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]

Nick, я так понимаю, эти опыты опровергают распространенное мнение о том, что большие банки не надо ставить на плату УМ,а держать их отдельно рядом с диодным мостом и трансом?

Незнаю как за большие банки, но локально для LM3886 лучше поставить 3000-7000uF. Причём мелкими (по 1000-1500) конденсаторами.

Добавлено через 2 минуты

...А там (в том месте) еще одного нельзя купить? Или это был ebay?

Ага, ebay.com. Там кстати продают http://cgi.ebay.com/Amber-5500-Disto...QQcmdZViewItem и не дорого.

Добавлено через 3 минуты

чем измеряли если не секрет? (прошу прощения если вопрос уже звучал ранее)

Мерял пока звуковой картой Echo Indigio IO. Скоро придёт Amber, перемеряю. Но у меня сомнений особых нет, что всё останется также, так как всё определяется ADC а ADC у Indigo позволяет мерять до -120дБ.

Добавлено через 3 минуты
Всем спасибо за поздравление и за участие. Теперь осталось правильно сделать новые платы. Ну мы то теперь уже знаем как !

Добавлено через 6 минут

Off:
Наконец-то.неужели это было неочевидно с самого начала ветки??

Может оно логически и было понятно, что так будет лучше, но небыло понятно как достаточно - какие ёмкости и как подключать. К тому же небыло очевидно, что сделав петлю тока всего лишь в диаметре 3-5см, искажению начнут наводится на входной(!) кабель. Причём это касается только ВЧ, на 1кГц это практически не проявляется.

Добавлено через 4 минуты

У Литаврина другой конструктив и другие констуктивные искажения

К сожалению никто не видел его конструктив. Я всего лишь указал на не точность метода которым он пользовался...

[Ремонт-NIK]

Незнаю как за большие банки, но локально для LM3886 лучше поставить 3000-7000uF

Большим банкам место в БП.Локально-вполне достаточно 2200мкФ в плечо.
Таким решением убивается несколько зайцев-пульсации сетевого напряжения локализуются в БП.освобождается место на плате рядом с 3886.и обеспечивается быстрый отклик шунтов на импульс тока нагрузки.
Большие банки-имеют большой тангенс потерь.и соотвественно.плохую реакцию на импульс нагрузки.И как следствие-тухлый звук.
Запаралеливание мелких шунтов -теоретически лучше.но практически реализовать труднее.ведь разместить пару шунтов(в+/- питания) максимально близко к выводам чипа.гораздо проще.чем гроздь э-литов.

[Nick]

Большим банкам место в БП.Локально-вполне достаточно 2200мкФ в плечо.

К сожалению 2200uF недостаточно. на 5-7кГц искажения можно уменьшить, увеличив их до 5000uF-7000uF (3000 у меня ещё заметно)...
Хотя для стандартного включения LM3886 может и достаточно

Добавлено через 1 минуту

Запаралеливание мелких шунтов -теоретически лучше.но практически реализовать труднее.ведь разместить пару шунтов(в+/- питания) максимально близко к выводам чипа.гораздо проще.чем гроздь э-литов.

Правильно, поэтому питание нужно разводить полигонами, один над другим + и -. Тогда можно ставить дальше.
Вообщем у меня этот вопрос будет решён 5x1500uF на 4-х слойной плате...

Добавлено через 5 минут

ну это не новость )), о коротких путях токов. Трудно найти обратное утверждение

Новость думаю заключается в конкретных цифрах и способе наведения искажений (на вход, входной кабель) .

[Ремонт-NIK]

Может оно логически и было понятно, что так будет лучше, но небыло понятно как достаточно - какие ёмкости и как подключать. К тому же небыло очевидно, что сделав петлю тока всего лишь в диаметре 3-5см, искажению начнут наводится на входной(!) кабель. Причём это касается только ВЧ, на 1кГц это практически не проявляется.

