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.

[qwerty]

Offтопик:

Мне "Гамма Плюс" и вопросов лишних не задаёт.

А мне задаёт...настойчиво так. Ну да бес с ними. Я больше про NS, ADI, ST, Vishay....

[MAXIM_A]

А LT1083 ?

AD8065AR сильно хуже LT1363 ? AD легче приобрести.
Извиняюсь, вы про стаб он тоже LT.

[Nick]

AD8065AR сильно хуже LT1363

Нет, если не вводить балансировку то даже лучше.

Добавлено через 59 секунд
LT1363 и LT1083 можно заказать сэмплами, каждых по 4 шт.

[Walter]

Nick, По поводу минимизации кол-ва номиналов. Если С3=С4=4 х С7
Как раз полоска минимально продаваемых СМД= 10шт.
Сильно уедет от идеала?

5пФ тоже хорошо в параллель для 10/15.

[Nick]

Если С3=С4=4 х С7

А это по какой схеме ?

[Walter]

По последней, которая в заголовке

где 390, 420 пФ

[Nick]

По последней, которая в заголовке

где 390, 420 пФ

Тогда наверно C1=С3=4*C7=400p ?

[Walter]

Nick,
Точно! Извини, промахнулся. Смотрел так скзать в компьютер, а видел... ну было еще много закладок открыто

Если их номиналы не приведут к криминалу, то в "симпли" может имеет смысл их внести. На то он и упрощенный.

[Nick]

Если их номиналы не приведут к криминалу, то в "симпли" может имеет смысл их внести. На то он и упрощенный.

Привести не приведут, но 4 в параллель кондёров ставить как-то некрасиво . А C1 и так состоит из двух - 390 плюс 33 например.

[antecom]

Несмотря на приближающийся релиз авторских плат, решил заказать и свой вариант. Будет с чем сравнить
На мой взляд, получилась удачная трассировка. Схема соответствует упрощенной версии Nickа с небольщими изменениями. Также добавлена защита и входной фильтр на AD8065. Размер платы 35х152мм.
Жду конструктивной критики.
Сорри за качество рисунков, не разобрался как сделать нормальные из PCADа.

[MadAleks]

antecom, А чего фильтрик на отдельной платке, а не вместе с усилом?
Не разглядел, каким образом "плюс" от моста к ЛМ-ке приходит .
Ноги Лм-ке, как я понял, немного подправил ?

[antecom]

Хотелось в первую очередь оптимально развести основной усилитель. Фильтр не получалось "приткнуть" с сохранением общей точки земли. С учетом того, что входной фильтр нужен не всегда (наличие преда, использование усилителя для активной АС) решил сделать его на отдельной платке, которая напаивается снизу на выводы С24, C25.

Не понял про "плюс", на плате нет диодного моста. Есть одна перемычка с выхода отицательного стаба на землю.

У LM-ки 2-я и -11-я ноги откушены, первая подогнута в ряд с четными, так она даже на 5мм короче.

[Nick]

Фильтр не получалось "приткнуть" с сохранением общей точки земли.

Землю для фильра можно в принципе взять с земли U1. Хотя если фильтр делать отдельной платой, то я бы наверно расположил бы его на входном разьёме, и за одно предусмотрел бы место под разделительный конденсатор.

Добавлено через 5 минут
Чё то мне непонятно каким образом стабы запаиваются и где их выводы...

Добавлено через 2 минуты
Да, и сразу предупреждаю, защиту я ещё не проверял в реальности, смотрел только в симуляции .

Добавлено через 1 минуту
А какого размера R7, R8 ? (я бы поставил 0805 или даже 1206).

Добавлено через 5 минут
Хотя схема защиты я так понял не моя ?

[MadAleks]

Не понял про "плюс"

Я сам не сразу разглядел, что стабы на плате тоже с двух сторон прилеплены, так что вопрос снят.

