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发表于 2025-5-7 19:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 wwwtttwww 于 2025-5-8 03:19 编辑

6xLM3886 PBTL(并联桥接负载)功放正式完工,现已完全组装并安装进机箱。

这是我迄今为止投入时间和资源最多的 DIY 功放项目,从去年9月到现在,还没有完全完成。

一切始于偶然看到 HAYK 的帖子,激起了好奇心,随后学习了 Nickolay Shvydky(ZD-50)的设计、Mr. Evil 的 EC 校正方法,以及 Tom 的 Modulus-86 系列。

最初是从 ZD-50 入手的,但其复杂的补偿网络把我劝退。于是,决定尝试一个简化的方案。经过在 LTSpice 上的无数小时,优化出了一个精简版设计。可惜,现在全部丢失了。

第一个原型单采用了通孔元件,既是学习平台也是测试平台。为了让功放稳定运行,付出了大量努力,中间遇到并解决了各种问题,特别是高频自激,极限测试。

接下来是 2xLM3886 并联版本,这个版本帮助更深入理解 LM3886 的并联运行,也为后续原理图的优化与测试取得经验。

在开发过程中,也升级测试设备,以提升测量精度,使分析结果更加准确可靠。

最终目标是这台 6xLM3886 PBTL 功放。凭借前期积累的经验,电路设计设计得以优化,精心挑选关键元件参数,并细致调整 PCB 布局。最终成品是一台性能优异的功放,其参数如下:

电源部分:
Hammond 1182T24 625VA 变压器(24VAC/13A 双绕组)、DIYAudio网店通用电源板,以及 140,000µF 滤波电容。

输出功率:

175 瓦 @ 8 欧姆,THD+N 为 0.00023%!

240 瓦 @ 4 欧姆,THD+N 为 0.00042%!

剩余杂音/噪声底:约 10 微伏!

(注:以上测量使用的是业余级设备,在非正式环境下进行,仅供参考,不应视为官方或行业标准。)

接下来将花些时间听这台功放的声音,享受成果。同时,我也计划回过头去,重新为早期的两个版本设计更优化的线路和 PCB。

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 楼主| 发表于 2025-5-8 02:43 | 显示全部楼层
最新电路及元件参数。
Fig247 the final schematics of 6XLM3886 PBTL .jpg
Fig248 the final schematics of 6XLM3886 PBTL PW .jpg

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 楼主| 发表于 2025-5-8 02:44 | 显示全部楼层
PCB板
Fig204 Min 6xLM3886 PCB 1.jpg
Fig205 Min 6xLM3886 PCB 2.jpg

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 楼主| 发表于 2025-5-8 02:46 | 显示全部楼层
SMD焊装
Fig206 Min 6xLM3886 PCB amd1.jpg
Fig207 Min 6xLM3886 PCB amd2.jpg

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发表于 2025-5-8 08:55 | 显示全部楼层
楼主你是认真的么

175 瓦 @ 8 欧姆,THD+N 为 0.00023%!

240 瓦 @ 4 欧姆,THD+N 为 0.00042%!

这个数据把很多DAC都打得找不着北,更加不用说功放了。

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发表于 2025-5-8 10:02 来自手机端 | 显示全部楼层
嘿嘿,我就想知道楼主的业余级测试设备都是啥来着。

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发表于 2025-5-8 10:07 | 显示全部楼层
牛X的3886并联+桥接,期待楼主的制作进展和实测结果

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发表于 2025-5-8 15:18 | 显示全部楼层
一直在diyaudio上关注楼主。 恭喜楼主大获成功~

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 楼主| 发表于 2025-5-9 07:57 | 显示全部楼层
本帖最后由 wwwtttwww 于 2025-5-9 08:01 编辑

左右声道完工。
左声道缓冲采用OPA2981, 右声道缓冲采用OPA1642。
左声道钻孔时钻到散热一半叶片,结果钻头断了,只好采用旁压。
Fig224 amp assembly 1.jpg

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 楼主| 发表于 2025-5-9 08:02 | 显示全部楼层
夜如风 发表于 2025-5-8 08:55
楼主你是认真的么

175 瓦 @ 8 欧姆,THD+N 为 0.00023%!

我是赛罗丝,不是凯丁。

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 楼主| 发表于 2025-5-9 08:03 | 显示全部楼层
mqcing 发表于 2025-5-8 15:18
一直在diyaudio上关注楼主。 恭喜楼主大获成功~

谢谢一直关注!

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 楼主| 发表于 2025-5-9 08:04 | 显示全部楼层
不才 发表于 2025-5-8 10:02
嘿嘿,我就想知道楼主的业余级测试设备都是啥来着。

贫民悲催的劳斯莱斯

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论坛复活后第一个营养贴,必须学习一下

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发表于 2025-5-9 11:35 | 显示全部楼层
wwwtttwww 发表于 2025-5-9 08:04
贫民悲催的劳斯莱斯

嘿嘿,偶奏司贫民啊。所以才想知道是啥样的“贫民版劳斯莱斯”测出了酱紫的数据哈。偶倒是知道一款号称严重违反何不扩散条约的劳斯莱斯,莫非是偶知道的那个?

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 楼主| 发表于 2025-5-10 02:50 | 显示全部楼层
6xLM3886全差分BTL功放直流性能


一、初步上电测试

焊接完成后,进行了电路板清洁设置输入端短路,输出端开路,开关电源电压调低至 ±24V,通电后观察:无爆炸、无烟雾,LM3886 仅微温,不发烫。

二、右声道调试

测量输出端时发现,正负输出端对地有约 13V 直流偏。检查关键点电压,±15V 电源正常,第一级集成电路供电正,发现复合放大运放的 -15V 电源开路,断电后进行补焊,重新上电后测量直流工作点:

扬声器正端对地偏移:-2.8 mV;

负端对地偏移:-2.6 mV;

正负端之间偏移:-0.2 mV;

工作点表现极为优秀和稳定。

三、左声道调试

测得正负输出端对地直流偏移约 3V,检查发现 -15V 三端稳压器不工作,更换后重新测量:

扬声器输出正端对地偏移:1.5 mV;

负端对地偏移:0.3 mV;

正负端之间偏移:1.3 mV;

检查所有 LM3886 第3脚(输出)对地电压,发现其中一个直流偏移略高。

四、器件一致性与偏移分析

本批次购入的 12 个 LM3886,整体一致性良好,个别器件性能偏差可能影响直流偏移指标,实测直流偏移最高 1点几 mV ,表现非常优秀。


五、复合放大DC校正特点

复合放大对输出的直流偏移具有强大的校正能力,单颗 LM3886 偏移约为 0.1~0.2 mV,三并时最差也仅 1 点几 mV,效果不亚于伺服电路。

六、BTL结构的安全优势

该功放为全差分平衡 BTL 结构,即使发生正或负电源缺失,导致输出端对地电压升高,但由于正负输出端电压同步变化,它们之间的电压差仍然很小,对扬声器更安全。
Fig209 Min 6xLM3886 PCB power on.jpg
Fig210 Min 6xLM3886 pos offset.jpg
Fig211 Min 6xLM3886 neg offset.jpg
Fig212 Min 6xLM3886 speaker offset.jpg

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 楼主| 发表于 2025-5-10 02:58 | 显示全部楼层
电路直流性能的几个小实验

1. R18和R8中间不接地,OPA1633的2脚有C46,扬声器正负端对地有15mV的直流偏移,正负端之间0.2mV直流偏移

2. R18和R8中间不接地,OPA1633的2脚直接接地,扬声器正负端对地有0.3mV的直流偏移,正负端之间0.2mV直流偏移。

3.  R18和R8中间接地,OPA1633的2脚直接接地,扬声器正负端对地有0.3mV的直流偏移,正负端之间0.2mV直流偏移。

4. 最后还短接了6个LM3886的局部负反馈落地100u电容,结果输出端直流偏移增加到10几个毫伏。
Fig213 few tests about DC.jpg

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钓鱼佬来顶一目

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 楼主| 发表于 2025-5-12 07:23 | 显示全部楼层
本帖最后由 wwwtttwww 于 2025-5-12 07:29 编辑

穷人的劳斯莱斯

要测量音响设备,仪器的劳斯莱斯应该属于AP。

一个穷烧,一个业余爱好者,经济基础没有足够的底蕴,来购买AP。长期就是用Focusrette的音乐接口,其输出信号源THD+N:<0.002%,其线输入接口THD+N: <0.002%。这个音乐接口,用于原来A类功放制作,尤其是那些无反馈的功放,完全无短板。刚开始用它检测LM3886复合误差校正功放,其结果可想而知。我把用它测量的结果发布在DIYAUDIO后,虽然反复强调,这个仪器的极限是0.00X%,我测量的THD+N也是这个数量级,只有参考作用,但还是被误差校正/复合功放的反对者引用,说该类功放在实际应用不过尔尔等等等等。生气不过,到他贴子里喷了几句。生气归生气,但不解决问题。

为了试验和制作这种超低失真功放,花血本购买了以下东西

1. 信号源: 拓品E70
THD+N (1Khz)(RCA输出): 厂商0.00008%;评测网audiosciencereview 0.000094%。
THD+N (1Khz)(XLR输出): 厂商0.00006%,评测网audiosciencereview 0.000073%。
底噪(A):1.3uVrms
E70零点几个ppm的THD+N和1点几个微伏的底噪,作为信号源,还是合适的。还购买了拓品HS02 USB隔离器,进一步减少干扰和环路。
当然E70也不是只有测量有用,平常还可以听,也算是一举两得。

2. 模拟数字转换ADC:A级COSMOS ADCiso
THD+N(1Khz):audiosciencereview 0.000098%和0.000138% (B级),A级要好一些,应在0.0001%以下。这个ADC自带USB隔离,防止测量时USB对电路的干扰和环地对DIY来说,除了AP,在业余条件下,这个ADC是许多DIY认为“穷人的”劳斯莱斯“测量仪器了。

3. 系统的自测
E70 RCA直通Cosmos ADCiso 2.5mm AUX 单声道, 系统的THD+N 0.0002%。
E70 XLR直通Cosmos ADCisoXLR,系统的THD+N: 0.000091%
这些测量数据,大致接近厂商和网上测评的指标了。
Fig174 E70 and Cosmos ADCiso 1.jpg
Fig175 Cosmos ADCiso 2.jpg

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 楼主| 发表于 2025-5-12 07:44 | 显示全部楼层
本帖最后由 wwwtttwww 于 2025-5-12 08:47 编辑

几张测量图, E70 XLR 在输出电压2、3和4伏下的失真(ADCisoXLR输入),桌面试验条件:E70XLR输出,XLR线缆的裸线端(含屏蔽层)用用鳄鱼夹连接XLR信号线, 入E1DA Cosmos ADCisoXLR:(输入10V)。试验看出,仅仅一条XLR信号线中间剪断后用鳄鱼夹重新连接,THD+N比XLR直通恶化许多。

最后一张图时E70RCA出ADOisoAUX进直通的结果。
Fig214 E70 XLR output 2Vrms.jpg
Fig215 E70 XLR output 3Vrms.jpg
Fig216 E70 XLR output 4Vrms.jpg
Fig217 E70 ADCiso RCA AUX in.jpg
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