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]

перед тем как говорить ты попробуй

Что попробовать, послушать, или сравнить DA получнного DA 30 000uF електр. + 10uF керамики с 30 000uF електрол. + 10uF плёнки ?

Добавлено через 37 секунд

я говорил об одном ефекте а именно ДА и влияние е на звук

Да откуда ты уверен что это именно из-за ДА ?

[Sagittarius]

сопротивление проводов использованных мной ~ 0.01ом (2 по 20см в влечо, 18AWG -это диаметер по американски). Исходя из этого и из того что выходной ток при прослушивании был меньше 1.5А (хотя это неважно относительно всё будет также = Rпров/Rнагр) падение напряжения составит U = I*R = 1.5*0.01=0.015В.

падение напряжения на проводах составит 0.015/7.2= 0.002 (округленно) от выходного напряжения. Или в децибелах 20Log(0.002)=-53.97dB, грубо -54дБ. Теперь для рассчёта влияния этого измениния напряжения на выходной сигнал, нужно глянуть график подавления пульсаций LM3886. Из него мы видим что до 200гЦ подавление более 90дБ. Т.е. Реальное влияние в выходной НЧ сигнал будет на уровне (-54дБ - 90дБ) = -144дБ (это за порогом слышимости). Теперь возьмём ВЧ 20кГц - 50дБ. Тут уже похуже (-54 - 50) = -104дБ. Теперь становится понятным почему в даташите написано что это влияет на ВЧ а не на НЧ и что такое адекватное шунтирование. Как видите уровень этого влияния довольно легко посчитать (L = 20Log(Rps/Rload) - PSRR)
Нашли неточность - напишите пожалуйста.

Считать ОТНОШЕНИЕ выходного сигнала к напряжению сигнала на шинах некорректно. Второй каскад УН, с ОЭ, имеет усиление 5.000 раз как с базы, так и с эмиттера. Ку 5.000 раз - значит, на входе у него - 1,4 мВ полезного сигнала, а на эмиттер подано на порядок больше - 15 мВ. См. рисунок.

Как уже сообщалось, на устранение указанного влияния требуется, чтобы он прошёл на выход УМЗЧ, по цепи ООС вернулся к каскаду сравнения и вызвал КОРРЕКТИРУЮЩИЕ ток/напряжение. При этом неявно расходуется ЛИНЕЙНОСТЬ. Это видно по зависимости подавления от частоты: она такая же, как и диаграмма Боде УМЗЧ. Поэтому ПРАКТИЧЕСКИ при измерениях у УМЗЧ с питанием УН "грязным" напряжением от шин ВК Кг на два-три порядка выше, чем после установки МИНИМУМ RC-фильтра УН-ВК. См. СЛ. Агеева: для питания УН и ВК применены разные источники!

Поэтому и было сказано: ОУ УМЗЧ с совмещёнными выводами ВК и УН - не объект для линеаризации, поскольку назначение его - ширпотреб. Во французких фильмах с Луи де Фюнесом встречаются авто из алюминиевых трубок, обтянутых брезентом. Так туда никто не поставит движок от БМВ: тот же случай.

[Nick]

Считать ОТНОШЕНИЕ выходного сигнала к напряжению сигнала на шинах некорректно.

Saggitarius, в даташите приведён график проникновения сигнала из шин питания в выходной сигнал, он привидён для разных частот и для разных плеч (- и + питания). Это всё измерели, а не придумывали и даже не считали.
Термин употребляемый вами и Ремонт-NIK -ом термин расходование линейности крайне загадочный если не сказать более . Внутренняя схема LM3886 привидена в упрощённом виде.

[Sagittarius]

расчёты для голой LM3886, а у меня на ВЧ на 30-40дБ подавление должно быть больше. Но опять же я непроверял ВЧ подавление.

Вот-вот. Диалектика. То, что ты считаешь благом, оборачивается бедой. Как С, так и БЕЗ ОУ напряжение/ток коректирующего сигнала для корректируемого узла примерно равны. С ОУ - больше, но ненамного.Тогда в коррекции просочившихся пульсаций участвует ВЕСЬ УН, и перекашивается ПАРАЗИТНЫМ сигналом тоже ВЕСЬ УН, а ОУ вынуждено одновременно усиливать как полезный сигнал, так и не очень. Кроме нелинейных возможны и интермодуляционные.
Помнишь, я советовал УБРАТЬ выбросы на выходе ОУ на.. как можно дальше спомощью ППК? И не просто УБРАТЬ, а ЗАВАЛИТЬ фронты выходно импульса ОУ с запасом, как в СЛ.

[Nick]

Кроме нелинейных возможны и интермодуляционные.

Да, возможны, на уровне -140дБ.

[Sagittarius]

Ты пойми одно: мы тебе помогаем, а не издеваемся. Для коррекции искажений/помех от ПРЕДкаскадов нужен ток/напряжение в узел, где они возникают/просачиваются. Нагрузочная же способность предыдущих каскадов НЕ бесконечна. ОНА РАСХОДУЕТСЯ. А это - плохо.

[Nick]

Как С, так и БЕЗ ОУ напряжение/ток коректирующего сигнала для корректируемого узла примерно равны. С ОУ - больше, но ненамного.Тогда в коррекции просочившихся пульсаций участвует ВЕСЬ УН, и перекашивается ПАРАЗИТНЫМ сигналом тоже ВЕСЬ УН, а ОУ вынуждено одновременно усиливать как полезный сигнал, так и не очень.

Sagittarius, вы когда всё это пишите, вы о каких цифрах говорите, -50,-100,-150дБ ?

Добавлено через 1 минуту

Нагрузочная же способность предыдущих каскадов НЕ бесконечна. ОНА РАСХОДУЕТСЯ. А это - плохо.

Без цифр, ваши заявления безпочвенны, тем более что всё уже измеряно.

Добавлено через 3 минуты

Ты пойми одно: мы тебе помогаем, а не издеваемся.

Спасибо, конечно, но подумайте хорошенько, почему к примеру Сергей Агеев, который читает данную ветку довольно часто, не пишет ничего подобного. Мало того он сам когда то делал усилитель на LM3886 с довольно низкими искажениями.

[Audiomaniac]

К стати в вашей схеме довольно легко сделать усиление у LM3886 около 3-х, как это сделал Сергей Агеев, а AD825 - 10

Страшновато как-то делать у 3886 такой низкий Ку.. По даташиту
минимум 12.

[Nick]

И не просто УБРАТЬ, а ЗАВАЛИТЬ фронты выходно импульса ОУ

Я вам уже устал обьяснять на эту тему, десять страниц в ветке Л.Зуева видимо было зря исписаны.

Добавлено через 41 секунду

Страшновато как-то делать у 3886 такой низкий Ку.. По даташиту
минимум 12.

Ну Сергей сделал я только могу рассказать как. Да у меня больше опасений за AD825.

[Sagittarius]

И я про тоже. Обобщение иногда играет плохую роль. Каждый случай нужно рассматривать в отдельности. Где-то плёнка хорошо, где-то керамика, а где то без разницы .

При подаче прямоугольника на связку электролит-сухой видно, что за счёт индуктивности первого ВСЕГДА имеется выброс на ПХ, даже при соединении 150 пик щуп осцилла - электролит. Этот выброс соответствует EPSL порядка 3...10 Ом в зависимости от типа электролита. За исключением: при ёмкости параллельной керамики свыше 0,47 мкФ выбросы ничтожны при любом электролите. Если поставить рядом с электролитом плёнку с большой индуктивностью - тот же выброс.

Добавлено через 6 минут

Sagittarius, вы когда всё это пишите, вы о каких цифрах говорите, -50,-100,-150дБ ?

Добавлено через 1 минуту
Без цифр, ваши заявления безпочвенны, тем более что всё уже измеряно.

Добавлено через 3 минуты
Спасибо, конечно, но подумайте хорошенько, почему к примеру Сергей Агеев, который читает данную ветку довольно часто, не пишет ничего подобного. Мало того он сам когда то делал усилитель на LM3886 с довольно низкими искажениями.

То ты скрупулёзный аудиофил-безООСник, и трясёшься над кошерностью каждой детали, то ты бесшабашный Хай-Файщик, и тебе пофигу ЦЕНА, КОТОРУЮ ПЛАТИТ УСЬ за красивые цифры на индикаторах измерителей. Определись, ты с кем, с умными, либо - с красивыми .

[Nick]

То ты скрупулёзный аудиофил-безООСник

Это чего то вы попутали Sagittarius, я когда то делал безООСный усилитель ?

Добавлено через 1 минуту

и трясёшься над кошерностью каждой детали, то ты бесшабашный Хай-Файщик, и тебе пофигу ЦЕНА, КОТОРУЮ ПЛАТИТ УСЬ за красивые цифры на индикаторах измерителей.

Это ещё больший бред какой-то .

Добавлено через 2 минуты

Определись, ты с кем, с умными, либо - с красивыми .

Я ни с кем Sagittarius, я сам по себе

[Audiomaniac]

Ну Сергей сделал я только могу рассказать как.

А где можно почитать про конструкцию Агеева на ЛМ?

[Nick]

А где можно почитать про конструкцию Агеева на ЛМ?

Нигде видимо, кроме как у него на компутере Я могу (точнее уже) рассказать как это сделать потому что знаю. Это не по аппнотам конечно

[Audiomaniac]

А где можно почитать про конструкцию Агеева на ЛМ?
Нигде видимо, кроме как у него на компутере

Уважаемый Сергей Агеев! Если Вас не затруднит, поделитесь с братьями по разуму сей конструкцией, чего удалось добиться, какие подводные грабли?

[Nick]

Уважаемый Сергей Агеев! Если Вас не затруднит, поделитесь с братьями по разуму сей конструкцией, чего удалось добиться, какие подводные грабли?

Да он уже писал тут, про подводные грабли и не только..

