понятно.
Я только что разговаривал по телефону с Джоном Данлави. Конечно как и любой дизайнер Данлави решительно защищал свой выбор деталей, используемых в кроссовере. Это конечно не для кого не сюрприз, но позвольте мне рассказать вам о том, как он защищал свой выбор.
Он признал, что он мог бы использовать более дорогие детали, но он сказал, что он выбирал части по реальным характеристикам , а не по цене. Те конденсаторы, что он использует - из полипропилена и имеют лучшие измеренные характеристики из всех конденсаторов доступных на рынке, просто лучших нет. Он не использует индуктивности с железным сердечником потому, что они просто не работают как надо - они имеют тенденцию к насыщению на очень низком уровне, поэтому они имеют менее постоянные характеристики. Катушки без сердечников, что он использует, являются наиболее точными и постоянными. Его цель была использовать не "наиболее дорогие детали, а те которые имеют лучшие характеристики".
Как я уже говорил ранее, его цель всегда была создать наиболее точные колонки насколько это возможно. Он не только использует свои уши для проверки акустики, но тщательно меряет каждую колонку в пределах + / - 1 дБ с полным набором измерений, сделанные в его всемирно известной безэховой камере. "Каждая колонка" тщательно измеряется по всем параметрам, и только затем идёт на продажу. "Не какие другие колонки в мире не проходят через такие жесткие испытания", необходимые для точности воспроизведения.
Джон напомнил мне о том, что Dunlavy IVa используется во всех крупных студиях записи по всему миру. Эта АС, на которой звучит наибольшее количество разной музыки на сегодня, поэтому изменение его точности применением других компонентов будет добавлять искажения или покрайней мере уменьшит точность воспроизведения. Джон заметил, что иногда он считает, "люди скорее будут слышать искажения или неточный звук скорее чем истинный".
Я думаю, что нужно напомнить что цель Данлави очень важна в производстве "точных АС". Я вспоминаю рассказ Джона, который он мне рассказал раньше, он устанавливает пару IVa в его большой безэховой камере вместе с реальными инструментами. Про пианино, это история где они играют на рояле или цифровую запись 24 бит через его АС. Народ который привели в целях выявления что играет, не могли определить какую-либо разницу между АС и реальным пианино. Если вы решите изменить фильтры АС вы измените точность этих АС, возможно на Ваш личный вкус, но это не цель АС Данлави. Данлави хочет "воспроизводить музыку, точно, на сколько это возможно". Если измерения и испытания прослушивания показывают что IVa удалась,то любое изменение будет только делать хуже.
Это интересная тема, я думаю те, кто все же решил изменить свои АС, решает проблему остальных составляющих своей системы. Я бы рекомендовал людям поискать слабое место в их остальной системе прежде чем смотреть на эти АС как на проблему.