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Le "FastTrack 50W" ... LM3886+AOP en config Compound

Message » 17 Avr 2014 10:08

bonjour Ciu,

Le LME49810, est une puce que j’ai longtemps regardée. J’ai même fait un ampli a base de LME49830.
Bon je sais c’est pas franchement le type de montage dont tu parles.
Pour ce qui est du gain du LM3886, j’arrive sans problème à l’avoir stable a des gain de 5-6 (mais tout seul !).
L’option de mettre un TDA en mode slave … Est une bonne idée et le coupler avec une OPA445 .. why not.
Il est vrai que les amplis de Mauro sont a 3 kopeck comme tu dis – Pour info j’en ai acheté un pour voir comment ça marche (et c’est bon !).

Mon objectif est de faire un ampli qui tourne avec un schéma original (je n’ai pas de velléité de vendre mon ampli 8-) ) C’est plus un défi intellectuel. Ce que je n’ai pas mentionné, c’est que mon schéma pourrait évoluer pour mettre de LM3886 en parallèle.

Bonjour Thierry,

« une capa en // sur r11 genre 47-100pF (ou un RC) pour créer un pôle dominant.
cela permet de couper le gain avant la rotation de 140° en BO.
edit: je crois que c'est le test 3 que tu as fait avec 47pF sur r12 (r11). »


Oui en fait, j’ai refait encore des tests (un paquet de tests).
Je vais poster plus tard.

Note le LME a un Full power bandwidth de 10Mhz. Et voici ce que tu cherchais (trouvé dans le datasheet du LME49720 (pas du LME49710).
Image

et en chargeant la sortie du LME avec 2K à la masse ?
Ok Je vais le faire.
Ca va aider ? de charger l'AOP ? Je vois dans le datasheet qu'ils utilisent partout une charge de 2k pour faire les meilleures mesures...

La sensation que j’ai actuellement, c’est que au vu de tous mes tests, il faut surtout limiter la bande passante du LME. Le système réagit plutôt comme une voiture de type propulsion, Si le moteur réagit trop vite par rapport à la tenue de route tout part en cacahuète.

Voilà l’état de mes réflexions (corrigez-moi si c’est ARCHI FAUX).
Supposons que le LME est un AOP quasi parfait … bande passante très supérieure au LM3886.

Si on compense le LM3886, on va réduire sa bande passante (il va être plus stable), ca va être utile si et seulement si il y a un vrai souci avec le LM3886 (suite a la baisse de gain du LM3886.). Mais Au final Si on limite le LM3886, ca va se retrouver dans la CR globale et le LME… va compenser la perte de gain/phase du LM3886 etc …. En clair ça va appuyer là où ça fait mal.

La CR Globale - si on la compense , le LME va compenser pour corriger cette compensation…. Et alors c’est encore pire.
En clair il faut limiter le LME pour être proche en produit gain bande du LM3886 (dans la configde gain choisie.
Ainsi La compensation du LME me semble être la seule voie actuellement.
Mes différents tests vont dans ce sens.


Note ... un truc qui pourrait aider serait de réduire la tension d'alim du LME, ce qui limitera de facto la tension de sortie max du LME. il est a noter que Mauro Penasa a utilisé une tension d'alim de son LM318 de 12V, alors que le LM318 supporte +/-20V.

Cheers Gilles
Yuli_35
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Message par Google » 17 Avr 2014 10:08

Publicite

 
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Message » 17 Avr 2014 16:04

Hello,

voilà ... le SCHEMA avec les Références des composants:
Image

Les tests qui ont été faits avec commentaires :
Les Case en jaune flashy .... montrent la différence par rapport a la config précédente.
Image
Yuli_35
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Message » 17 Avr 2014 17:39

Bonjour Gilles,

ok pour le produit gain/fréquence.
il est véloce le petit ! (60dB à 100KHz)

sur ton dernier schéma,C7 doit être relié au ground.

j'ai pu récupérer les derniers modèles (chez TI) LM3886 et LME pour LTspice.(apparemment fiable)
j'essayerai de faire le schéma ce week-end.

je le mettrai sur googledoc,tu pourras le récupérer.

