SuperDiggMegaDuper diskret dobbeltregulator

Diskusjonstråd Se tråd i gallerivisning

  • KJ

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    10.10.2004
    Innlegg
    9.840
    Antall liker
    1.361
    IMG_0484.JPG


    Her er en diskret «superregulator» som jeg har puslet med ei stund. Det er en «superregulator» i betydningen at referansespenningen og kontrollkretsen er innenfor kontrollsløyfa til regulatoren, og forbindelsen til den uregulerte siden er enten via pass-transistorene til regulatoren eller fra en høyimpedant strømkilde. Se Linear Audio https://linearaudio.nl/superregs og artiklene til Walt Jung https://refsnregs.waltjung.org/

    Det er en «fast» regulator, der utgangsspenningen velges med zenerdioder. Regulatoren kan muligens kalles for en serie-shuntregulator, da den bruker en «shunt» til å kontrollere pass/serie-transistorene, og forsterkingen i «shunten» har direkte betydning for ytelsen mht rippleundertrykking, og den er nærmest «vilkårlig» skalerbar. I prototypen over har jeg satt den opp med 15V zenerdioder som gir ei utgangsspenning på ca +/- 15,5 V. Det er ikke en presisjonsregulator i betydning nøyaktige utgangsspenninger eller dønn stabil spenning vs temperatur. Kretsen består av 7 transistorer (BC54X/55X og TIP41/42) for hhv pluss og minus, samt en neve motstander, dioder, lysdioder og kondensatorer - std-komponenter og ingen ting eksotisk eller dyrt.

    Regulatoren har en «fold back» strømbegrensning. I prototypen over er strømbegrensningen satt til ca 1,25 A eller last tilsvarende ca 12,3 ohm med 15,5V ut, mens «fold back» begrenser kortsluttingsstrømmen til ca 150 mA. Jeg skal ikke påstå at den er absolutt kortsluttingssikker, kortsluttingstrømmen drifter/øker noe over tid (antagelig temperaturavhengig), men den blir ikke svett av ei tilfeldig kortslutting. Den kan derimot bli noe svett dersom den blir stående med ei last som er like under innslagspunktet for strømbegrensingen, rundt 11 ohm for prototypen. I normal drift bør den dog ikke belastes med mer enn maksimalt ca 80 % av strømbegrensingen da ripple undertrykkingen blir sterkt skadelidende når strømbegrensingen begynner å virke.

    Jeg har akkurat satt strøm på prototypen og har kun gjort enkel funksjonstest, så «claim to fame» er enn så lenge bare papirtall fra spice, dvs. ganske hypotetisk, bl.a.:
    • Spenningsfall : minimum 2,6V ved 1 A, hvorav 1V i emittermotstanden på passtransistorene. Rippleundertrykkingen er også sterkt skadelidende dersom spenningsfallet blir for lite, f.eks. dersom ripplespenningen trekker ned bunnpunktene på uregulert spenning under minimum spenningsfall.
    • Rippleundertrykking bedre enn 120 dB fra ca 10Hz til ca 10k Hz, med 4 V spenningsfall 15,5V ut i en last på 15 ohm.
    • Utgangsimpedansen fra spice er en ren papirtiger med mindre enn 200µ ohm opp til ca 300k Hz, dvs for praktiske formål begrenset av kretsbaner kontaktmotstand og ledninger.
    • Støy : Zenerdioder, som jeg bruker til referansespenning, er kjent som støykilder, mens vanlige spice modeller for disse diodene ikke modellerer støy på en god måte (om i det hele tatt), så jeg er en smule spent på om jeg har klart å temme støynivået på utgangen av regulatoren. Dersom jeg har klart å temme støyen ut fra zenerdiodene så har regulatoren et potensial for å ha eksepsjonelt bra støyytelse.
    Eksistensgrunnlaget for denne regulatoren er rippleundertrykking og støy, så jeg håper den ikke skuffer på testbenken. Jeg har riktig nok verken måleutstyr eller måleferdigheter til å bekrefte papirtallene, men ...

    mvh
    KJ
     
    Sist redigert:

    KJ

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    10.10.2004
    Innlegg
    9.840
    Antall liker
    1.361
    Ja jeg er ganske fornøyd med kretsutlegget. Her er tegningen av kretskortet med komponentplassering :

    SDMD Regulator Kretskort.png


    Positiv og negativ regulator er helt adskilt utenom felles 0V. Bestykkingen er 14 transistorer, 12 elektrolyttkondensatorer, 12 keramiske kondensatorer, 22 motstander, 6 LED, 4 likeretterdioder, og 2 zenerdioder, 2 kretskortkontakter og 2 kjølefinner. Kortet kan gjøres et hakk mer kompakt med effekttransistorene langs kortsiden og uten kjølefinner. Fire av elektrolyttkondensatorene kan også sløyfes om det skal knipes på plassen.

