Modérateurs: Staff DIY, Staff Installations, Staff Juridique • Utilisateurs parcourant ce forum: Bonzai911 et 14 invités

Ampli faible cout & difficulté, choix autour du LM3886

Message » 18 Déc 2021 22:39

L'objectif de ce sujet est de partager mon expérience autour d'un projet de réalisation d'un bon ampli facile à réaliser et à moindre cout.

La facilité de réalisation écarte les amplis à découpage type Classe D (même si je bosse dans les alims à découpage, certains aspects ne sont pas facilement abordables)

Le faible cout penche vers une solution à circuit intégré (d'autant plus qu'il existe maintenant des circuits intégrés comme le LM3886 utilisé sur des amplis très haut de gamme de marque Jeff Roland)
Dernière édition par LCD 31 le 19 Déc 2021 11:29, édité 2 fois.
LCD 31
 
Messages: 5906
Inscription Forum: 16 Sep 2006 9:48
Localisation: Banlieue Ouest Toulousaine
  • offline

Annonce

Message par Google » 18 Déc 2021 22:39

 
 
Publicite

 
Encart supprimé pour les membres HCFR

Message » 18 Déc 2021 22:48

Historique :

il y a quelques temps j'ai démonté cet ampli "Audiophile" pour remplacer le potentiomètre motorisé qui crachait et j'en ai profité pour regarder ce que c'était...

Image

Image

Et bien ! J'ai eu la surprise de voir que ce n'était que des LM1875 montés en pont ! 2 petits LM1875 par coté ! c'est tout ! et ça marche très bien !!! :o incroyable !

Image

Le LM1875 étant un circuit intégré modeste mais dont les résultats sont étonnant sur cet Hyperium, l'objectif est de faire mieux !!

Le composant choisi est le LM3886 en montage "triple parallèle" (chaque LM3886 est capable de fournir 11.5 A, soit un total de 34A !! 8) ce qui fait un courant presque 9 fois supérieur au LM1875 de l'Hyperium !!...)
Dernière édition par LCD 31 le 19 Déc 2021 1:06, édité 2 fois.
LCD 31
 
Messages: 5906
Inscription Forum: 16 Sep 2006 9:48
Localisation: Banlieue Ouest Toulousaine
  • offline

Message » 18 Déc 2021 22:50

Arguments complémentaires en faveur du LM 3886 :

Jeff Roland utilise le LM3886 sur ses MODEL10 ou ses CONCENTRA / CONCENTRA II
http://www.shine7.com/audio/jeff.htm

Il a aussi été repris avec de belles réalisations :
http://www.shine7.com/audio/bpa300.htm

Puis il a aussi été amélioré en lui ajoutant 2 Amplis opérationnel
- 1 AOP pour corriger automatiquement l'offset : servo DC
- 1 AOP rapide placé en amont dans la boucle de contre réaction (montage appelé "compound")
https://neurochrome.com/products/modulus-686
Dernière édition par LCD 31 le 19 Déc 2021 9:45, édité 4 fois.
LCD 31
 
Messages: 5906
Inscription Forum: 16 Sep 2006 9:48
Localisation: Banlieue Ouest Toulousaine
  • offline

Message » 18 Déc 2021 23:00

Pour simplifier, j'ai acheté plusieurs modules tout fait à base de 3 LM3886 en parallèle... ça doit cracher du courant ! (bcp plus que l'Hyperium)

la carte noire (au milieu en haut de la photo) est celle vendu par Audiophonics

les 4 cartes rouges (sur les bords) se trouvent sur Ebay ou Aliexpress

Image



MAIS voilà le message que j'avais envoyé au début du projet sur un autre sujet (oui ! j'ai un peu trainé !!... :oops: )


LCD 31 a écrit:Bonjour amis électroniciens
il y a qq temps j'avais acheté cette carte toute faite pas très cher mais je ne l'avais jamais testée

Image

je lui met une alim +/- 35V et j''envois un signal sinus... carré à 40Hz, voir ci-dessous :

Image

puis carré à 20KHz, voir ci-dessous :

Image

eh bien ce n'est pas top !!
le schéma étais celui-là... sois disant !

