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]

Никак не придут посылки с деталями , образцы от LT уже месяц идут

Привет! Да, LT долго шлют даже по США.

[MAXIM_A]

Ток через землю, это практически ток через нагрузку, т.е. неискажённый, это справедливо для любой формы входного сигнала.

Как в идеале должны быть расположены питающие полигоны относительно друг друга и земли - один над другим, а между ними земля?

[Nick]

Как в идеале должны быть расположены питающие полигоны относительно друг друга и земли - один над другим, а между ними земля?

Земля, +, -, земля. Можно одну землю убрать.

Добавлено через 32 секунды
Про то как мерять ESR https://forum.vegalab.ru/attachment....6&d=1191003127.

[MAXIM_A]

Земля, +, -, земля. Можно одну землю убрать.

А при двуслойке: плюс над минусом и рядом земля?

[Nick]

А при двуслойке: плюс над минусом и рядом земля?

Да.

[MadAleks]

Вот эскиз другого варианта питания, кондёры в два ряда, специально для желающих . Земляной полигон позволяет токам "выбирать" путь наименьшей индуктивности, и соответственно мало излучать.

[qwerty]

Offтопик:

образцы от LT уже месяц идут

Мне последние за пару недель дошли. Правда при этом проявила нездоровый интерес компания "Гамма"...

Компания Гамма является официальным дистрибьютором компании Linear Technology (LTC).

Мы получили информацию от LTC, что Вы запрашивали образцы следующих позиций:...........
Для отгрузки данных образцов в Ваш адрес компания Linear Technology попросила нас уточнить некоторый детали Вашего проекта. Во вложении находится стандартная форма для заказа образцов и регистрации проекта. Заполните пожалуйста и вышлете ее мне, что бы мы смогли отгрузить Вам эти образцы.

Правда интерес проявился уже когда я получил образцы...

[MadAleks]

Компания Гамма является официальным дистрибьютором компании Linear Technology (LTC).

Мы получили информацию от LTC, что Вы запрашивали образцы следующих позиций:...........

Offтопик:
Та же хрень, только они отгрузили после того как я им позвонил через три недели после отправки формы...

qwerty,

Offтопик:
Привет тёзка! А я в Дивногорске проживаю!

[Vidalgo]

Дело в том, что магнитное поле пропорционально току через проводники. Если если сделать + и - питания друг над другом и одинаковые, то магнитное поле от них будет пропорционально сумме токов через них (ток смещения можно не учитывать, так как это постоянная величина, и мало того при суммировании он будет вычитаться). А сумма токов через них практически равна току через земляной проводник. Ток через землю, это практически ток через нагрузку, т.е. неискажённый, это справедливо для любой формы входного сигнала.

Смотри, вот реальная сигналограмма. В левой части хорошо видно как за счет мощной НЧ-составляющей долгое время (миллисекунды) практически все действо происходит в "плюсовой" области, почти на полную шкалу. Т.е. работают плюсовая шина и земляная, ток в них пульсирующий.

[Nick]

Смотри, вот реальная сигналограмма. В левой части хорошо видно как за счет мощной НЧ-составляющей долгое время (миллисекунды) практически все действо происходит в "плюсовой" области, почти на полную шкалу. Т.е. работают плюсовая шина и земляная, ток в них пульсирующий.

Это не отменяет того чего я написал, в сумме + и - будут излучать этот сигнал практически без искажений. Закон Кирхгофа работает.

[MadAleks]

практически все действо происходит в "плюсовой" области, почти на полную шкалу

Совершенно верно, и действо "чистого" выходного сигнала тоже в "плюсовой" области, а хвосты гармошек от АБ режима возникают при сигнале, действующем и "в плюсе" и "в минусе".

[Vidalgo]

Это не отменяет того чего я написал, в сумме + и - будут излучать этот сигнал практически без искажений. Закон Кирхгофа работает.

Какой минус, на том участке у нас однотакт фактически.

[MadAleks]

Какой минус, на том участке у нас однотакт фактически.

, Правильно, и гармошек почти нет поэтому

[Nick]

Какой минус, на том участке у нас однотакт фактически.

Ну и что, искажений в магнитном поле тем более небудет. Я же не говорю что + и - в сумме вообще не будут создавать магнитное поле, будут конечно, но это это поле не будет содержать искажения, в отличии от + и - поотдельности.

[Vidalgo]

, Правильно, и гармошек почти нет поэтому

Offтопик:
Да. Поэтому уже который год собираюсь сделать хороший однотакт. Сейчас наверное дело сдвинется, т.к. после смены акустики нужда в мощности сильно уменьшилась.

[MadAleks]

Nick, Комментариев к эскизу не будет ?

[Nick]

Да. Поэтому уже который год собираюсь сделать хороший однотакт.

У двутакта в А тоже искажений в цепях питания не будет.

Добавлено через 1 минуту

Nick, Комментариев к эскизу не будет ?

Да чего уже комментировать , пробовать надо, чтобы узнать чего лучше...

Добавлено через 2 минуты
Чего я бы сделал, так это сдвинул бы нижний ряд кондёров, на пол диаметра конденсатора влево и вверх, чтобы поплотнее стало.

[Vidalgo]

Ну и что, искажений в магнитном поле тем более небудет. Я же не говорю что + и - в сумме вообще не будут создавать магнитное поле, будут конечно, но это это поле не будет содержать искажения, в отличии от + и - поотдельности.

ОК, тогда можно сформулировать так:
В магнитном поле, излучаемом шинами питания, содержание продуктов переключения АВ (или В) каскада непостоянно и зависит как от геометрии шин так и спектра входного сигнала. Вне зависимости от наличия этих продуктов, само это поле есть возмущающий фактор для других, малосигнальных цепей.
Поэтому мне представляется важнее минимизировать контуры шина-земля, а контур шина-шина второстепенен (но может быть важен в частных случаях - т.е. вопрос статистических закономерностей в реальных сигналах).
Короче, четырехслойная раскладка шин должна решать все моменты. Второй слой земли я бы не убирал.

Добавлено через 5 минут

У двутакта в А тоже искажений в цепях питания не будет.

Offтопик:
Есть, только другого происхождения - неабсолютность симметрии плеч например

[Nick]

т.е. вопрос статистических закономерностей в реальных сигналах

Это тут не причём, если сигнал такой как предоставили вы (типа всё время в плюсе), то минимизация контуров, что шина-земля, что шина-шина, ничего толком улучшать не будет. Проблема возникает только при переходе через район 0 (из-за АВ, В), и её эффективнее решать минимизацией шина-шина.

Добавлено через 30 секунд

Сообщение от Nick
У двутакта в А тоже искажений в цепях питания не будет.


Off:
Есть, только другого происхождения - неабсолютность симметрии плеч например

Такого уровня могут быть и у однотакта (порядка уровеня искажений самого усилителя). На практике это большого значения не имеет, при нормальном монтаже.

[Vidalgo]

Это тут не причём, если сигнал такой как предоставили вы (типа всё время в плюсе), то минимизация контуров, что шина-земля, что шина-шина, ничего толком улучшать не будут.

Как это ничего, как раз контур шина-земля и работает на том участке. Вторая шина (т.е. контур шина-шина) ждет своего часа.
Да, переключательных искажений в это время нет, но это не отменяет необходимость учитывать переменную составляющую тока в шине и возвратного. Это наводка на другие цепи, надо давить.

Проблема возникает только при переходе через район 0, и её эффективнее решать минимизацией шина-шина.

Плюс шунт между шинами. У Вас на схеме он есть, в виде опционального снаббера. Поставьте пленочник, не керамику ни в коем случае.