    Så langt er det største aberet med kretsutlegget at det ble trangt rundt lysdiodene som står opp mot kjølefinnene (LED ## 1, 2, 5 og 6, jf kretskorttegninga, til høyre for kjølefinnene). Med 5mm lysdioder med «knær» på komponentbeina så kommer de i konflikt med bøylene som spenner fast effekttransistorene i kjølefinnene (de fire fremste lysdiodene i bildet over der to av dem står på skakke). Jeg tipper at 3mm dioder fungerer bedre, eller dioder uten «knær» som kan monteres helt nedpå kretskortet. LED2 og 5 står i reguleringsloopen og viser at reguleringen er aktiv og de slukker når strømbegrensingen slår inn. LED 1 og 6 er selvstendige spenningsindikatorer på utgangen. LED3 og 4 (midt på til venstre på tegninga) Indikerer spenning inn og at strømkilden til regulatoren er aktiv.

    Mvh
    KJ
     
    Sist redigert:

    HAREPUSEN

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    04.11.2009
    Innlegg
    1.383
    Antall liker
    486
    Sted
    telemark
    Torget vurderinger
    2
    Vis vedlegget 701722

    Her er en diskret «superregulator» som jeg har puslet med ei stund. Det er en «superregulator» i betydningen at referansespenningen og kontrollkretsen er innenfor kontrollsløyfa til regulatoren, og forbindelsen til den uregulerte siden er enten via pass-transistorene til regulatoren eller fra en høyimpedant strømkilde. Se Linear Audio https://linearaudio.nl/superregs og artiklene til Walt Jung https://refsnregs.waltjung.org/

    Det er en «fast» regulator, der utgangsspenningen velges med zenerdioder. Regulatoren kan muligens kalles for en serie-shuntregulator, da den bruker en «shunt» til å kontrollere pass/serie-transistorene, og forsterkingen i «shunten» har direkte betydning for ytelsen mht rippleundertrykking, og den er nærmest «vilkårlig» skalerbar. I prototypen over har jeg satt den opp med 15V zenerdioder som gir ei utgangsspenning på ca +/- 15,5 V. Det er ikke en presisjonsregulator i betydning nøyaktige utgangsspenninger eller dønn stabil spenning vs temperatur. Kretsen består av 7 transistorer (BC54X/55X og TIP41/42) for hhv pluss og minus, samt en neve motstander, dioder, lysdioder og kondensatorer - std-komponenter og ingen ting eksotisk eller dyrt.

    Regulatoren har en «fold back» strømbegrensning. I prototypen over er strømbegrensningen satt til ca 1,25 A eller last tilsvarende ca 12,3 ohm med 15,5V ut, mens «fold back» begrenser kortsluttingsstrømmen til ca 150 mA. Jeg skal ikke påstå at den er absolutt kortsluttingssikker, kortsluttingstrømmen drifter/øker noe over tid (antagelig temperaturavhengig), men den blir ikke svett av ei tilfeldig kortslutting. Den kan derimot bli noe svett dersom den blir stående med ei last som er like under innslagspunktet for strømbegrensingen, rundt 11 ohm for prototypen. I normal drift bør den dog ikke belastes med mer enn maksimalt ca 80 % av strømbegrensingen da ripple undertrykkingen blir sterkt skadelidende når strømbegrensingen begynner å virke.

    Jeg har akkurat satt strøm på prototypen og har kun gjort enkel funksjonstest, så «claim to fame» er enn så lenge bare papirtall fra spice, dvs. ganske hypotetisk, bl.a.:
    • Spenningsfall : minimum 2,6V ved 1 A, hvorav 1V i emittermotstanden på passtransistorene. Rippleundertrykkingen er også sterkt skadelidende dersom spenningsfallet blir for lite, f.eks. dersom ripplespenningen trekker ned bunnpunktene på uregulert spenning under minimum spenningsfall.
    • Rippleundertrykking bedre enn 120 dB fra ca 10Hz til ca 10k Hz, med 4 V spenningsfall 15,5V ut i en last på 15 ohm.
    • Utgangsimpedansen fra spice er en ren papirtiger med mindre enn 200µ ohm opp til ca 300k Hz, dvs for praktiske formål begrenset av kretsbaner kontaktmotstand og ledninger.
    • Støy : Zenerdioder, som jeg bruker til referansespenning, er kjent som støykilder, mens vanlige spice modeller for disse diodene ikke modellerer støy på en god måte (om i det hele tatt), så jeg er en smule spent på om jeg har klart å temme støynivået på utgangen av regulatoren. Dersom jeg har klart å temme støyen ut fra zenerdiodene så har regulatoren et potensial for å ha eksepsjonelt bra støyytelse.
    Eksistensgrunnlaget for denne regulatoren er rippleundertrykking og støy, så jeg håper den ikke skuffer på testbenken. Jeg har riktig nok verken måleutstyr eller måleferdigheter til å bekrefte papirtallene, men ...