[Sagittarius]

Это чего то вы попутали Sagittarius, я когда то делал безООСный усилитель ?

Да только что чуть выше вы с Семигорем тёрли: плёнка, электролиты... Кошерность - некошерность.

Это ещё больший бред какой-то .

Ага. Кроме твоего мнения - всё бред . Парадокс Хай-Фая забыл? Когда Кг - мизер, а слушать - невозможно?

[Nick]

га. Кроме твоего мнения - всё бред . Парадокс Хай-Фая забыл? Когда Кг - мизер, а слушать - невозможно?

Кг на какой частоте ? И ИМИ какие, а ?

Добавлено через 1 минуту

Да только что чуть выше вы с Семигорем тёрли: плёнка, электролиты... Кошерность - некошерность.

Это значит по вашему я должен не разговаривать с людьми котрые делают усилители без ООС ? Я к вашему свединию поставил керамику и пытался обьяснить почему это лучше чем плёнка в моём случае. Вы даже прочитать нормально неможете.

Добавлено через 4 минуты

Кошерность - некошерность

Кстати вы случаем диалектрическую абсорбцию с кошерностью не перепутали

Добавлено через 4 минуты

А потому, что поздно пить "Боржом", когда почки отпали.

Это в cмысле я теперь вам не друг потому что с Semigor-ом поговорил

Offтопик:
Sagittarius верните пост! Было смешно.

[Sagittarius]

Кг на какой частоте ? И ИМИ какие, а ?

Примерно как в ВВ .

Это значит по вашему я должен не разговаривать с людьми котрые делают усилители без ООС ? Я к вашему свединию поставил керамику и пытался обьяснить почему это лучше чем плёнка в моём случае. Вы даже прочитать нормально неможете.

Да три, но дело разумей. Не КЕРАМИКУ/ПЛЁНКУ нужно ставить/не ставить ВСЛЕПУЮ, а смоделировать или спаять сабжевый усь на дискретах, посмотретть, каковы у него сигналя гуляют В НУТРЕ, в каждой точке УН, и к чему это может привести, когда в организме усилителя посторонние шастают .

А насчёт зуевской ветки, это о чём?
О том, что видно "ступеньку" НА МЕАНДРЕ? Или о том, что выброс - искажение ЛИНЕЙНОЕ, как в в диффцепочке ?
Или о том, что мне любезно разъяснили:

эффект Эрли, который в 8000 раз слабее эффекта Эберса-Молла, в данном усилителе СИЛЬНЕЕ?

Дык, ведь для того, чтобы получить те же искажения, к которым Эберс-Молловский база-эмиттерный 1 мВ приводит, при ПРАВИЛЬНОМ проектировании схемы на коллекторе ОБ уже 8.000 мВ надо . Разница, однако.

А если проектировать зуевский как положено? Оставить входной каскад. Минимизировать Эрли НЕ эмиттерным резиком, СЛ тут - не пример, там Ку на порядок выше и гладкие Эрлевские искажения с его глубиной ООС ему по барабану. А ставить ИСТ или ОЭ в эмиттер ОБ ВК УН, как в той схеме, что я приводил, и которую Никитин своими расчётами похвалил. Дык, как не крути, Линкс получается .
И в звуке зуевский ВВ-шнику (если ВВ - с ППК, выбросы устранены, тое - в равных условиях) проигрывает.

Так что вы там победили, но ваша победа не сделала никого из вас лучше.

[Nick]

Оставить входной каскад.

До разговора со мной он вам крайне не нравился хоть что то вы вынесли из этой беседы.

Добавлено через 3 минуты

Примерно как в ВВ .

А это какие ?

Добавлено через 2 минуты

О том, что видно "ступеньку" НА МЕАНДРЕ?

Меандр для выявления ступеньки наверное самый худший тест который можно придумать.

Добавлено через 1 минуту

выброс - искажение ЛИНЕЙНОЕ, как в в диффцепочке

Именно.

Добавлено через 1 минуту

Дык, как не крути, Линкс получается .

У него не очень глубокая ООС тоже.

[Sagittarius]

Это в cмысле я теперь вам не друг потому что с Semigor-ом поговорил

Offтопик:
Sagittarius верните пост! Было смешно.

Выражение "Поздно пить "Боржом", когда почки отпали" здесь означает не запрет на общение с кем бы то ни было, а неэффективность мер по лучшему/худшему устранению индуктивной составляющей сопротивления электролита, когда сопротивление шин питания совместно с током через них даёт такие падения напряжений, какие тобой были приведены: 15 мВ.

А друг - не друг... Это ситуативно, от взаимопонимания, а оно - от сходства/различия жизненного опыта. Как гласит мораль к одному русскому анекдоту: "Не тот тебе враг, кто на тебя на..ал, не тот тебе друг, кто из г...на вытащил. Сидишь в г..." Гм, наверное, полная цитата будет здесь неуместной. Но, "за "бред" - пожалуй, надо расплатиться сразу. "...сиди и не чирикай" .