Si on compense le LM3886, on va réduire sa bande passante (il va être plus stable), ca va être utile si et seulement si il y a un vrai souci avec le LM3886 (suite a la baisse de gain du LM3886.). Mais Au final Si on limite le LM3886, ca va se retrouver dans la CR globale et le LME… va compenser la perte de gain/phase du LM3886 etc …. En clair ça va appuyer là où ça fait mal.


je pense que le raisonnement est bon.
cela impliquerait d'avoir des bandes passantes assez proches pour les 2 étages d'amplification.(une sorte de dualité).
thierry38efd
 
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Message » 17 Avr 2014 20:33

thierry38efd a écrit:j'ai pu récupérer les derniers modèles (chez TI) LM3886

:o :o :o
Il est recent ?
Par ce que sinon les précedents etaient de mémoire assez risibles, surtout pour ce que veut faire Yuli.

PS : content que tu reviennes à la Hifi Yuli !
J´avais la télé, mais ça m´ennuyait. Je l´ai r´tournée... d´l´aut´ côté c´est passionnant
tcli
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Message » 17 Avr 2014 20:58

Je ne connais pas les anciens,tu avais fait des simus avec ?

en milieu de page,rev A (1.1)Juillet 2012
http://www.ti.com/product/lm3886

le modèle est très complexe,plein de subckt.(crypté!) sans ground.(flottant).

Klaus sur diyaudio a créé son modèle pour l'analyse AC (stabilité)

Image

et la datasheet

Image

Code: Tout sélectionner
LM3886.asc
Version 4
SHEET 1 1988 2456
WIRE 1152 528 1136 528
WIRE 1264 528 1232 528
WIRE 1136 544 1136 528
WIRE 1088 640 1056 640
FLAG 1136 704 0
FLAG 1088 688 0
FLAG 1264 528 OUT
SYMBOL res 1152 528 M0
WINDOW 0 29 46 Left 0
WINDOW 3 25 85 Left 0
SYMATTR InstName R4
SYMATTR Value 0.5
SYMBOL Opamps\\opamp 1024 704 M180
WINDOW 39 -7 93 Left 0
WINDOW 40 -56 114 Left 0
WINDOW 0 -19 64 Left 0
SYMATTR SpiceLine Aol=1e6
SYMATTR SpiceLine2 GBW=9MegHz
SYMATTR InstName U1
SYMBOL e 1136 608 R0
WINDOW 3 -134 118 Left 0
SYMATTR Value laplace 1/(1+s/wp/qp+(s/wp)^2)^2
SYMATTR InstName E1
SYMBOL ind 1248 512 R90
WINDOW 0 5 56 VBottom 0
WINDOW 3 38 60 VTop 0
SYMATTR InstName L1
SYMATTR Value 100n
SYMATTR SpiceLine Rpar=10
TEXT 1000 752 Left 0 !.param wp=2*pi*8MegHz qp=.9
TEXT 992 544 Left 0 !.lib opamp.sub
Dernière édition par thierry38efd le 18 Avr 2014 3:17, édité 1 fois.
thierry38efd
 
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Message » 17 Avr 2014 23:17

Ok Merci pour le modèle Thierry,

c'est bête ton image n'est pas passée.
effectivement celui que j'ai est pas terrible...
ca lui fait pas peur si on lui colle un gain de 2 !!! normalement c'est pas stable... le modèle de LM3886 que j'ai c'est un peu un AOp parfait... difficle de simuler correctement avec ca.

Suite a mon post de ce matin, j'ai réfléchit et ai regardé les datasheets.il apparait que le lme a une BDW de 55Mhz ... à comparé avec les 3-8 MHZ du LM3886. bon il y a une erreur de casting a mettre un LME49720 et un LM3886. C'est ce que j'écrivais, on a une voiture de type propulsion avec 1000 CV et des roues de 106 ... ca le fait pas.
Alors j'aitroqué le LME par un TL072 que j'avais sous la main (bande passante = 3Mhz !) . Résultat c'est nettement plus stable, je peux pousser bien plus loin
J'en reparle demain avec des captures d'écran.

LE TL072 est stable a pleine puissance avec C3=150pF, 47p sur C4 et rien sur la CR globale.
j'ai découvert un autre truc mais j'en parle demain.

a+ Gilles.
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Message » 18 Avr 2014 6:33

Hello,
j'ai remis l'image +haut.

j'ai pu recoller pile poil avec LTspice hier soir.
les modèles sont identiques aux datasheet (du moins pour l'analyse AC).

le LME49710 seul,(pas besoin de compensation,y 'a de la marge).(clic droit sur image+afficher (avec fox))
Image
Image


les premiers essais avec le schéma page 1,ça passe pas,35° de marge à 2.2MHz
cet après midi,je pourrai faire des autres tests

Image

Image
thierry38efd
 
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Message » 18 Avr 2014 9:15

Salut thierry,

Merci pour tes simus. je vais t'envoyer un mp pour pouvoir échanger plus rapidement les fichiers de simus.

