Товарищи!
Рабочая и крестьянская революция, о необходимости которой всё время говорили большевики измерения искажений в зависимости от места подключения питания и нагрузки к плате усилителя, которые я давно обещал выполнить, наконец-то сделаны. Какое значение имеют эти измерения? Вам решать.
На какой вопрос хотелось получить ответ: в какие точки печатной платы УМЗЧ лучше подключать (а) нагрузку и (б) питание для максимальной линейности (минимальных искажений).
На чем проводились измерения:
Слева направо, на радиаторе установлены последовательно: НаПаЛм 2.3 (ОУ + ОЭ + каскод УН), Ориентир мини (ОБ УН+ВК) и выходной LR фильтр с низкоомным делителем 1:3.16:10 для измерений.
Что с чем сравнивал: На моей плате Ориентира предусмотрены три группы контактных площадок для подключения питания, нагрузки и ОС. Первая группа находится слева от группы из 12 (6+6) электролитических конденсаторов, между УН и ВК - на фото именно к ней подключены и питание, и нагрузка, и ОС. Вторая находится между двумя парами выходных транзисторов, посередине группы из 12 электролитических конденсаторов. (
- Сколько их там? - Я-я-я-не-з-з-на... - Давай посчитаем. Семь слева, пять справа. (шесть выстрелов) Четыре слева, два справа.) Третья находится на правом краю платы, справа от ВК. При измерениях ОС во всех случаях была подключена к тем же площадкам на плате Ориентира, что и нагрузка. Я (1) припаивал к плате выходного фильтра (справа) один из вариантов выхода (черно-белая витая пара на фото), (2) подключал ко входу ОС (слева внизу) - соответствующую пару ОС (оранжево-серая пара) , после этого (3) по очереди подключал питание к разным группам (сине-красно-черные провода в верхней части фото) и измерял интермод.
Как измерял: методика подробно описана в теме НаПаЛма. Вкратце, измерялся уровень интермода на частоте 1кГц при подаче на усилитель тестового сигнала 19+20кГц амплитудой 2В (= 1В скв). Нагрузка - резистор 4 ома. (
Здесь разница с измерениями в теме НаПаЛма - там все измерения с нагрузкой 8 ом. Здесь 4 ома было выбрано для увеличения токов питания и нагрузки и их влияния на слаботочные цепи). Поскольку коэффициент усиления НаПаЛма равен 10, на выходе было 20В амплитуды (= 10В скв = +20дБВ). Пиковый ток нагрузки был, соответственно, 20/4=5А, а мощность в нагрузке во время теста была 10х10/4=25 ватт. Питался усилитель стабилизированным напряжением +/-30 вольт от лабораторного источника питания. Средний ток потребления от источника питания - около 1.1А по "плюсу" и столько же по "минусу" (как и должно быть в классе АБ).
Тестовый сигнал отфильтрован режекторным фильтром, чтобы звуковая карта не вносила своих искажений, поэтому смотреть на уровень сигнала на спектрах ниже не надо. Просто поверьте на слово, что он был 10В скв - я измерял СКВ милливольтметром. Звуковая карта подключалась к выходу через делитель 1:3.16 (-10дБ), так что к измеренным уровням интермода нужно добавить 10дБ, чтобы узнать их реальную величину в дБВ. Если вычесть 10дБ, то получится отношение уровней интермода и тестового сигнала - оно и приведено в таблице ниже.
Результаты (чем меньше, тем лучше; -130 на 10дБ (в три раза) лучше, чем -120):
Уровень интермода @1кГц, дБ | Питание слева | Питание в центре | Питание справа |
Нагрузка слева | -127 | -128 | -130 |
Нагрузка в центре | -115 | -115 | -115 |
Нагрузка справа | -128 | -131 | -131 |
Моя исходная гипотеза была, что оптимальное подключение - это то, что Агеев использовал в СЛА - выход и ОС слева, питание справа. Результаты получились несколько неожиданные. Во-первых, оказалось, что лучше подключать все сильноточные цепи справа, как можно дальше от УН, и тянуть витую пару ОС вдоль всего ВК. Разница с вариантом Агеева, впрочем, небольшая.
Но самое неожиданное - это высокий (на 12..15дБ/вчетверо-впятеро выше, чем в других вариантах подключения) уровень интермода при подключении нагрузки в центре ВК. Я перемерял несколько раз, результаты стабильные. Если у кого есть разумные объяснения, пожалуйста, поделитесь.
В целом, измерения дали столько же, если не больше, вопросов, сколько ответов.
Спектры: