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.

[nazar]

А с чем сравнивать будем ?

А зачем сразу сравнивать, хотя можеш с криком

Добавлено через 1 минуту

посмотри и на входное сопротивление),

видел, лучше конд, хотя кто может себе позволить обойдется и без него

[vd_two]

Конденсатор тоже не подарок, да еще и на такую емкость.
Я бы интегратор развел, а сервофобы могут его не монтировать

[Nick]

Конденсатор тоже не подарок, да еще и на такую емкость.
Я бы интегратор развел, а сервофобы могут его не монтировать

Всё будет, интегратор это отдельная тема, будем с ней разбираться когда с главным закончим, а именно искажения на ВЧ (чуть меньше 0.002%, в данном конструктиве, на 7кГц, мне не очень нравится).

[vd_two]

Всё будет, интегратор это отдельная тема, будем с ней разбираться когда с главным закончим, а именно искажения на ВЧ (чуть меньше 0.002%, в данном конструктиве, на 7кГц, мне не очень нравится).

Offтопик:
он хочет мини-Халкро

[Gajdar]

В общем, уже пора конструктив пообсуждать... я так уже и паяльnick заточил )))
В общем, влияние сильноточных цепей на конструкцию реально при такх параметрах cхемы. В идеале сделать бы как акулиничев - выходники, кондеры фильтра и диоды на одну платку и изолировать её от УН радиаторами ...
Но в данном случае, это невозможно. Поэтому ИМХО диодный мост и кондеры максимально близко друг к другу на плату и максимально далеко от "второстепенного ОУ". Силовая земля в точке соедиенения кондеров. Выходная Л-Р цепь на выходных клеммах...
Еще, очень бы хотелось при разводке платы избежать двух моментов:

1. повород дорожки проводника более чем на 90 градусов не заворачивать, вообще бы вписаться без таких поворотов, проводники максимально широкие для такого конструктива и если можно - с плавными переходами, закругленными.
2. силовая земля от кондеров, туда же заводится сигнальная земля от входной части, опреа, и лмки..

[Nick]

В общем, уже пора конструктив пообсуждать... я так уже и паяльnick заточил )))
В общем, влияние сильноточных цепей на конструкцию реально при такх параметрах cхемы. В идеале сделать бы как акулиничев - выходники, кондеры фильтра и диоды на одну платку и изолировать её от УН радиаторами ...
Но в данном случае, это невозможно. Поэтому ИМХО диодный мост и кондеры максимально близко друг к другу на плату и максимально далеко от "второстепенного ОУ". Силовая земля в точке соедиенения кондеров. Выходная Л-Р цепь на выходных клеммах...
Еще, очень бы хотелось при разводке платы избежать двух моментов:

1. повород дорожки проводника более чем на 90 градусов не заворачивать, вообще бы вписаться без таких поворотов, проводники максимально широкие для такого конструктива и если можно - с плавными переходами, закругленными.
2. силовая земля от кондеров, туда же заводится сигнальная земля от входной части, опреа, и лмки..

Конструктивно всё будет делаться под вот такой вот корпус.
Разделить УН и ВК в нашем случае нельзя, но можно разделить LT1363(LM318) и LM3886. Поидее это тоже должно дать эффект, так как предназначение LT1363(LM318) уменьшать искажения LM3886 и если на неё будет меньше наводится, она будет лучше это делать.

[Nick]

Nick, хотел тебе предложить сделать екстремальный тест усилка,
1,Сгенерировть белый шум 0-20кгц, фильтрами вырезать 0-10кгц, подать на усь и посмотреть с каким уровнем будет срач в диапазоне 0-10кгц
2, Селективным методом. Подать на вход реальный звуковой сигнал, вход (через неб. интегр. цепочку) и выход (через точный делитель) подавать на два входа ацп, в анализаторе их вычесть и посмотреть что осталось

Я могу провести относительно просто первый тест, со вторым я думаю будет для меня проблемно чисто технически. При правильном подборе делителя сигнал составит микровольты (это всё равно что смотреть в точке ссумирования ООС) и гарантировать что я этот сигнал смогу посмотреть без дополнительных наводок я немогу.

[nazar]

Но в данном случае, это невозможно.

вполне возможно

2. силовая земля от кондеров, туда же заводится сигнальная земля от входной части, опреа, и лмки..

лучше весь верхний слой под землю отдать+еще поделить ее если надо

Добавлено через 3 минуты

Я могу провести относительно просто первый тест, со вторым я думаю будет проблемно чисто технически.

ок, очень бы хотелось взлянуть
блин у тебя ж усь инвентиров., тогда еще проще только выставить одинаковые уровни на входе АЦП (пост. два подст. грубо и точно)и инт. цепочкой с входа умзч фазу подстроить чтоб был минимальный уровень первой гарм. и сложить это вместе,попробуй

[Nick]

лучше весь верхний слой под землю отдать+еще поделить ее если надо

Я так и сделал.

