Thread Rating:
  • 3 Vote(s) - 5 Average
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Bato MM-Amp (LM-most by macolakg)
Braco,
Hvala na trudu oko merenja.
Reply
Urađeno i merenje pomoću "notch" filtera.
Desilo se brže nego što sam pretpostavljao jer sam se setio da u kući imam dva diferencijalna pojačavača skoro laboratorijskog kvaliteta, naime BP preamp Smile .
Pored niskog THD i šuma, tu je i regulacija pojačanja od -58 do +6dB s korakom od 1dB.
Merni lanac je pri ovom merenju imao sledeću strukturu:

Viktorov oscilator => masivno paralelni bafer => Bato MM => BP preamp => filter => Wurcer LNA => Motu Audio Express.

Spektar pri izl. snazi od 2W je uprkos pojačanju rezidualnog signala od 60dB izuzetno čist (prvi prilog), što je zasluga diferencijalnog vođenja signala. Ilustracije radi, drugi harmonik ima na ulazu u LNA nivo od 40uV koji se zatim pojačava 1000x, Bato MM je na stolu (bez oklopa), vodovi napajanja su dugački 60cm, ali uprkos svemu, zajednički mod (CM) od 50Hz i njegovi harmonici u spektru ne predstavljaju smetnju. Za njih se pobrinuo CMRR ulaznog stepena BP preampa, ali izgleda i da je sam Bato MM poprilično imun na smetnje.
U poređenju s rezultatom dobijenim pri direktnom merenju (prilog 2 od juče), dobijene su praktično istovetne vrednosti. Na primer, drugi harmonik sada ima nivo od -53dBFS, a posle korekture usled slabljenja filtra od 10dB i pojačanja u LNA od 60dB dobijamo nativni nivo od -103dBFS, odn. -101dBc (izlaz iz Bato MM je 1,8dB ispod max. ulaznog nivoa audio interfejsa, što je referenca (FS) za celokupno merenje).
Ovaj rezultat je važan za Bato MM, ali i meni zbog zvučne kartice jer vidim da je linearna skoro do vrha mernog opsega.

Za probu sam uradio dva merenja pri snazi od 1W, koristeći pri tom različit softver: SpectrumLab i REW (drugi i treći prilog). REW automatski određuje nivo harmonika, pa ima i veću tačnost nego vizuelno očitavanje u slučaju SpectrumLab-a. Po njemu bi nivo drugog harmonika bio za 2dB niži i predstavljao bi optimističku varijantu rezultata.

Poredeći THD pri snazi od 1W/8R s rezultatom Hypex-ovog modula UcD180 pri istoj snazi i opterećenju, Bato MM je čak za 12dB bolji Smile .
Izgleda da ću izlemiti obe pločice, a ne samo jednu koju sam planirao za merenja Big Grin .

Kao domaći zadatak, ostavljam vam da uporedite rezultate ovih merenja sa rezultatima koje je Tom Christiansen dobio sa svojim, na veliko i široko hvaljenim modulom "LM3886 done right):
https://neurochrome.com/products/lm3886-done-right
Uputstvo: nađite na linku dijagram s naslovom LM3886DR: (1W, 8 ohm, 20kHz BW), uporedite nivo harmonika i onda kažite koji od ta dva pojačavača ima niži THD.

Macola s punim pravom može da bude ponosan na ovo "pojačalce".

Pozdrav
Reply
Hvala Braco!

Eto, došao je trenutak za ono iz šeme: "THD izmerite sami" :-)

P.S.

Biće zanimljivo sa boljim otpornicima.
Reply
Neko je pominjao Mk2 verziju Smile
Reply
Pominjao ali vremena nigde :-(
Reply
(01-10-2021, 03:11 PM)Macola Wrote: Pominjao ali vremena nigde :-(

Ma pogrešno si razumeo.
Da li nam treba Mk2 Smile
Osim snage, a i to je upitno, izgleda da mu ništa ne fali Smile
Reply
Malo više snage da može gurati one gladuše od Sonus Fabera Wink
Reply
(01-09-2021, 04:43 PM)Braca Wrote: Prvo preliminarno merenje nelinearnosti i šuma (THD+N).

Konačno se i to desilo.
Već dve godine imam kod sebe SMD primerak Bato MM koji je izlemio @BeliNinja, na kome su nedostajali LM3886 i još par sitnica. Posle kontrole i lemljenja nedostajućih delova proradio je odmah, mirna struja je oko 125mA po liniji napajanja.
Ovde predstavljam rezultate merenja koja su mi trenutno moguća, pri čemu mi je najveće ograničenje ispravljač. Koristeći ono što imam, uradio sam merenja pri napajanju od 27V i opterećenju od 8,2R, a ispravljač mi je ograničio snagu na 2W.
S druge strane, taj opseg snage je kod mene najinteresantniji pri slušanju muzike jer mi daje max. SPL od oko 90dB.