    mvh
    KJ
    Ser spennede ut KJ, jeg likte produkt navnet :) er den current source , serie og bleed shunt " ala ?
    Kommer du til å publisere den eller for salg ?
     

    HasseBasse

    TooOldToKnowBetter
    Ble medlem
    29.10.2016
    Innlegg
    1.469
    Antall liker
    1.600
    Sted
    Århus, Danmark.
    Torget vurderinger
    2
    Nei da... han deler da ut sine "Gerbers", når han har vist, hvor gott den måler :LOL: :LOL: :LOL: :LOL:
     

    KJ

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    10.10.2004
    Innlegg
    9.840
    Antall liker
    1.361
    Ser spennede ut KJ, jeg likte produkt navnet :) er den current source , serie og bleed shunt " ala ?
    Kommer du til å publisere den eller for salg ?
    Navnet er inspirert av @Snickers-is og https://www.hifisentralen.no/forume...angstrinn-en-bittepitteliten-nerdetråd.93376/

    Som nevnt kan den kanskje betegnes som en serie-shunt regulator. Serie/pass transistorene er en spenningskilde som reguleres av en shuntregulator med en zenerdiode.

    Kretsen er ikke voldsomt ukonvensjonell eller genial, så jeg legger ut ei prinsipptegning av den litt senere. Jeg tviler vel på at det er stor butikk i dette. Jeg har et par-tre kretskort til overs dersom det melder seg prøvekaniner.

    Mvh
    KJ
     

    KJ

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    10.10.2004
    Innlegg
    9.840
    Antall liker
    1.361
    Her er prinsippskjema for den positive regulatoren:
    SDMD diskret regulator - positiv.png


    Ganske enkle greier faktisk.

    V Inn oppe til venstre, V Ut midt på til høyre, jord/0V på bunnlinja.

    «Strømforsyninga» til regulatoren er strømkilden R1, Q1, Q2, R3 C1, R6 og D2, og sørger for at kretsen starter opp, og setter bias til serie/pass-elementet R2, Q3, Q4 og R7. C1 avkobler kontrollstrømmen i strømkilden.

    «Shunt-elementet» består av R8, R9, Q6, R10, C2 og D5, som styrer serie/pass-elementet via Q7 og D3. Utgangsspenningen settes av zenerdioden D5 (minus spenningsfallet over R9 og pluss Vbe på Q6. R9+C2 er et lavpassfilter for støyen ut av zenerdioden.

    «Fold back» strømbegrensing styres av R4, R5 og Q5, i kombinasjon med Vbe på Q4 og spenningsfallet over R7.

    D1 og D4 er revers bias dioder for tilfeller der inngangsspenningen faller under utgangsspenningen. D2 og D3 er lysdioder. D2 indikerer at det er spenning på inngangen og kontrollstrøm på strømkilden. D3 indikerer at det er bias på serietransistorene og strøm i kontrollsløyfa. D3 slukker når strømbegrensningen slår inn.

    Rippelundertrykkingen på regulatoren kan økes «vilkårlig» med å øke antallet trinn i «shunt elementet» - Q6+R10. På papiret med BC5XYB transistorer kan en få omtrent 20-25 dB ekstra rippleundertrykking for hvert ekstra trinn.

    mvh
    KJ
     
    Sist redigert:

    Armand

    Bransjeaktør
    Ble medlem
    13.08.2005
    Innlegg
    2.041
    Antall liker
    3.554
    Sted
    Kongsberg
    Fine saker @KJ :)
    Det er spenstig å utfordre de "kjedelige" LT3045/94 regulatorene som bare trenger 3-4 eksterne komponenter for å levere 500mA med 0,8uV støy.
    Med din krets står man imidlertid friere i forhold til strøm og spenningsgrenser.
    Hvis du vil kan jeg godt måle den. Jeg har opplegget mer eller mindre klart for å måle PSRR og utgangsimpedans opp til 200kHz og støy ned mot 3uV (BW=100kHz). Skal jeg måle under 3uV må jeg dra frem det spesialdesignede måleinstrumetet som kan måle ned mot 400pV. Jeg bygde kretsen på side 16 for noen år siden. Den drives av Li-Po batterier inne i en liten MU-metal boks inni en aluminiumsboks inne i et stålkabinett. https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/an159fa.pdf
    Det er litt mer styr siden det er lenge siden jeg har brukt det, men hvis nåla stopper på 3uV så spørs det om jeg klarer å dy meg :p

    Her er måling der jeg brukte denne måleriggen som forsterker "signalet" 80dB. Til DC blokkering bruker jeg en spesiell "wet slug" tantal kondensator som har svært lav lekkasjestrøm (kostet flere hundre kroner...) Jeg kan dermed bruke et billig scop til selve målingene. Dette er en måling av et 24V RIAA power supply drevet fra strømnettet. Ikke mye "rusk" igjen her :) -173dBV tilsvarer omtrent 0,7uV RMS støy (100kHz båndbredde)
    1614815495819.png


    De gærne har det godt...
     

    KJ

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    10.10.2004
    Innlegg
    9.840
    Antall liker
    1.361
    Før det måles, så kan jeg øke fallhøyden ... dvs vise hvor bra det er i teorien. Grafene fra simuleringen under er med de komponentverdiene jeg bygde prototypen med, men uten avkobling på inn og utgang, og simuleringene er med B-sortering av BC5XY, som simulerer litt bedre enn C-sortering som jeg har bygd den med. Med mindre annet er gitt så er alle simuleringen med 20V inn og 15,56V ut

    Oppstartsspenning (minimum spenningsfall) og Linjeregulering:
    SDMD diskret regulator - positiv - oppstartsspenning og linjeregulering.png

    X-aksen er V Inn og Y-aksen er V Ut. Grønn kurve er uten ekstern last og rød kurve er med 15 ohm (ca 1 ampere). Uten last når den utgangsspenningen ved ca 17,05V inn eller et spenningsfall på 1,5V. Med 15 ohm last når den utgangsspenningen ved ca 18,2V Inn eller et spenningsfall på ca 2,65V. Variasjonen i utgangsspenning vs inngangsspenning er stort sett bagatellmessig.

    Lastregulering og strømbegrensing
    SDMD diskret regulator - positiv - lastregulering og strømbegrensing.png

    X-aksen er lasten på utgangen i ohm fra 100m ohm til 1k ohm. Y aksene er hhv strøm (Y2) i lasten og spenning ut (Y1). Rød kurve er spenning ut, grønn kurve er strøm i lasten. Toppen på grønn kurve er på ca 1,25A ved 12,3 ohm der også spenningen knekker. Kortsluttingsstrømmen ligger på ca 130 mA. Lastreguleringen over 12,3 ohm er det ingen ting å berette om.

    Rippelundertrykking
    SDMD diskret regulator - positiv - rippleundertrykking.png

    X aksen er frekvens 1Hz - 1M Hz. Y-aksen er negative desibel. Rød kurve er i en last på 15 ohm og grønn kurve er uten ekstern last. Det meste av «utviklingen» fra 15 ohm til uten last skjer fra 15 ohm til 100 ohm last. 20 ohm last er f.eks. nesten 6 dB bedre en 15 ohm last .

    Støy FFT
    SDMD diskret regulator - positiv - støy FFT.png

    X aksen er frekvens fra 1 Hz til 100k Hz. Y aksen er negative dBV. Rød kurve er simulert støy fra Zenerdioden og grønn kurve er simulert støy ut av regulatoren. Jeg har ikke gode støymodeller for zenerdioder, og har heller ikke funnet så mye relevante data på dette. I denne simuleringen har jeg lagt på en støykilde til zenerdioden som produserer ca 1 mV støy innenfor ei båndbredde på 100k Hz, eller et støygulv på ca 5 µV/sqrt(Hz). FFTen er gjort på en simulert tidsserie over 9 sekunder. Støyen fra zenerdioden er dempet med ca 45 dB på utgangen av regulatoren. Det simulerte støynivået på utgangen av regulatoren er ca 5 µV.

