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Ampli faible cout & difficulté, choix autour du LM3886

Message » 17 Jan 2022 14:23

J-C.B a écrit:Il me semble que générateur de tension parfait (sous entendue continue) est le terme le plus approprié. :wink:

Les 2 sémantiques me semblent correctes mais bon ! nous nous sommes compris 8)

J-C.B a écrit:De tous les schémas expérimentés c'est le compound le plus performant. Il suffit de respecter le gain min de 14dB préconisé pour chacun des LM3886 et veiller à ce que la saturation soit douce lors de l'écrêtage.

Là je ne discuterais pas (je pense que tu as raison 8) ) mais le schéma classique me donne déjà un très bon résultat !

J-C.B a écrit:Pour plus d'aisance dans l'équilibre des voies // l'usage d'un servo par voie facilite grandement les choses.

Pour ce qui est des équilibrage des offsets entre LM3886, sans servo, j'arrive a un très bon équilibre ET stable 8) (1 mV d'offset voir moins !)
Je suis plus perfectible en équilibrage de gain statique (précision des R) et dynamique (précision des condensateurs même si mes capas de CR sont mieux équilibré que le pF...)

J-C.B a écrit:Possible aussi d'utiliser ce composant pour réaliser une alimentation stabilisée qui fonctionne suivant les deux modes shunt et série.

En effet ! bonne idée le LM pour faire une petite alim série (parce qu'il peut fournir du courant) ou shunt (parce qu'il peut en absorber)
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Message par Google » 17 Jan 2022 14:23

 
 
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Message » 26 Jan 2022 11:39

Bonjour,
Une série d'articles plutôt bien faits, sur l'utilisation du LM3886 à toutes les sauces.https://neurochrome.com/pages/stability.
J-C.B
 
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Message » 29 Jan 2022 12:13

Oui, ce site est très intéressant !!! (je la cite en première page du sujet)
Avec la note d'application :
https://www.ti.com/lit/an/snaa021b/snaa021b.pdf
et la data sheet (bien sur) il y a tout ce qu'il faut (sauf le modèle dont tu parlais précédemment si on veut faire de la simu...)
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Message » 29 Jan 2022 12:43

je la cite en première page du sujet
Gloup!!!

Quant au modèle Spice

.SUBCKT LM3886 posin negin out posrail negrail mute gndpin
* IN+ IN- OUT VCC VEE MUTE GND
*
* LM3886 spice model by teemuk 21032007 ver.1b
Q1 posrail posin N004 0 NPN
I1 N004 negrail 0.25m
Q2 posrail negin N003 0 NPN
I2 N003 negrail 0.25m
Q3 N011 N003 N010 0 PNP
Q4 N011 N018 N012 0 NPN
R1 N012 negrail 2.2k
I3 N018 negrail 0.1m
Q5 N017 N018 N024 0 NPN
R2 N024 negrail 2.2k
Q6 posrail N011 N018 0 NPN
R3 N009 N010 1.1k
R4 N009 N023 1.1k
Q7 N017 N004 N023 0 PNP
Q8 N017 N013 N016 0 PNP
Q9 N011 N025 N019 0 PNP
R5 N015 N016 4.7k
R6 N015 N019 4.7k
R7 N013 gndpin 10k
D1 N025 gndpin D
D2 gndpin N025 D
R8 out N025 10k
C1 out N017 10p
I4 N026 negrail 1m
Q10 posrail N017 N026 0 NPN
Q11 N030 N026 N031 0 NPN
R9 N031 negrail 800
Q12 N009 N008 N014 0 PNP
Q13 N015 N022 N014 0 PNP
I5 posrail N014 1m
I6 N022 negrail 1m
D3 N021 N022 D
D4 N020 N021 D
R10 posrail N020 1k
D5 N007 N008 D
D6 N006 N007 D
R11 posrail N006 1k
Q14 N008 gndpin N005 0 NPN
R12 N005 N001 1k
D7 N002 mute D
D8 N001 N002 D
D9 N032 N031 D
R13 N034 negrail 150
Q15 out N032 N034 0 NPN
Q16 out N034 N036 0 NPN
R14 N036 negrail 0.45
Q17 N032 N030 out 0 PNP
D10 N029 N030 D
D11 N028 N029 D
D12 N027 N028 D
R15 N033 out 150
Q18 posrail N027 N033 0 NPN
Q19 posrail N033 N035 0 NPN
R16 N035 out 0.45
I7 posrail N027 2.5m
.model D D
.model NPN NPN
.model PNP PNP
.end lm3886
J-C.B
 