Prvo merenje je urađeno pri izlaznoj snazi od 100mW (izl. napon od 905mVrms). U spektru se vidi veoma nizak prag šuma, pri čemu treba napomenuti da se on sastoji od šuma oscilatora, pojačavača iza njega (masivno paralelni bafer s 8 x 4562 i izlaznom impedansom od 50R) i zvučne kartice. Konzervativna procena šuma pojačavača je -150dBFS, što preračunato u ukupan šum na opsegu od 24kHz (diskretizacija signala je vršena na 48kHz) i FS od 5Vrms iznosi 25uVrms - nije loše Smile .
U spektru postoji samo jedna komponenta od uticaja i to je drugi harmonik, na nivou od -102dBc, odn. 0,0008% - odličan rezultat, ali ga nije moguće uporediti s podacima iz DS jer su tamo rezultati drukčije prikazani.

Merenjem THD pri izl. snazi od 2W dobijamo podatke koji je moguće uporediti s onima iz DS, pa tako možemo da vidimo gde se nalazimo u odnosu na očekivane performanse.
Na drugom prilogu vidimo bogatiji spektar, koji detaljnim proračunom daje THD od -102dBc. Međutim, u DS su navedeni podaci o THD+N u frekv. opsegu od 80kHz, pa se šum mora preračunati sa 24kHz na taj širi opseg. Račun nije komplikovan, ali nema potrebe da ga ovde detaljno prikazujem.
Dijagram sa kojim se poredimo nalazi se na Fig. 23 u DS (THD+N vs. Output Power) i on skoro u potpunosti odgovara uslovima pod kojima sam obavio merenje. Pri snazi od 2W, dijagram daje THD+N od 0,006%, odn. -85dB, a Bato MM pod istim uslovima ide 10dB niže, tj. na -95dB (0,0017%).

To je za jedan pojačavač snage sa vrlo malo komponenata odličan rezultat, ali mislim da to još nije zadnja reč. Kao prvo, merenje sam obavio svega 1,3dB ispod granice preopterećenja moje zvučne kartice, pa je moguće da su u rezultat ušla i njena izobličenja. Zato ću morati da izvršim i merenje pomoću eliminacionog filtera i LNA, a prepreka mi je trenutno to što je izlaz iz Bato MM simetričan, a moj filter je jednopolni, pa će mi trebati konvertor balansnog na jednopolni signal, čiji je THD bolji od -120dBc.
Drugo, ovog momenta ne znam kakav je materijal korišćen pri gradnji, a pre svega koja vrsta otpornika - ako su korišćeni debeloslojni (thick film), rezultat se sigurno može poboljšati. U BOM stoji samo njihova veličina (0805), ali pri ovim performansama, na putu signala bi obavezno trebalo koristiti tankoslojne otpornike.

Kao što napisah, ovo su preliminarni rezultati, pa ih treba još detaljno proveriti.

Pozdrav

Braco, hvala puno za ove rezultate.

Samo mi kazi da li je pri tom merenju koristena MLC keramika na putu signala ili je preskocena?

Zamolio bih te ako mozes samo jos jedno poredjenje da napravis tako sto ces izbaciti/prespojiti C1 na BatoMM i da napokon vidimo da li je uocljiva i u merenju razlika izmedju MLC i nekog MKP Wima kondenzatora.
Reply
Merenje je bilo izvršeno bez kondenzatora na ulazu, tj. to lemno mesto je bilo kratko spojeno.
Napraviću i merenje s kondenzatorom, mada smo kod razvoja signal generatora već videli da MLCC (X7R) kvari THD za preko 10dB.
Reply
Heh, moj "tip" na tiketu je bio -97dB, promasio sam za 2dB Smile

I tih dva decibela verovatno mozemo da dobijemo zamenom postojeceg MLC kondenzatora a mozda se dobiju jos i bolji rezultati!
PS: Vidim da su merenja bila bez C1, direktno, to je fino.

PS2: Uparivanje otpornika bi verovatno jos malo poboljsao THD+N

[Image: attachment.php?aid=34998]


Attached Files Thumbnail(s)

Reply
Miki, evo rezultata sa MLCC kondenzatorom na ulazu (4,7uF/50V, iz kompleta delova koji si mi svojevremeno dao).