    -------------------------------------------​

    Dette er simuleringer med ideelle komponenter og uten imperfeksjoner. Virkeligheten kan kun bli dårligere - spørsmålet er hvor mye ?

    mvh
    KJ
     

    Armand

    Bransjeaktør
    Ble medlem
    13.08.2005
    Innlegg
    2.041
    Antall liker
    3.554
    Sted
    Kongsberg
    Heftig rippleundertrykking! Kan den økte støyen under 1kHz dempes hvis du går crazy med C2 som skal ta zenerstøyen?
    Du har jo bra måleutsyr selv også, så jeg ser frem til noen målinger av herligheten.
     

    KJ

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    10.10.2004
    Innlegg
    9.840
    Antall liker
    1.361
    Ja LF støynivået kan dempes mer med å øke C2 og eller R9, det er nå med C2 på 330 uF og R9 på 330 ohm. Uten støy fra zenerdioden simulerer den en støytetthet på ca 1,3 nV / sqrt (Hz) eller et støygulv ned mot -177 dBV, så spørsmålet er hvor mye støy zenerdioden egentlig lager.

    Jeg har trua på rippelundertrykkingen :cool: .

    Mvh
    KJ
     

    Armand

    Bransjeaktør
    Ble medlem
    13.08.2005
    Innlegg
    2.041
    Antall liker
    3.554
    Sted
    Kongsberg
    Jeg mener å huske at lysdioder støyer mindre enn vanlige zenere. På Salas regulatoren brukte jeg lysdioder som referanse. En liten rekke med passende antall av disse kan være verdt å teste.
     

    KJ

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    10.10.2004
    Innlegg
    9.840
    Antall liker
    1.361
    Den aller enkleste måte å få has på støyen på er å bytte zeneren med en passende motstand. Da kan en også sløyfe filteret R9 og C2. Strømen i zenerdioden er regulert av Vbe i Q6 over R8, f.ek.s ca 2 mA. Det gir ei utgangsspenning med en del større temperaturkoeffisient enn med zenerdioder, f.eks. fra ca 19V ved 0 grader til like under 15V ved 100 grader.

    Det mest relevante jeg har funnet om støy i zenerdioder så langt er en gammel tråd på diyaudio
    https://www.diyaudio.com/forums/parts/35821-noise-measurements-leds-zener-diodes.html
    Resultatene ser ut å sprike i mange retninger, der enkelte komponenter har ganske inkonsistent ytelse vs strøm. «Christer» på diyaudio har målt en neve med lysdioder dioder og zenere, hvorav BZX84 12V med under 0,4 µV støy ved 5 mA og en båndbredde på 22k Hz. Det skulle tilsi en støytetthet under 1,5 nV / sqrt Hz som høres alt for lite ut.

    mvh
    KJ
     

    KJ

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    10.10.2004
    Innlegg
    9.840
    Antall liker
    1.361
    Støy
    SDMD diskret positiv regulator FFT 256k 10awg 192 kHz batteri 4.jpg


    Her er hvordan QA401 måler støyen ut av den positive halvdelen av regulatoren - 192 kHz samling 96 kHz båndbredde (QA401 dabber av en del over 50k Hz) FFT med 256k punkter, 10X gjennomsnittsmåling. Y-aksen er 0 dBV til -160dBV og logaritmisk frekvens 1Hz til 100k Hz på x-aksen. Strømforsyningen her er 16 pen-light batterier som gir rett under 24 V. De diskrete frekvensene er innstrålt støy og støy i QA401. Jeg har brukt en 100µF bipol elektrolytt kondensator terminert med 33k ohm for å beskytte QA401 (som ikke liker DC). Fra 1Hz til 96 er støynivået målt til 6,5 µV, som er tett på målegrensa til QA401 som med kortsluttet inngang ligger tilsvarende måling rundt 5,1 µV. Den største forskjellen i spektrum mellom regulatoren og bakgrunnsstøyen i instrumentet er området under 100 Hz der regulatoren stiger «opp til» -110 dBV mens instrumentet har en mye slakkere økning til ca -133 dBV ved 1 Hz.