Pour les tests que j'ai fait hier soir .... voilà le schéma de l'ampli.
TL072 - Compensé avec une 150pF.
LM3886 compensé avec une 47pF
Image

Signal Carré 10kHz : 35VPP
Image


Il est a noter que le LM3886 est alimenté en +35V/-35V.
La charge en sortie d’ampli est 6.8 Ohms.
Avec un signal de 35VPP carré la puissance en sortie d’ampli est de 45W.


Etonnament - quand je dépasse les 40 VPP … Ca commence a faire des trucs étranges
40VPP = > 58.8W

Signal Carré 10kHz : 50VPP == 91W !!!!!

Image


IDEE ! :oldy: :oldy: :oldy:
Je sais - c’est pas beau, mais là je me dis … C’est peut être la protection du LM3886 qui entre en jeux.
Et oui le LM3886 a une protection « SPIKE » contre tout ca :

“SPiKe protection means that these parts are completely safeguarded at the output against overvoltage, undervoltage, overloads, including shorts to the supplies, thermal runaway, and instantaneous temperature peaks.”

En plus de tout cela, mon LM3886 est attaché au radiateur mais c’est pas géant en terme de contact.



DONc les Instabilités que j'observe ... Sont la protection du LM3886 :oops: :oops: :oops:

Nouvelles idées…. :grad:
1. Quand je fais mes tests de satbilité sur signal carré je demande trop au LM3886.
a. Il faut donc se limiter au 35VPP.
à l'avenir pour un LM3886 il faudra limiter la tension en entrée a 28V. (PAs +/-35V)
2. Il faut que je plaque plus proprement le LM3886 sur le radiateur pour que la conduction thermique soit meilleure.

J'ai pas trop déliré là non plus ?

Ps ... C'est pour ca que j'ai prévu un fastrack 100W avec 2 LM3886 8-) ... enfin si j'arrive a faire fonctionner l'ampli avec 1 LM3886.
Dernière édition par Yuli_35 le 18 Avr 2014 11:18, édité 1 fois.
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Message » 18 Avr 2014 9:22

C'est compatible avec un schéma bridgé voire BPA ton idée ?
Y a pas un peu trop de fumeurs de moquette par ici ?
androuski
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Message » 18 Avr 2014 11:02

Hello androuski

A priori oui.

On peut envisager le PA100 ou PA150. sans problème.
Pour le mode parallèle il faudra doit mettre un condo dans la CR des LM3886, soit faire un DC servo (comme dans l'Application note 1192.

Pour le bridge ... Comme l'un de LM est en inversé ... Il faudra que ce soit l'AOp en inversé, ca veut donc dire qu'il faut <étudier la chose.
Si on arrive a avoir un truc stable sur mon schéma, il n'y a pas de raison que ce ne soit pas stable en mode inversé, et donc ca devrait marcher en Bridge.

Et si le bridge marche on pourra même envisager le BPA200 !!!!

il faut voir ce circuit , une fois que ce sera finalisé comme un Unique CHIP (avec quelques composant pour ajustement ).

ET oui ... :D

Maintenant il faut arriver a faire tourner proprement ce circuit, et là c'est pas simple.

A+ Gilles.
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Message » 18 Avr 2014 12:35

Yes,
question prématurée de ma part :oldy:
Elles sont vraiment top ces puces, on peut tout leur faire faire.
Il y a deux choses qui m'échappent dans ce que tu écris :
- pourquoi tu trouves étonnant l'instabilité à partir de 40v ? C'est la limite absolue, et sur 8ohms, la tu es sur moins de 7ohms
- je suis étonné que que tu n'aies que 45W avec une tension de +/-35v
Y a pas un peu trop de fumeurs de moquette par ici ?
androuski
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Message » 18 Avr 2014 12:55

Androuski,
je suis étonné que que tu n'aies que 45W avec une tension de +/-35v

Tu as raison, a partir de la valeur crête -> Pmoyen= Ucr^2/(2*R)=1225/13,6 dans notre cas donne 90w
Par contre tenir compte de Re au lieu de l'impédance nominale, et s'assurer que la puissance est maintenue par l'alimentation, et correctement modulée par l'ampli, est une garantie de fonctionnement correct dans l'extrême bas.
Cordialement
J-C.B
 
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Message » 18 Avr 2014 13:25

Bonjour a vous deux,

quand je suis a 40VPP en sortie de mon ampli, cela fait grossomodo = 20 * 20/6.8 = 58W.
Dans ces conditions l'ampli est "Stable" en clair on ne voit pas les trucs étranges ci-dessous.
L'ampli est toujours alimenté en +35/-35VDC.