Извините Nick, но вам о этом говорили Назар.Гайдар.Юрий Новиков и еще по моему некоторые форумчане.включая меня.
А самое главное-о этом же толкует даташит.
В котором написано-"минимизируйте пути сигнального тока любыми средствами""Располагайте шуты(байпасы) максимально близко к выводам чипа".Ессно-это не дословный перевод.но этот вывод логически вытекает из всех рекомендаций раздела "pcb layout ang grounding"
Но все равно поздравляю-лучше поздно.чем никогда.
Искажения наводятся не только на вх.кабель.они наводятся на все компоненты платы.в том числе размножаясь и перемножаясь по цепям питания.и земли.

Добавлено через 10 минут

К сожалению 2200uF недостаточно. на 5-7кГц искажения можно уменьшить, увеличив их до 5000uF-7000uF (3000 у меня ещё заметно)...

вполне достаточно.Для любого включения.не только стандартного.

Правильно, поэтому питание нужно разводить полигонами, один над другим + и -. Тогда можно ставить дальше.

Спасибо.
Только не всегда возможно и необходимо городить четырехслойные платы на 70мкм по меди.Если у человека в наличии однослойный текстолит.или двухслойный с тонкой медью.и он не обладает навыками постройки звездолетов.то последовать вашему совету он не сможет.
Я же предложил универсальный метод.способный удовлетворить практически любого ЛМ-мо строителя.

[Nick]

вполне достаточно.Для любого включения.не только стандартного.

Недостаточно, я же мерял

Добавлено через 1 минуту

Только не всегда возможно и необходимо городить четырехслойные платы

Невсегда нужно и 0.0004% искажений А правильно развести в этом плане можно и на 2-х слоях.

Добавлено через 1 минуту

Извините Nick, но вам о этом говорили Назар.Гайдар.Юрий Новиков и еще по моему некоторые форумчане.включая меня.

Ремонт-NIK, вы вообще-то говорили, что они нужны для демпфирования на НЧ И что у меня неправильно разведена земля...

[Audiomaniac]

Я щас выскажу крамольную мысль, и Нику она наверно не понравится..
Думаю, что достигнутая цифра по искажениям - в большей части заслуга продуманного и подобранного конструктива, чем схемы с увеличенной глубиной ООС.. ;)

[Nick]

Я щас выскажу крамольную мысль, и Нику она наверно не понравится..
Думаю, что достигнутая цифра по искажениям - в большей части заслуга продуманного и подобранного конструктива, чем схемы с увеличенной глубиной ООС.. ;)

Если отключать U1 то искажения очень сильно возрастают. Тут без глубокой ООС ничего невыйдет тоже, как никрути. Если они по симуляции большие, в жизни они обычно не меньше.
Просто тут получилось сделать и схему и конструктив....

Добавлено через 19 минут
Хотя конструктив ещё не получилось, это же на старых платах

[Ремонт-NIK]

Недостаточно, я же мерял

ну и что?
=)

Невсегда нужно и 0.0004% искажений

Точнее сказать-совсем не нужно.
Все что нужно-быстрая реакция на импульс нагрузки.Остальные бонусы-прикладыаваются почти автоматом

Ремонт-NIK, вы вообще-то говорили, что они нужны для демпфирования на НЧ

Ну и что?От этого изменился смысл?Или вы не в состоянии понять правильный смысл?Демпфирование-я упомянул как один из вариантов шунтирования/байпассинга/компенсации индуктивности проводов и т.д.
Вы просто придираетесь к формулировке..В конце концов.я не на научном симпозиуме.а вы не юный радиолюбитель.который не в состоянии понять истинный смысл.без разжевывания.

И что у меня неправильно разведена земля...

А я и сейчас так же уверен в этом.Только не земли в целом.а того участка.про который я говорил ранее.
A.R. в топике по земляному резистору.рассказал Grey-у своими словами то что написано в даташите касательно этого вопроса.