    EDIT: når jeg begrenser båndbredden til 20 Hz - 20k Hz så måler QA401 ca 1,85 µV ut av regulatoren og mens den måler sin egenstøy til ca 1,78 µV
    Dobbelt EDIT kurven mellom 1 Hz og 100 Hz ligner faktisk ganske godt på støysimuleringen i #10 https://www.hifisentralen.no/forume...diskret-dobbeltregulator.101253/#post-3253115

    Når jeg skulle måle minus ut av regulatoren oppdaget jeg at det har skjedd noe muffins - spenningen har falt en liten halv volt og sammenliknet med den positive spenningen så støyer den som et uvær ved lave frekvenser. Jeg må undersøke nærmere og se om jeg finner ut av feilen ...

    mvh
    KJ
     
    Sist redigert:

    KJ

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    10.10.2004
    Innlegg
    9.840
    Antall liker
    1.361
    For sammenlikningens skyld

    Her er tilsvarende måling av den positive utgangen på en Traco TMT 15215 med CLC på utgangen men ellers ubelastet:
    Traco TMT 15215 FFT 256k 10awg 192 kHz.jpg


    Ca 30 µV AC ut med en båndbredde på 1 Hz til 96k Hz, Ikke så ille for en kompakt AC/DC konverter.

    Og her er ditto for et konvensjonelt kort foret av en 20VA 18VAC ringkjernetrafo med likeretting, CLC og LM 317 regulator, også denne ubelastet.
    ACDC CLC reg 317 337 FFT 256k 10awg 192 kHz.jpg


    Ca 15 µV AC ut med en båndbredde på 1 Hz - 96k Hz.

    mvh
    KJ
     

    Armand

    Bransjeaktør
    Ble medlem
    13.08.2005
    Innlegg
    2.041
    Antall liker
    3.554
    Sted
    Kongsberg
    LM317 er faktisk ikke helt ute å kjøre. Setter du 1000u på utgangen så blir du kvitt peaken ved 1kHz også. Lm337 er enda verre der
    Men hva med PSRR?
     

    KJ

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    10.10.2004
    Innlegg
    9.840
    Antall liker
    1.361
    Peaken ved 1k Hz er -125 dBV. Det står 3X 3300 uF på utgangen og glattingen etter likerettingen har 4X 2200 uF, 2X 800 uH og 3X 2200 uF før LM317.

    Jeg må lage en testrigg for å finne ut av rippelundertrykkingen. Tror vel jeg bør lodde sammen en regulator uten kondensatorer på inn og utgang for å få et bilde av kun regulator.

    Mvh
    KJ
     

    KJ

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    10.10.2004
    Innlegg
    9.840
    Antall liker
    1.361
    En «indirekteinnsprøyting» av rippel kan se omtrent slik ut :

    rippel innsprøyter postitiv.png

    For positiv spenning, negativ spenning ser lik ut med bytte av polaritet, NPN og PNP. DC inn oppe til venstre (som også går til opampen og spenningsdelerene nederst), AC inn nede til venstre er inngang til rippelspenning fra en signalgenerator, V ut er utgang til regulatoren eller annet som skal testes, to AC ut er for å kontrollere/måle rippel på utgangen og for å måle spenningsfall over motstanden på utgangen R6. Den gjenbruker strømkilde og pass-element fra regulatoren, og er i seg selv en OK regulator. Spenningen inn er uregulert og forer opampen, så maks og min spenning inn er bl.a. begrenset av opampen. For en NE5532 er det minimum 10V DC og maksimum 44 VDC - det burde holde til det meste som ikke er effektforsterkere. Opampen bør tåle «rail to rail» på inngangen. DC ut justeres med VR1 (nederst) som setter DC-bias-spenning på positiv inngang til X1, der R7 og R8 gir både DC forsterking for V UT og siste trinn med AC forsterking. DC bias lavpass-filtreres med C8 og mikses med AC inn fra X2 over R14 og C5. AC inngangen (simulert rippel fra en signalgenerator, nede til venstre) går til en egen opamp , X2 så AC og DC forsterkingen ikke behøver å være lik. AC forsterkingen i X2 settes av R11 og R12. X2 får DC bias fra R9 og R10, som lavpassfiltreres i C4.

    Får se å få tegnet kretskort til den når jeg får litt «kvalitetstid» på «hjemmekontoret». Jeg regner med jeg lager den med valgbar 1X / 5X AC forsterking for X2 og 2X forsterking for X1. Den simulerer pent med en båndbredde -3 dB på 760k Hz med til sammen 10X forsterking og -3 dB ved 980k Hz med 2X forsterking. Det virker også som den tåler noe kapasitiv last, men det har ingen hensikt å måle rippelundertrykkingen på kondensatorer. Minimum spenningsfall (vinn - vut) er ca 2V uten last, den klipper om rippelspenningen blir mindre enn ca 2V under inngangsspenningen.

    mvh
    KJ
     

    Armand

    Bransjeaktør
    Ble medlem
    13.08.2005
    Innlegg
    2.041
    Antall liker
    3.554
    Sted
    Kongsberg
    Det var en fin krets. 👍
    Jeg har målt dette med å bare injisere rippel med en signalgenerator som dytter inn rippel via en stor kondensator. Men da må jeg ha en viss kildeimpedans så jeg får ikke målt PSRR hvis regulatoren samtidig skal levere en del strøm. Jeg har også vært begrenset til 180kHz. Bestill gjerne ekstra kretskort til meg når den tid kommer 😊
     

    KJ

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    10.10.2004
    Innlegg
    9.840
    Antall liker
    1.361
    Ja det blir kretskort til overs når jeg kommer dit. :cool:

    Jeg tror kanskje jeg setter inn strømbegrensingen igjen. Det er aldri godt å vite når det plutselig kommer uforvarende kortsluttinger i salaten av måleledninger, prober, verktøy og pailabber.

    mvh
    KJ
     

    KJ

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    10.10.2004
    Innlegg
    9.840
    Antall liker
    1.361
    Det har ikke vært mange minutter med kvalitetstid på hjemmekontoret den siste uken, men her er likevel versjon tre av kretskort til rippelinnsprøytingen. Versjon 1 er litt kortere (12 cm) og med små avkoblingskondensatorer (5Xd10 mm, de langs midtlinja på kretskortet), versjon 2 er samme som under (avkoblingskondensatorene er 4Xd13 mm) men uten likeretting/polaritetsbeskyttelse/likeretting på DC inn.
    SDMD RI v3.jpg


    Kortet tegner 10X14 cm, den er for både positiv og negativ spenning, der kretsene til hhv positiv og negativ er uavhengige av hverandre bortsett fra felles jord / null. Det er et tolags kort med nesten «heldekkende» jordplan både i topp (rød) og bunn (blå). I bunnlaget er det plan til uregulert positiv og negativ spenning som er mer avgrenset. Planene er kun vist med stiplet linje i tegninga, og avgrensningen av planene overlapper og sammenfaller en del så det er ikke lett å skille dem ad.

    Jeg har ombestemt meg og gått bort fra valgbar AC forsterking. I versjon tre har jeg tatt inn likeretter på inngangen, primært som polaritetsbeskyttelse, men også i tilfelle en ønsker å bruke trafo. Det er også plass til rikelig med avkobling til likeretting - 4X1000 µF 50V.

    Kretsen er nå med samme foldback strømbegrensing på utgangen som regulatoren. Som vist i grafene i innlegg #10 så er den egentlig mer følsom for lastmotstand enn for utgangsstrøm. Sånn som den er satt opp i regulatoren så slår den inn ved en lastmotstand på mellom 12 og 13 ohm når utgangsspenning er over et visst nivå, og med litevariasjon med høyere utgangsspenningen.

    Aberet med kretsen nå er at jeg ikke har noen overspenningsbeskyttelse på inngangen og opampene fores av den uregulerte spenningen, de har dog ikke symmetrisk spenning, så med NE5532 så skal den tåle uregulert DC inn på inntil +/- 44 V (inkl toppene på rippel etter likeretting). Det bør gå fint med 24VAC trafoer med ikke alt for høy ubelastet spenning ut (lastregulering/utgangsimpedans). Høyere spenninger fra trafo gir stadig strammer krav til trafoens lastregulering + at nettspenningen ikke er høyere enn nominelt, og f.eks. 30VAC her helt på grensen selv med perfekt lastregulering (null utgangsimpedans).

    Å tegne kretskort er jo egentlig skrekkelig dillete, men det er også en rar og obskur estetikk i det. Kortet er nå tegnet med rette BNC-kontakter (slike) til AC inn og ut, og CST/MTA 100 kontakter til DC inn og ut. Jeg tipper jeg bytter CST/MTA med skruterminaler.

    @Armand & @HasseBasse Har herrene noen ønsker som kan vurderes/tegnes inn ?
    (PS «markedet» for dette er vel ikke større en at ønskeinvitasjonen egentlig er åpen)

    mvh
    KJ
     

    HasseBasse

    TooOldToKnowBetter
    Ble medlem
    29.10.2016
    Innlegg
    1.469
    Antall liker
    1.600
    Sted
    Århus, Danmark.
    Torget vurderinger
    2
    Egentlig ikke, ser veldig fint ut, men 1 spørgsmål:
    1. Hvorfor BNC? Er det bare for nemhets skyld (generator/scope)?
     