En RESUMé : ne pas faire de tests avec un signal en sortie supérieur a 40VPP (sur signal carré).

si je pousse plus loin que 40VPP en sortie d'ampli avec ma charge de 6.8 Ohms, alors je dépasse la Puissance Max que le LM3886 est censé débiter au max. Le systeme SPIKE se met en route et ca fait le graphique perturbé.

Si je pousse au bout du bout j'ai actuellement un signal en sortie de l'ordre de 52-53VPP. A cette tension de sortie (dans la charge de 6.8 Ohms) je dépasse les 100W!!! Mais on voit sur le graphique que les perturbation réduisent au final la puissance max en sortie. Je n'ai pas fait l'intégrale, mais j'imagine qu'on doit trouver un truc proche du théorique 50-60W.

Si le LM3886 n'avait pas de limite de puissance, alors je devrais pouvoir voir un signal en sortie de 66VPP environ. et dans ma charge de 6.8 Ohms ca fait 160W.
Pour compliquer la chose et revenir sur ce que Jean-claude a sous entendu, mon alimentation ne délivre pas du 35V quand on tire 100W dessus.
Je n'ai pas mesuré mais ca doit baisser allègrement a 30V.
L'alim actuelle est constituée d'un transfo de 300VA + 2x30000µF.

En résumé, quand on alimente un LM3886 il faut faire attention a la charge car on peut vite arriver dans les limites du SOA (ici la protection joue bien son role).

CE problème est d'autant plus grave que'avec le schéma compound, l'AOP essaie de compenser les défauts en sortie, et là on se retrouve ensuite avec un système instable auto entretenu une fois que l'on a dépassé la ligne rouge.

conclusion ... avec un schéma de type compound ...il faut mettre en œuvre une protection (a méditer)

et voilà l'explication.

Cheers Gilles.
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Message » 18 Avr 2014 14:09

Bonjour Gilles
je suis a 40VPP en sortie de mon ampli, cela fait grossomodo = 20 * 20/6.8 = 58W.

Non Gilles, lorsque tu es à 40v crête la valeur efficace vaut 40/Racine(2)=28,28v et la puissance est de: Valeur efficace au carré/ Impédance de charge soit 28,28v^2/6.8 ou 40^2/ (2*6,8) =116w.
Cordialement
J-C.B
 
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Message » 18 Avr 2014 14:41

J-C.B a écrit:Bonjour Gilles
je suis a 40VPP en sortie de mon ampli, cela fait grossomodo = 20 * 20/6.8 = 58W.

Non Gilles, lorsque tu es à 40v crête la valeur efficace vaut 40/Racine(2)=28,28v et la puissance est de: Valeur efficace au carré/ Impédance de charge soit 28,28v^2/6.8 ou 40^2/ (2*6,8) =116w.
Cordialement


Ok pour ton calcul Jean-Claude, mais en signal sinusoidal en considerant un 80Vpp.

note: Quand j'écris VPP - je veus dire Peak to Peak. Donc 40VPP veut dire signal +20/-20V. Vpeak = 20V.

Mon calcul est fait sur signal carré.
En signal carré la valeur efficace est la valeur "Peak". quand j'ai 40VPP en sortie de l'ampli, j'ai donc Vpeak= 20V.
Vefficace = 20V ... Donc P= 20x20 /6.8 = 58W.

Si j'avais mis un signal sinus de 40VPP ... le Vpeak a 20V, alors j'aurais eu ... 20/Racine (2) * 20/Racine (2) /6.8 = 29W.
Maintenant si j'ai un sinus de 80 VPP Vpeak =40V 40/racine(2) * 40/Racine (2) / 6.8 = 116W.

Si mes calculs sont faux c'est que je deviens fou :o ... bon ca serait pas la première fois.
Gilles.
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