Если отключать U1 то искажения очень сильно возрастают. Тут без глубокой ООС ничего невыйдет тоже, как никрути. Если они по симуляции большие, в жизни они обычно не меньше.

само-собой..
Только для страховки хорошо бы перепроверить результаты каким либо аттестованным анализатром спектра-

Offтопик:
и можно готовить место на груди под медаль.

Иначе серьезные люди засмеют.

[Nick]

Цитата:
Сообщение от Nick
Невсегда нужно и 0.0004% искажений

Точнее сказать-совсем не нужно.
Все что нужно-быстрая реакция на импульс нагрузки.Остальные бонусы-прикладыаваются почти автоматом

думаю это можно занестни в книгу перлов...

Добавлено через 1 минуту

Ну и что?От этого изменился смысл?Или вы не в состоянии понять правильный смысл?Демпфирование-я упомянул как один из вариантов шунтирования/байпассинга/компенсации индуктивности проводов и т.д.
Вы просто придираетесь к формулировке

Я придираюсь к смыслу который вы вложили. А он далеко не правильный.

Добавлено через 1 минуту

Цитата:
Сообщение от Nick
И что у меня неправильно разведена земля...

А я и сейчас так же уверен в этом.Только не земли в целом.а того участка.про который я говорил ранее.
A.R. в топике по земляному резистору.рассказал Grey-у своими словами то что написано в даташите касательно этого вопроса.

Посмотрите разводку СЛ. И подумайте...

Добавлено через 2 минуты

само-собой..
Только для страховки хорошо бы перепроверить результаты каким либо аттестованным анализатром спектра-
Off:
и можно готовить место на груди под медаль.
Иначе серьезные люди засмеют.

Серьёзные люди уже не засмеют, а вот не серьёзные уже помоему пытаются ;)

[Ремонт-NIK]

думаю это можно занестни в книгу перлов...

Конечно.
Извратить можно все что угодно при желании.Есть умельцы доказывающие что черное-это обман зрения.и на самом деле-есть белое.

Я придираюсь к смыслу который вы вложили. А он далеко не правильный.

повторяться не вижу смысла.

Посмотрите разводку СЛ. И подумайте...

представьте себе-смотрел.
Немного думал.потом бросил это неперспективное занятие.
А вы смотрели?

Добавлено через 1 минуту

Серьёзные люди уже не засмеют, а вот не серьёзные уже помоему пытаются ;)

та не.никто не пытается.
С какого бодуна я тогда строю рев.А?

[32768]

К сожалению никто не видел его конструктив. Я всего лишь указал на не точность метода которым он пользовался...

позвольте возразить
конструктив описан в сообщении
https://forum.vegalab.ru/showpost.ph...&postcount=132
и по описанию он соответствует требованиям к этой схеме.
Поэтому обобщение на схему Литаврина не имеет основания

*Новость думаю заключается в конкретных цифрах и способе наведения искажений (на вход, входной кабель) .*
Если помните схему усилителя с THD и IMD <0.0001% во всем диапазоне
http://www.synaesthesia.ca/OPS-ASY.html
-его конструкция раскидана по двум платам, без кондеров на выходном каскаде и с длинными проводочками и параметры ничего
-проблема была создана LM-кой

[Nikolav]

Nick, поздравляю

Offтопик:
Выложи последнию ревизию картинкой, я опять в командировке, пдф нечем открыть

[Nick]

позвольте возразить
конструктив описан в сообщении
https://forum.vegalab.ru/showpost...&postcount=132
и по описанию он соответствует требованиям к этой схеме.
Поэтому обобщение на схему Литаврина не имеет основания

Я не говорю что у Литаврина проблемы с конструктивом, я говорю что разностный метод измерения неучитывает искажения наведённые на вход от ВК. Поэтому реальные замеры могут быть другими и зависят от конструктива очень сильно, в отличие от замеров разностным методом.