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Message » 29 Jan 2022 13:51

merci pour le modele spice :wink:
Cela dit mon approche sur ce projet particulier était de partager quelques chose de très simple/abordable par tous (sans simu) et très économique aussi !! sans à avoir à me poser de questions sur la stabilité d'une éventuelle "grande" boucle d'asservissement avec un AOP rapide en amont)

Une mise au point à 'l'oscilloscope m'a permis d'arriver au résultat que je souhaitais obtenir sans passer par là : https://neurochrome.com/pages/stability

En effet, sur un sujet précèdent, je me posais la question de la répartition des gains (entre la grande boucle et les boucles locales pour avoir toujours une bonne marge de stabilité, notamment sur charge complexe) mais ce problème ne se pose pas avec un LM3886 en montage simple.

D'accord, à 20 KHz le gain en BO est plus faible (50 dB sur la DS du LM3886) donc, il ne me reste que 30dB de taux de CR à 20KHz, mais ça me suffit.
OK, la précision est un peu moins bonne mais le THD de ce montage est quand mesuré à 0.0017% sur le site neurochrome (même si la version compound affiche 0.00003% sur la page voisine)

Par contre l'avantage d'avoir un montage non compound est qu'il est toujours extrêmement stable (et facile)
voilà mes résultats à 10 KHz en charge avec 8 ohm et plusieurs uF en // (je crois que je suis monté jusqu'à 3.3uF et la sortie ne bouge pas ! :wink: )
Image



En comparaison les mesures effectuées sur le modulus 686 sur 8ohm + 1uF tout en bas de l'onglet "Performance graph" de cette page : https://neurochrome.com/products/modulus-686
Image
(un détail : la fréquence est notée à 10KHz dans les commentaires de la page neurochrome mais la mesure de la période autour de 7 us donne une fréquence légèrement supérieure)
Je ne dis pas que le modulus 686 est instable mais ce relevé montre clairement qu'il faut quand même porter une attention particulière vis à vis de ce point lors de la conception d'un tel projet (le risque étant situé autour de 100 KHz car l'oscillation amorti présente une période de 10us)

Cela pour dire que l'avantage du montage "simple" est qu'il est "inconditionnellement" stable (enfin... j'exagère un peu car si on le fait expres on peut y arriver ! :mdr: ) même si il n'affiche qu'un THD à 0.0017% sur le site neurochrome (contre 0.00003% sa version compound sur la page voisine qui affiche aussi un meilleur slew rate avec un temps de monté inferieur, je le reconnais... cela dit mon objectif était de faire mieux que 5us et 50 KHz 8) )
Dernière édition par LCD 31 le 29 Jan 2022 15:08, édité 7 fois.
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Message » 29 Jan 2022 14:07

Notez que je ne cherche pas à démontrer que le montage simple est supérieur ! je ne le crois pas !!!

C'est juste qu'il a quelques avantages qui correspondent à la philosophie de mon projet (et de son partage ici) qui était de faire le compromis avec une priorité à la simplicité ET au faible cout MAIS en atteignant d'excellents résultats à l'écoute.

Autrement dit, je dirais que ce projet est un "anti UGS ou UP" (par exemple...) même si je suis en admiration avec ces amplis qui ont été construit ici ! cela dit, leurs couts de revient ou leurs complexités de réalisation font qu'ils ne sont pas à la porté de tous !!

Avec un peu de recul, je trouve cet ampli est très stable, robuste, simple et économique (sauf la boite !!! :hehe: ) MAIS très qualitatif à l'écoute !
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Message » 29 Jan 2022 18:09

Suivant ce principe, j'arrive à cette conclusion, en comptant les composants (approche originale :lol: ) MAIS sans vouloir faire de concession à la qualité ! croyez moi !

Une dizaine de composants par LM3886 + 6 composants communs => soit moins de 30 composants par canal pour le montage à 2 x LM3886 en parallèle, ou soit moins de 40 composants avec le montage à 3 x LM3886 en parallèle.
(je pense abandonner le montage en pont car il ne m'apporte pas de gain significatif chez moi)