Image

En fait il y a qq petites différences entre le schéma théorique avec ma carte et ces 2 différances principales limitent la réponse en fréquence :

Dans le grave : le condensateur de liaison C1 ne fais pas 10uF mais 4.7uF (ce qui donne un passe haut 1er ordre qui coupe à 7Hz avec 3K d'impédance d'entrée = 3 x 10K en //)

Dans l'aigu : le condensateur de liaison C2 ne fais pas 8pF mais 47pF (ce qui donne un passe bas 1er ordre qui coupe à 17KHz avec la 200K de la CR)

Bref !
Pour le grave, je change remplace le condensateur C1 orange par une 20uF, c'est réglé :wink:

Pour l'aigu, je voulais remplacer C2 par un bon céramique sur COG / NPO de plus faible valeur (pour couper au moins 2 ou 3 x plus haut) mais en attendant, j'ai essayé sans C2... Et bien, l'ampli n'est vraiment plus stable !! (gros dépassement sur les fronts ! avec un amortissement relativement lent des suroscillations)

Alors j'ai commandé des 22 pF (COG / NPO) pour mettre en C2 sur la CR => la coupure sera autour de 40 KHz...
Dernière édition par LCD 31 le 19 Déc 2021 2:32, édité 2 fois.
LCD 31
 
Messages: 5906
Inscription Forum: 16 Sep 2006 9:48
Localisation: Banlieue Ouest Toulousaine
  • offline

Message » 18 Déc 2021 23:18

Apres une longue coupure, j'ai repris les modifs

Modif de la réponse dans l'aigu :

Le condensateur de 47pF (C2) en parallèle avec la résistance de CR de 200K (ou de 220K) (R3) est présent sur les PCB noirs ou rouges, il limite la bande passante en dessous de 20KHz et entraine un temps de montée supérieur à 20 us ! :roll: il faut diminuer ce condensateur !!

Signal carré à 10 KHz avec C2 = 47 pF d'origine :(

Image



Signal carré à 10 KHz avec C2 = 22 pF, ça va mieux... :wink:

Image



Signal carré à 10 KHz avec C2 = 15 pF 8)
Sur grand signal (30 Vpp) et en charge (résistive ou complexe) le temps de monté (de 10 à 90%) est autour de 4.6 us et la bande passante est supérieure à 50 KHz, on reste comme ça ! 8)

Image
Dernière édition par LCD 31 le 19 Déc 2021 9:48, édité 8 fois.
LCD 31
 
Messages: 5906
Inscription Forum: 16 Sep 2006 9:48
Localisation: Banlieue Ouest Toulousaine
  • offline

Message » 18 Déc 2021 23:19

Modif de la réponse dans le grave :

Dans le grave : le condensateur de liaison C1 ne fais pas 10uF mais 4.7uF. Cela donne un passe haut 1er ordre qui coupe à 7Hz avec l'impédance d'entrée de 3 x 10K en parallèle (car l'impédance d'entrée n'est pas seulement fixé par R1 - hélas ! - les 3 résistances de 10K (R2, R5 et R11) jouent un rôle majeur puisque que ce sont elles qui fixent l'impédance d'entrée de chaque montages inverseurs) voir impédance d'entrée en bas de ce liens : http://www.bedwani.ch/electro/ch9/index.htm#AO11

Signal carré à 40 Hz avec C1 = 4.7uF

Image

Signal carré à 40 Hz avec C1 = 18uF

Image
Dernière édition par LCD 31 le 19 Déc 2021 9:56, édité 3 fois.
LCD 31
 
Messages: 5906
Inscription Forum: 16 Sep 2006 9:48
Localisation: Banlieue Ouest Toulousaine
  • offline

Message » 18 Déc 2021 23:20

Modif de la correction de l'offset :

Les potentiomètres qui règlent les offset de chaque LM1886 ne sont pas toujours bien réglés :-? MAIS en plus le PCB rouge utilise des potentiomètre de 50K dont la valeur est insuffisante pour corriger totalement l'offset :(

Comme il n'y a pas de condensateur en sortie, si les offset sont différents 1 LM3886 peut débiter du courant dans les 2 autres, par exemple (ça augmente la consommation statique et ça fait chauffer pour rien)
De plus une tension continu peut se retrouver dans le HP de grave (pas dans les HP de mediums ou aigu qui ont des condensateurs série dans le filtre de l'enceinte)

La cause principale d'offset est le courant de bias donné dans la Data sheet du LM3886 page 4 : Imput Bias Current => Ib = 0.2 uA en typique
Comme le schéma du LM3886 donné par Texas (page 7 de la DS) montre un étage différentiel à base de transistor bipolaire NPN, ces courants Ib sont forcement dans le même sens et entrant (puis de même ordre de grandeur si l'étage différentiel est bien fait)