[antecom]

Чё то мне непонятно каким образом стабы запаиваются и где их выводы...

Стабы друг под другом, с разных сторон платы со смещением на 4мм. Одна нога каждого стаба монтируется в соответствующее отверстие, две других подгибаются и запаиваются планарно. Не очень технологично, но у меня не массовое производство.

R7, R8 размером 0805, как и остальные в сигнальных цепях. Я бы тоже поставил их побольше, но на digikey нет Susumi RR 1206. У тебя в прототипе 0805 вроде работают нормально.

Защита попроще, без защелкивания. Из твоей схемы взял включение оптрона (его выводы тоже подогнуты под корпус, иначе не влезал, а перелопачивать почти готовую печатку не хотелось). Схему защиты могу нарисовать и выложить чуть позже, если кому интересно.

[Nick]

Защита попроще, без защелкивания. Из твоей схемы взял включение оптрона (его выводы тоже подогнуты под корпус, иначе не влезал, а перелопачивать почти готовую печатку не хотелось).

Если без защёлкивания и с оптроном, то получится генератор. Например при постоянке на входе усилителя, будет заряжаться входной кондёр защиты, она будет отключать LM3886, из-за этого будет 0 на её выходе и кондёр будет разряжаться, и защита будет включать LM3886, потом опять заряжаться и.т.д....

Добавлено через 1 минуту

Я бы тоже поставил их побольше, но на digikey нет Susumi RR 1206. У тебя в прототипе 0805 вроде работают нормально.

Да, всё ок.

Добавлено через 2 минуты
Завтра скачаю вьювер PCAD-a, посмотрю разводку внимательней. Но на первый взгляд вроде нормально.

[antecom]

Если без защёлкивания и с оптроном, то получится генератор.

Да, ты прав. Если, пойдет постоянка с источника сигнала получится генератор с периодом несколько секунд. Т.е. защищает только от выгорания LM-ки, когда цепь mute уже не работает. Попробую переделать. Жаль под реле уже все не влезет.

Или может вообще оптрон убрать? Интересно, LM-ка нормально переживет разрыв обратной связи?

Завтра скачаю вьювер PCAD-a, посмотрю разводку внимательней. Но на первый взгляд вроде нормально.

Спасибо. Хочу заказать до среды - в четверг уезжаю в отпуск.

Землю для фильра можно в принципе взять с земли U1. Хотя если фильтр делать отдельной платой, то я бы наверно расположил бы его на входном разьёме, и за одно предусмотрел бы место под разделительный конденсатор.

Можно и на входном разъеме (точнее у регулятора громкости). Думал об этом, но не решил как лучше. Если выносить, провод земли от усилителя к фильтру будет общим для сигнала и питания. Можно будет проверить в железе как это отразится на искажениях.

Добавлено через 10 часов 7 минут
Nick, подскажи, достаточно ли цепочки 4.7к 10мкФ в цепи Mute для предотвращения щелчков при включении питания при банках 30000мкФ? Я смотрю ты не стал вводить в схему защиты задержку включения реле.

[Nick]

Nick, подскажи, достаточно ли цепочки 4.7к 10мкФ в цепи Mute для предотвращения щелчков при включении питания при банках 30000мкФ?

Да, включается он практически бесшумно.

[antecom]

Попробую завтра отмакетировать такую схемку защиты. По идее, должна работать. Цепь Mute возможно прийдется сделать как у тебя в ZERO D 50 REV D5.7 MAIN для увеличения задержки.

[Nick]

Попробую завтра отмакетировать такую схемку защиты. По идее, должна работать. Цепь Mute возможно прийдется сделать как у тебя в ZERO D 50 REV D5.7 MAIN для увеличения задержки.

Не плохая идея по упрощению. Только я думаю можно вполне обойтись без TL431, благодаря ПОС тригера фронт хороший и так. Надо бы поставить кондёры в тригер для надёжного старта и защиты от помех.