*Новость думаю заключается в конкретных цифрах и способе наведения искажений (на вход, входной кабель) .*
Если помните схему усилителя с THD и IMD <0.0001% во всем диапазоне
http://www.synaesthesia.ca/OPS-ASY.html
-его конструкция раскидана по двум платам, без кондеров на выходном каскаде и с длинными проводочками и параметры ничего
-проблема была создана LM-кой

Проблема будет создана любым АВ каскадом, просто с LM это более заметно так как всё рядом. Если же делать раздельно УН и ВК и разнести их подальше, видимо можно обойтись без шунтирования. Хотя откровенно говоря их конструктив мне очень не нравится. Кстати это фотография прототипа, который не имел 0.0001%, они говорят было 0.00018%. Имея измеритель искажений конечно можно подвигать провода и добиться минимума

Добавлено через 10 минут

Nick, поздравляю

Offтопик:
Выложи последнию ревизию картинкой, я опять в командировке, пдф нечем открыть

Пасибо! Вот схема - https://forum.vegalab.ru/attachment....4&d=1201892916

Добавлено через 6 минут

представьте себе-смотрел.
Немного думал.потом бросил это неперспективное занятие.
А вы смотрели?

Конечно, специально после того как вы заявили, что у меня неправильно сделана земля. И чем же оно бесперспективное ?

[Droog_Andrey]

Нарисовал ревизию A "по-ламерски". Так удобнее паять навесным монтажом

[32768]

Я не говорю что у Литаврина проблемы с конструктивом, я говорю что разностный метод измерения неучитывает искажения наведённые на вход от ВК. Поэтому реальные замеры могут быть другими и зависят от конструктива очень сильно, в отличие от замеров разностным методом.

наводка на вход слабое место ОООС
https://forum.vegalab.ru/showpost.ph...&postcount=517

Литаврин разделил ОС на два делителя для уменьшения связи с выхода на вход.

Но не могли бы вы, для конкретности, показать на принципиальной схеме в какое место входа вы включаете условный генератор помехи?

Хотя откровенно говоря их конструктив мне очень не нравится. Кстати это фотография прототипа, который не имел 0.0001%, они говорят было 0.00018%. Имея измеритель искажений конечно можно подвигать провода и добиться минимума

мне тоже - не нравится

[Nick]

Но не могли бы вы, для конкретности, показать на принципиальной схеме в какое место входа вы включаете условный генератор помехи?

Они наводятся главным образом на входной кабель и входные цепи, т.е. этот источник искажений включен последовательно с источником сигнала.

Добавлено через 12 минут

наводка на вход слабое место ОООС
https://forum.vegalab.ru/showpost...&postcount=517

Кстати, в контексте того поста, наводки не на ВЧ практически не меряются. Эти дополнительные конденсаторы влияют на наводимые гармоники только где-то с 5кГц (зависит от количества ёмкости).

[32768]

Они наводятся главным образом на входной кабель и входные цепи, т.е. этот источник искажений включен последовательно с источником сигнала.

тогда их нельзя увидеть на выходе U1 , потому что они охвачены ОС
Вы не согласны?

[Nick]

тогда их нельзя увидеть на выходе U1 , потому что они охвачены ОС
Вы не согласны?

Согласен, именно это я с самого начала и говорил :

Интересно ещё то, что измерения искажений на выходе U1 (как делал Литаврин) не учитывает эти конструктивные искажения , так как они являются частью входного сигнала. Вот такие вот пироги

Но слушать мы будем то с искажениями, так как они будут на выходе

Добавлено через 1 час 41 минуту
Добавил график Боде (глубина ООС и фаза) для AD8065 + LM3886, Rev. D https://forum.vegalab.ru/attachment....8&d=1201907823 .

[32768]

Согласен, именно это я с самого начала и говорил :

Но слушать мы будем то с искажениями, так как они будут на выходе

ну это не фатально, когда с выхода просто на вход

[Nick]

ну это не фатально, когда с выхода просто на вход

Точнее с цепей питания АВ на вход. Тем не менее эффект был и не давал насладиться всей глубиной ОС ...