    Sist redigert:
    • Liker
    Reaksjoner: KJ

    KJ

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    10.10.2004
    Innlegg
    9.840
    Antall liker
    1.361
    BNC fordi det er det på det meste jeg har av testledninger.

    Mvh
    KJ
     

    Armand

    Bransjeaktør
    Ble medlem
    13.08.2005
    Innlegg
    2.041
    Antall liker
    3.554
    Sted
    Kongsberg
    Nei. jeg har ikke noen flere ønsker :)
    Jeg kan eventuelt bidra med å printe ut et passende kabinett på 3D printeren etterhvert. Hadde ikke gjort noe om noe av mitt testutstyr ble litt mer strømlinjeformet og "klart -til-bruk" enn det jeg har rundt i skuffer og skap i dag 😁
     

    HeadMan

    Hi-Fi entusiast
    Ble medlem
    19.10.2012
    Innlegg
    415
    Antall liker
    74
    Sted
    På tur til Brødløst
    Torget vurderinger
    4
    Noen tanker omkring Q1 som har lav Uke ? Her oppgir for eksempel 2sa970 og 2sa2240 sine datablader at de har større linearitet ved lave Uke spenning en bc5**
     

    KJ

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    10.10.2004
    Innlegg
    9.840
    Antall liker
    1.361
    Metningsspenningen for Kollektor-Emitter ? Nei jeg har ikke ofret den noen tanke.

    I normal drift skal Q1har omtrent 1,2-1,4 V fra kollektor til emitter. Jeg gjorde ei kjapp simulering nå og det ser ut som det gjør en minimal forskjell på minimum spenningsfall i oppstarten på regulatoren/rippelspøryta, mindre enn 0,1 V. Zetex/Diodtec har noen transistorer med veldig lav metningsspenning og da er det opp mot 0,1 V mindre minimums spenningsfall.

    mvh
    KJ
     

    HeadMan

    Hi-Fi entusiast
    Ble medlem
    19.10.2012
    Innlegg
    415
    Antall liker
    74
    Sted
    På tur til Brødløst
    Torget vurderinger
    4
    Metningsspenningen for Kollektor-Emitter ? Nei jeg har ikke ofret den noen tanke.

    I normal drift skal Q1har omtrent 1,2-1,4 V fra kollektor til emitter. Jeg gjorde ei kjapp simulering nå og det ser ut som det gjør en minimal forskjell på minimum spenningsfall i oppstarten på regulatoren/rippelspøryta, mindre enn 0,1 V. Zetex/Diodtec har noen transistorer med veldig lav metningsspenning og da er det opp mot 0,1 V mindre minimums spenningsfall.

    mvh
    KJ
    Ja, det var det jeg hadde i tankene. Det ser ut til å gjøre en større forskjell i enkelte kretser, eks bc5** vvs 2sc970/2240 er det tydelig på databladet at lineariteten gjør en forskjell.
    Har sysla med en symmetrisk forsterker med speil for både positiv og negativ. Jeg fant en løsning med stabil bias for neste trinn. Denne har hatt testspenning på, det ser mer enn lovende ut. Så derfor min kommentar. Det sier simuleringer også, med transistorer med forskjellig metningsspenning. Forsterkerkonstruksjonen som vil ha så lav metningsspenning som mulig. Det var grunnlaget for min kommentar.
     

    KJ

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    10.10.2004
    Innlegg
    9.840
    Antall liker
    1.361
    Da er kretskort til rippelinnsprøyteren satt i bestilling, foruten en ny versjon av regulatoren med TL431 og kort til et et par andre ting.
    JLCPCB.jpg


    mvh
    KJ
     

    KJ

    Hi-Fi freak
    Ble medlem
    10.10.2004
    Innlegg
    9.840
    Antall liker
    1.361
    Pakke !
    IMG_0551.JPG

    Fjøsmekket går i sort for tiden. Med i dagens pakke er det kretskort kort til en ny versjon av regulatoren med TL431 som referansespenning i stedet for zener (kanskje den støyer noe mindre), og rippeliinnsprøytereren (midt i bildet), foruten to andre prosjekter (en LM4562+LT1010 stereoforsterker, og en MC-pickup emulator). Førsteinntrykket av nye kort er bra, så får vi se om om det står seg. Jeg har litt i overkant travle dager på jobb for tide, så jeg er ikke sikker på når jeg får somlet meg til å varme opp loddebolten, kanskje skjer det plutselig og kanskje tar det noen uker ...

    mvh
    KJ
     
  • Laster inn…

Diskusjonstråd Se tråd i gallerivisning

  • Laster inn…
Topp Bunn