Les 3 courants des entrées IN- des LM3886 s'ajoutent et ce courant traverse R1 créant une DDP (= Différence De Potentiel ou Tension) qui est la source de l'offset à corriger avec les 3 potentiomètres qui doivent être réglés pour générer la même DDP (les DDP se compensent ou s'annulent)

MAIS le courant de chaque entrée IN+ étant aussi de 0.2 uA typique il faut 3 fois plus de résistance sur l'entrée IN+ pour produire la même tension (U = R x I)

Comme il est délicat de remplacer les potentiomètres par des 100K comme sur certaines cartes et comme Jeff Rowland l'a fait !;o) j'ai diminué R1, en divisant R1 par 2 l'impédance d'entrée n'est pas trop affectée puisque les trois amplis ramènent a 3.3K (cad 3 x 10K en //) et normalement ça passe (on arrive à ramener l'offset à 1mV quasiment stable !)
Dernière édition par LCD 31 le 19 Déc 2021 2:36, édité 5 fois.
LCD 31
 
Messages: 5906
Inscription Forum: 16 Sep 2006 9:48
Localisation: Banlieue Ouest Toulousaine
  • offline

Message » 19 Déc 2021 0:03

en résumé, ces PCB présentent une solution de facilités MAIS ils ne sont pas exempt de défauts !

La qualité du circuit LM3886 n'est pas a mon avis le problème, les LM3886 ont l'air bons et semblent être des originaux (puis ça ne vaut pas le coup de faire de faux composants aussi complexes à réaliser à un prix déjà si bas ! => il y a plus intéressant à copier)
Bref, je pense que les LM3886 sont bons.

Par contre, la qualité des circuit imprimés ... ils sont beaux mais ... :-? (attention au fer à souder ! :( )
Puis, il y a quelques boulettes (ou petites économies) qui brident les performances de façon importantes (heureusement, ça se corrige !)

J'ai préféré les cartes rouges, mais les deux ont des avantages et inconvénients, par exemple :
- les cartes noires utilisent des composants traversants peut-être plus facile à changer
- MAIS les cartes rouges utilisent des résistances de sortie de 0.22 ohm (contre 0.47 ohm sur les PCB noirs) et si les 3 LM3886 sont biens équilibrés il vaut mieux une petite résistance série.

Notez que j'ai vérifier l'appairage des 3 amplis, sur les PCB rouges ou noirs ET ils sont bons !!! (si il y avait une différence de gain entre les 3 LM3886 => la consommation augmente car un LM3886 va débiter dans un autre !... :wtf: )

Notez que la correction de l'offset n'est pas faite par un servo DC sur le MODEL 10 de Jeff Roland mais juste avec un ajustable de 100K voir sur la photo ci-dessous, on lit bien la valeur sur celui de droite : 8)

Image

Et pour l'approche "compound" si vous comparé les mesures faitent par Neurochrome avec la solution classique avec la solution compound... c'est pas énorme :siffle: (la solution classique est déjà à 0.0017% THD ici https://neurochrome.com/products/lm3886-done-right ) alors OK, la topologie compound fait encore mieux... par contre, le risque d'instabilité est plus délicat a gérer !!

Voilà pour l'essentiel du projet 8) si certains sont intéressés par ce fabuleux LM3886 !... :wink: :bravo:


(ça c'est juste pour faire joli :mdr: car je n'ai pas les moyens de mesurer des distorsions aussi faibles)

Image
Dernière édition par LCD 31 le 19 Déc 2021 11:34, édité 9 fois.
LCD 31
 
Messages: 5906
Inscription Forum: 16 Sep 2006 9:48
Localisation: Banlieue Ouest Toulousaine
  • offline

Message » 19 Déc 2021 1:34

Intéressant tout çà... Du coup coup le slew rate est à combien?
fiscal
 
Messages: 2729
Inscription Forum: 31 Aoû 2006 15:29
Localisation: VILLEURBANNE
  • offline

Message » 19 Déc 2021 2:01

fiscal a écrit:Intéressant tout çà... Du coup coup le slew rate est à combien?

Je ne l'ai pas calculé mais d'origine (cad avec les condensateurs de 47pF en // avec les CR) ce n'était pas assez rapide !