Auquel il faut ajouter les composants de l'alim : transfo, diodes de redressement et condensateurs...
MAIS on peut aussi ajouter une quinzaine de composants pour une stabilisation (voire une régulation !) des alimentations
Oui ! 14 composants pour réguler 2 rails d'alim avec une amélioration de la régulation dynamique que j'estime à 40dB minimum... mais je donnerai les chiffres quand je l'aurai mise en œuvre et mesurée (ce sera peut-être 60dB...).
Bien sur, on peut faire mieux que 40 dB en terme de réjection, mais avec 40dB la chute de 1V que j'ai mesuré lors de l'appel de courant transitoire (voir page 6) passe de 1V à 10mV (avec 60dB elle passerait à seulement 1mV !) et avec le PSRR du LM3886 ça suffit largement !!
Notez que très très peu d'amplis se paient le luxer de réguler les alims des étages de puissance ! je pense que c'est le cas du Jeff Roland de qq Mark Levison, peut-être certain Krell... par exemple, Pass labs régule jusqu'à l'étage de gain en tension (mais pas tout).
Si je met en œuvre ma régulation elle régulera tout pour un cout de reviens ridicule !! par exemple : moins d'un euro pour le MOS canal N qui annonce 129A sur sa DS ! :o (et comme je suis en double mono, un par canal => ça me laisse de la marge !! 8) )


- Certes, il n'y a pas de servo DC MAIS j'arrive à moins d'un mV d'offset !! avec un bon équilibre entre les LM3886 (je re-mesurerai l'offset dans 6 mois pour voir si il dérive dans le temps...) ET je n'ai pas noté de grosses variations en température 8)

- Certes, ce n'est pas un compound mais il est très stable !! et 0.0017% de THD avec une bande passante > 50KHz me suffit

Enfin, le plus important, l'écoute de cet ampli me ravis !! 8)
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Message » 04 Fév 2022 19:15

L'idée de départ de ce projet est partie de 2 choses :
- Le démontage (pour réparation) de mon ampli Hypérium vendu comme un "haut de gamme" qui m'a permis de découvrir un montage à base de LM1875 bien caché car cet ampli est vendu avec des arguments marketing audiophile un peu... "mystérieux" pour ne pas dire autrement !! :siffle:
- L'utilisation de LM 3886 en montage parallèle sur un ampli Jeff Rowland à 10.000 euros réputé pour sa qualité !

Le choix de ces cartes à base de LM 3886 déjà câblées semblait être le bon pour gagner du temps ou faciliter la réalisation à moindre cout en gardant à l'esprit que faire un ampli "ordinaire" n'avait pas d'intérêt !
Hélas, il m'a fallu bricoler un peu pour régler quelques petits détails qui ne permettaient d'atteindre les résultats attendus... (voir en page 1)

Apres pas mal de réflexion sur le sujet, je pense qu'un ampli parallèle à double LM 3886 (voire à triple LM 3886) permet d'atteindre cet objectif de qualité d'écoute en restant simple et économique.

Le servo DC ne me semple pas nécessaire parce que ce n'est pas au niveau des différences d'offset que les choses vont se jouer (si les offsets sont bien réglés évidement !) mais plutôt au niveau des différences de gains (statique et dynamique)
Des résistances à 1% me paraissent "suffisantes" car l'équilibrage entre les LM3386 dépend autant des condensateurs de contre réaction (plus difficile à appairer au %) car ils influent sur les réponses dynamique de chaque LM.

Le courant délivré par un seul LM 3886 est largement suffisant pour du medium / aigu mais pour certaines basses, cela peut être limitant... donc en large bande avec de grosses enceintes, je pense qu'il vaut mieux utiliser un montage parallèle avec 2 ou 3 LM3886

Le montage compound un peu plus complexe oblige à se poser des questions vis a vis de la stabilité (voir la courbe Neurochrome ci-dessus sur charge complexe en comparaison avec celle que j'ai posté dans les mêmes conditions). Certes avec le compound la mesure de DHT baisse de 0.0017% à 0.00003% (voir sur site Neurochrome) mais il faut qu'il soit bien mis en œuvre car il est plus critique et complexe.

Concernant le montage en pont (presque "symétrique" car il fonctionne en symétrique sans être un schéma totalement symétrique) il avait ma faveur au départ avec qq avantages comme équilibrer la consommation sur les 2 rails + et - d'alim. Cependant, il ne m'a pas pas apporté un gain évident compte tenu de sa plus grande "lourdeur"... MAIS pour celui qui a besoin de 200W en 8 ohm, c'est la solution.

Par contre, je n'ai jamais comparé le montage inverseur et non-inverseur. Mon montage est basé sur la topologie inverseuse théoriquement un chouya plus stable (à la limite) mais le montage non-inverseur présente une impédance d'entrée plus haute... alors je ne saurais dire si il y a un avantage réel ou une différence significative...
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Message » 05 Fév 2022 13:22

C'est intéressant pour la biamplification : LM3886 dans le haut du spectre et class D pour le grave.