Najkraće rečeno, razlika je na nivou merne greške (uporediti spektar iz ovog priloga sa prethodnim).
Objašnjenje je jednostavno: napon na kondenzatoru je previše mali da bi doveo do promene njegovog kapaciteta - za snagu od 1W (2,88Vrms@8R2) potreban je ulazni napon od oko 150mV, što čini 0,3% nominalnog radnog napona kondenzatora.
Iz istog razloga nema razlike u THD ni kod snage od 2W jer je tu ulazni napon samo za 3dB viši od prethodnog, pa taj spektar ne prikazujem.
Reply
Postao sam vlasnik jednokanalnog Bato MM - izlemio sam pločicu koristeći pri tom isključivo tankoslojne otpornike od 1%, a na mestima gde je to neophodno (tamo gde se definiše pojačanje) upotrebio sam otpornike od 0,1%.
Napravio sam još dve izmene: pošto tenutno nemam Zener diode od 12V, spojio sam redno po dve 1N5235 (6,8V) i tako dobio napajanje od 13,6V i manji šum (Zener diode imaju minimalan šum pri naponu između 6 i 7V). Pored toga, izlemio sam samo one kondenzatore koji se nalaze u šemi jer smatram da nema potrebe za masivnom dekuplažom i premošćavanjem linija napajanja (v. prvi prilog).
Odmah da kažem da je pojačavač i dalje potpuno stabilan, a na osciloskopu nisam primetio nikakve oscilacije.

Rezultat merenja: po numeričkom iznosu THD rezultat je ostao praktično isti, ali se kvalitativno poboljšao - drugi harmonik je za 4dB nepovoljniji, ali je rastojanje između njega i trećeg harmonika sada preko 20dB, pa ovaj poslednji više nema uticaja na THD. Obzirom da se neparni harmonici smatraju akustički neprijatnim, radi se o poboljšanju.

Pažljiv čitalac će primetiti da se aktuelni spektralni prikaz po nivoima znatno razlikuje od prethodnih. Razlog je što sam sada po prvi put upotrebio automatsku kompenzaciju odziva "notch" filtera i LNA, koju REW sadrži od polovine prošle godine. Kalibracija nije jednostavna i još uvek mi nije potpuno jasna, ali su rezultati korektni (provereno direktnim računom).
Sada se svi podaci o harmonicima i pragu šuma očitavaju direktno sa spektra, dok sam ranije morao da ih očitavam sa dijagrama i prenosim u Excel.
Crvena linija u spektru predstavlja odziv "notch" filtera i tu se vidi da svaki harmonik biva oslabljen, pa se pri proračunu THD iznos svakog od njih mora korigovati za slabljenje filtera. Na primer, drugi harmonik se u filteru slabi za 10dB, a razlika između slabljenja drugog harmonika i desne asimptote filtera je 22 - 12 = 10dB, pa se pri proračunu stvarnog iznosa drugog harmonika taj iznos dodaje izmerenoj vrednosti, i sve se ponavlja za svaki harmonik od značaja.
Manuelni proračun praga šuma je još komplikovaniji, tako da ova automatizacija u REW predstavlja ogromno olakšanje.

Da zaključim: za ovako jednostavnu šemu, rezultati su više nego dobri. Po kriterijumu THD ima znatno boljih pojačavača sa LM3886, ali su njihove šeme znatno komplikovanije i kod svih koje sam dosada video neophodna je na izlazu klasična zaštita protiv oscilacija (Zobel i snubber). Bato MM je u tom pogledu izuzetak.
I još nešto: pri snazi od 1W, Hypex UcD180HG ima THD od -88dBc (Fig. 5.2 u DS), a Bato MM -95dBc Smile .

Pozdrav
Reply
Hvala lepo Braco!

E sad još da spakuješ i drugi kanal, povežeš remote sense na zvučnike, pa me zanima šta će tvoje iskusno uvo reći.
Iskusno, zato jer nema puno ljudi koji su toliko koncerata klasike slušali uživo, kao ti.

Pozdrav
Reply
da ne trazim sad po forumu da li neko zna iz glave koje su izmjene (ako je bilo ikakvih) na plocici V 1.1

zahvaljujem unaprijed
Reply
Koliko se sećam, ima malko više dekaplinga...
Reply
Odavde pa nadalje o promenama
Reply
hvala bocko
Reply
Ju velkam! Smile
Ima tamo ponešto i na prethodnoj stranici...
Reply


Forum Jump:


Users browsing this thread: 7 Guest(s)