Par contre, tu peux le calculer (après modif de la CR) sur le chronogramme que j'ai posté avec le condensateur de 15 pF, la mesure est faite sur grand signal : 30 Vpp (à vide ET EN CHARGE c'est pareil :wink: ) et les curseurs montrent un temps de montée de 10% à 90% a 4.6 us
C'est vrai qu'il y a plus rapide ! mais je pense que ça devrait aller 8) (en tout cas, ces mesures me conviennent, on verra à l'écoute quand j'aurai fini... car je pense que ce temps de monté est correct... plus rapide n'est pas forcement plus musical ! (cela dit, avec la carte d'origine le sinus à 20KHz était juste en dessous de -3dB ! :o maintenant il est à 0dB 8) )

J'ai aussi testé sur "charge complexe" en ajoutant un condensateur de 0.47 uF puis j'ai augmenté a plusieurs uF, et l'ampli est stable ! 8)
LCD 31
 
Messages: 5906
Inscription Forum: 16 Sep 2006 9:48
Localisation: Banlieue Ouest Toulousaine
  • offline

Message » 19 Déc 2021 12:22

Héhé, merci pour toutes ces bonnes idées !

Un lien pour commander les p'tits condo ? (ou une explication car je sais pas quoi prendre) Je me sers d'une carte avec 2xLM3886 dans un ampli actif uniquement pour la partie MID/TWEET, donc, je conserve le 4.7uF sur l'entrée.
Ced033
 
Messages: 64
Inscription Forum: 24 Mar 2021 9:53
  • offline

Message » 19 Déc 2021 13:04

Salut l'ami,

toujours très intéressantes tes interventions.

Je suis le sujet avec beaucoup d'intérêt et d'attention.

Moi je suis entrain de me pencher sur des cartes TPA3255. Je suis assez curieux de savoir si la Class D a bcp évolué et confronter les nouvelles puces à mon Gemincore.
jalhoucine
 
Messages: 3332
Inscription Forum: 19 Sep 2003 16:34
Localisation: Paris
  • offline

Message » 19 Déc 2021 13:50

Si vous avez un lien ou une méthode pour vérifier/régler le courant dans les LM3886 ?

Mes cartes fonctionnent, et ne chauffent pas trop, mais j'aimerais comprendre... :wink:
Ced033
 
Messages: 64
Inscription Forum: 24 Mar 2021 9:53
  • offline

Message » 19 Déc 2021 13:52

Ced033 a écrit:Héhé, merci pour toutes ces bonnes idées !

Un lien pour commander les p'tits condo ? (ou une explication car je sais pas quoi prendre) Je me sers d'une carte avec 2xLM3886 dans un ampli actif uniquement pour la partie MID/TWEET, donc, je conserve le 4.7uF sur l'entrée.


Pas forcement ! il faut que tu regardes si ton schéma est inverseur ou non-inverseur (ça change tout !)

1) le montage inverseur est pénalisé par une impédance d'entrée plus basse (voir ici en bas de la page Ze)
http://www.bedwani.ch/electro/ch9/index.htm#AO11

2) Tandis que le non inverseur présente une impédance d'entrée infini, en l'occurrence elle sera fixé par R1 à 47K (voir ici au milieu de la page Ze)
http://www.bedwani.ch/electro/ch9/index.htm#AO15

Si tu as un montage inverseur, le condensateur de 4.7uF peut ne pas être suffisant car il coupe à la fréquence 1/(2.Pi.R.C) ou R est l'impédance d'entrée (cad R1 en // avec Ze)

Il faut essayer de trouver des condensateurs films polypropylène pas trop cher et pas trop gros (j'en ai trouvé en chine :oops: )
Dernière édition par LCD 31 le 19 Déc 2021 14:11, édité 1 fois.
LCD 31
 
Messages: 5906
Inscription Forum: 16 Sep 2006 9:48
Localisation: Banlieue Ouest Toulousaine
  • offline

Message » 19 Déc 2021 13:56

jalhoucine a écrit:Salut l'ami,

toujours très intéressantes tes interventions.

Je suis le sujet avec beaucoup d'intérêt et d'attention.

Moi je suis entrain de me pencher sur des cartes TPA3255. Je suis assez curieux de savoir si la Class D a bcp évolué et confronter les nouvelles puces à mon Gemincore.

Salut l'ami ! 8)
Pendant plus d'un an mon projet a dormi :oops: mais là je veux le terminer (laissez moi encore du temps pour parler de l'écoute avec du recul...)

Pour les Classe D fait attention, c'est bon mais c'est plus compliqué/critique vis a vis de la mise en œuvre (j'ai bossé dans les alim a découpage)
Au plaisir !... :wink:
LCD 31
 
Messages: 5906
Inscription Forum: 16 Sep 2006 9:48
Localisation: Banlieue Ouest Toulousaine
  • offline


Retourner vers Amplis et Préamplis

 
  • Articles en relation
    Dernier message