Vu le prix des modules y compris class D ( un Aiyima A07 pour le grave devrait suffire) , le rapport qualité prix devrait être excellent.

La tout alimenté par un petit transfo pour le LM3886 et SMPS pour le Aiyima A07.


Juste une question technnique : pour un module LM3886, dans le topologie entrée inverseuse, le signal de sortie est en déphasage. Il faut donc inverser les connecteur HP pour récuper un signal en phase?
jalhoucine
 
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Message » 05 Fév 2022 13:50

oui, dans ce cas il faut choisir un montage à 1 seul LM3886 car sa capacité en courant >10A sera suffisante et il n'y a plus besoin d'appairer les résistances et condensateurs qui fixent les gains statique et dynamique pour équilibrer correctement les LM3886 entre eux.
Apres, tu as le choix entre :
- un simple LM3386 stable et économique (mesuré à 0.0017% par Neurochrome)
- ou le montage compound de Neurochrome mesuré à 0.00003% (pour ne pas à avoir à se poser de question sur la stabilité avec des relevés de Bode qui ne sont plus a la porté d'un amateur) car l'ajout d'un AOP de course dans une grande boucle de CR booste le gain en boucle ouverte au haute fréquence, mais attention ! on voit sur le relevé Neurochrome un risque autour de 100 KHz (voir ci-dessus le relevé avec l'oscillation amortie de période 10us sur charge complexe).

Par comparaison, ci-dessous la mesure de la fréquence critique sur mon montage (non compound) ou j'ai mesuré ce risque un peu plus bas à 75 KHz car le montage simple à moins de gain en HF (car il n'est pas boosté par un AOP rapide)
Naturellement, j'ai forcé cette instabilité bien sur ! cette instabilité n'est pas présente sur la carte en fonctionnement normal car le montage simple est extrêmement stable sur toutes les charges !

Image
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Message » 05 Fév 2022 13:57

J'oubliais une partie de la question :
jalhoucine a écrit:Juste une question technnique : pour un module LM3886, dans le topologie entrée inverseuse, le signal de sortie est en déphasage. Il faut donc inverser les connecteur HP pour récuper un signal en phase?

Exactement !
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Message » 05 Fév 2022 15:28

J'ai tout ce qu'il faut pour monter cet amplificateur :

* Boitier Hifi2000 (je dois juste récupérer une plaque arrière à usiner)*
* une SMPS Connex 48V ( si j'arrive à la réparer . Quand on met une charge en sortie, la tension de sortie chute de 10V :o )
* Transfo 250VA 36V
* Un pont de diode
* Deux capas 10000uF Sikorel
* 2 capacitance multiplier si nécessaire pour une alim encore plus "propre"


Pour les modules LM3886 tu as un lien?
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Message » 05 Fév 2022 15:40

jalhoucine a écrit:Transfo 250VA 36V
-----
2 capacitance multiplier si nécessaire pour une alim encore plus "propre"

avec un transfo de 36V tu vas te retrouver avec une tension trop haute après redressement filtrage puisque après filtrage le condensateur garde les crêtes des sinusoïdes (36V est la tension efficace, il faut multiplier par racine de 2 pour avoir la crête de la sinusoïde)

par contre, le montage capa multiplieur peut de sauver la mise en ajoutant une résistance pour baisser la tension a la sortie du transistor "balast" mais faudrait que je le vois...

pour le montage a simple LM3886, tu as les Neurochromes un peu cher, sinon... il faut chercher

et pour réparer l'alim à découpage, pfff ! c'est pas évident (on se tel à l'occasion, ce sera plus simple)
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Message » 05 Fév 2022 15:48

Oui c'est vrai que 36VAC c'est un peu haut.
La capacitance multiplier peut en effet permettre une baisse de tension mais 10V ca va faire beaucoup de puissance à dissiper dans un radiateur. C'est dommage.
Sinon j'achète un autre transfo peut etre moins puissant : 80VA devrait suffire non?

Tes modules sont toujours en dispo à la vente qq part?
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Message » 05 Fév 2022 16:19

36 AC, oui c'est bcp trop !!
chuter de 10V... oui ! ça va chauffer... mais le radiateur se calcule facilement, a voir (sinon je te donnerai mes schémas d'alim qui pourrait passer... moi je ne dois chuter que 5V et je suis en double mono, donc, j'ai de la marge !!)
si tu achètes un autre transfo, prends plus gros (pour qq euros de plus...)
mes modules avec 3 LM3886 auront l'avantage d'une plus grande capacité en courant pour le grave... mais pour du medium aigu tu peux éviter le problème d'équilibrage des LM en // en évitant le montage //
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