[Nick]

ок, очень бы хотелось взлянуть
блин у тебя ж усь инвентиров., тогда еще проще только выставить одинаковые уровни на входе АЦП (пост. два подст. грубо и точно)и инт. цепочкой с входа умзч фазу подстроить чтоб был минимальный уровень первой гарм. и сложить это вместе,попробуй

Я попробую...

[uss]

Конструктивно всё будет делаться под вот такой вот корпус.

Классный корпус !

[Nick]

Классный корпус !

И недорогой относительно (80евро), правда доставка почти столько же

[Анатолий_В]

Nick, ежли бы вместо того, чтобы извлекать неизвлекуемое и впихивать невпихуемое, добиваясь чего-то от ИМС с током покоя 50 мА , начал собирать СЛ или зуевский, то уж давно бы собрал. Всё-таки, класс А до 5 Вт что-то да значит.

В этом "Артем" прав. Все таки это другой класс и другой звук.

[Nick]

В этом "Артем" прав. Все таки это другой класс и другой звук.

Как можно сравнивать не разу не слышав ? Вообще стереотипы вредная штука, особенно на пути к чему то новому

[Анатолий_В]

Как можно сравнивать не разу не слышав ?

Этот не слушал, но слушал уже пару десятков приличных аппаратов. В кассе А звучание более мягкое и приятное. Это не значит, что оно обязательно более "точное".
Корпус для данного аппарата внешне кажется очень солидным. Хорошие радиаторы позволят дать токи покоя под 0.5А. С таким током покоя на приличной аккустике в усилителе типа Зуева, Линкса не выйдете из А при прослушивании дома. Нет надобности тратить такие радиаторы на ЛМ с малым током покоя.

Добавлено через 1 минуту
Хотя результаты меня заинтересовали. Трудоемкость изготовления на ЛМ намного меньше чем на рассыпухе.

[Nick]

Этот не слушал, но слушал уже пару десятков приличных аппаратов. В кассе А звучание более мягкое и приятное. Это не значит, что оно обязательно более "точное".
Корпус для данного аппарата внешне кажется очень солидным. Хорошие радиаторы позволят дать токи покоя под 0.5А. С таким током покоя на приличной аккустике в усилителе типа Зуева, Линкса не выйдете из А при прослушивании дома. Нет надобности тратить такие радиаторы на ЛМ с малым током покоя.

Этот усилитель сравнивался с Musical Fidelity F-15 - Hi-End в классе А. на PIEGA P-5 - http://www.stereotimes.com/speak051099.shtml. MF играет хуже...

Offтопик:
Вадим, если ты читаешь эту ветку, было бы замечательно если бы ты изложил это тут поподробнее. Спасибо.

C Creek 4330MK2 и 5330SE тоже сравнивался, на Revel M22 (это всё у меня). Результат тот же..

[nazar]

В этом "Артем" прав. Все таки это другой класс и другой звук.

как сказать, измерения пока радуют, осталось конструктив причесать

[Анатолий_В]

Но хорошие характеристики только в указанных тестах. А если смотреть на интермоды более высоких порядков? Если подавать более ВЧ сигналы? Что с перегрузочной способностью у схемы?

Такие параметры и ВВник дает, а вот со звуком у него проблемы. ЛМ нормально сбалансирована по скоростям, но добавляя на вход каскады не перегружаем ли мы ее? Наверняка больше перегружаем.

[Nick]

Но хорошие характеристики только в указанных тестах. А если смотреть на интермоды более высоких порядков? Если подавать более ВЧ сигналы? Что с перегрузочной способностью у схемы?

Такие параметры и ВВник дает, а вот со звуком у него проблемы. ЛМ нормально сбалансирована по скоростям, но добавляя на вход каскады не перегружаем ли мы ее? Наверняка больше перегружаем.

Не, ВВ-шник не даёт, покрайней мере если сравнивать с журналом. Что значит интермоды более высоких порядков ? Нет, не перегружаем, это всё моделировалось и уже тестировалось, на меандре. Плюс IMD 19+20 на мощности приближенной к максимальной хороший тест и для TIM тоже.
Вообще текущая проблема это не схема, а конструктив, то есть искажения наводятся с цепей питания ВК...

[Анатолий_В]

Не, ВВ-шник не даёт, покрайней мере если сравнивать с журналом.

На новой элементной базе дает достаточно низкие имд при подаче 19+20кГц. Более высокие порядки интермод ну дадим 200кГц+201кгц, а смотреть будем на ЗЧ. Похоже, что чувствительность уха к ним около -140дб.
Можно подать многочастотный сигнал. Посмотреть что будет.

Вообще перевод из АВ в А дает изменение в гармониках у хорошего усилителя на очень низком уровне. Но ведь слышно же!