Ultra nisko szumny zasilacz / stabilizator

[KrisNext]

Witam wszystkich 

Temat zasilaczy i stabilizatorów napięcia był wałkowany milion razy ale w związku z tym że Analog właśnie wypuścił nowy stabilizator napięcia ujemnego LT3094 o szumach 0,8uV to dostępna jest w końcu symetryczna para wraz LT 3045. Nie ma na rynku drugiego takiego zestawu stabilizatorów o tak niskich szumach. 

Pomyślałem żeby zbudować zasilacz na tych stabilizatorach i oczywiście zaczęły się dylematy. Jaki powinien być max prąd? czy zasilacz powinien mieć dodatkowe wyjścia prócz +/-15V itd.

Doszedłem do wniosku że najbardziej uniwersalnie będzie zbudować kompletne moduły umożliwiające podmianę standardowych stabilizatorów trój nóżkowych i umożliwiające łatwe łączenie ich w celu uzyskania większych prądów wyjściowych oraz łatwego ustawiania napięcia wyjściowego. Tak oto powstały dwa moduły dla dodatniego i ujemnego napięcia wyposażone we własny radiator. Napięcie wyjściowe można ustawiać jednym rezystorem w zakresie 1,8-20V. Każdy z modułów dostarcza 500mA prądu. Dodatkowe wyjście set umożliwia łączenie modułów równolegle w celu uzyskania większych prądów. Dużą zaletą obu układów jest niewielki spadek napięcia na stabilizatorach które wynosi 0,235V Co czasem może się okazać niezwykle istotne by wykorzystać posiadany transformator.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

W najbliższej przyszłości planuje zaprojektować płytkę z miejscem na dwie lub nawet cztery takie moduły by uzyskać kompletny zasilacz o wydajności 1 lub 2 A prądu. Zasilacz zbudowany z dwóch modułów prócz dwa razy większego prądu wyjściowego będzie miał szumy mniejsze o 3 dB czyli 0,56uV zamiast 0,8uV. Przy czterech stabilizatorach szumy spadają o 6 dB do poziomu 0,4uV a to już jest mistrzostwo świata zwłaszcza a tak newralgicznych aplikacjach jak zasilanie przetworników C/A.

 

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[sybic]

Tylko pytanie czy warto?

W sytuacji kiedy stosowanie stabilizatorów 4 uV jest juz watpliwe 

[KrisNext]

Dlaczego jest wątpliwe? 

[sybic]

A już była o tym dyskusja która rozwinęła się w wątku o jakimś DACu. Konkluzja była taka, że poniżej 30 uV to nie warto schodzić, bo cała reszta tyleż samo szumi.

Tak czy siak pytanie pozostaje otwarte.

Czy warto, a jak tak to gdzie bardziej, w części cyfrowej czy analogowej?

ja sam planuje zrobic porzadny zasilacz ale na TPS7A4700

Edytowane 13 Stycznia 2019 przez sybic

[KrisNext]

Konkluzja którą zaprezentowałeś brzmi jak optymalizacja przez dział księgowości. Zwróć uwagę że nawet firma ESS producent przetworników sabre ma w swoim portfolio własne niskoszumne stabilizatory, które mają zdecydowanie mniejsze szumy niż 30uV Najwyraźniej inżynierowie tej firmy doszli do wniosku że to ważne i że brakuje takiego rozwiązania na rynku i opracowali swoje. Problem z ich stabilizatorami jest taki że mają małą wydajność prądową i wymagają zdecydowanie więcej elementów wokół. 

Gdy potrzebujesz jedynie dodatniego napięcia to TPS jest spoko choć skoro można mieć w podobnej cenie jeszcze lepsze parametry to dlaczego się ograniczać. 

Oczywiście można zastosować stabilizatory dyskretne, których w większości przypadków parametrów nikt nie podaje, ale za to twierdzi że to bez znaczenia bo brzmienie takie że ho ho. 

Jak dla mnie prosta sprawa... jeśli mogę za parę złoty mieć zasilacz o absolutnie rewelacyjnych parametrach potwierdzonych pomiarami i w dodatku z wykorzystaniem zaledwie kilku elementów to wybieram takie właśnie rozwiązanie. 

[grzecho]

Uważam iż taki zasilacz jest jak najbardziej pożądany. Sam fakt że zasilacz ma extremalnie niskie szumy a przy tym przyzwoitą wydajność i nie kosztuje majątku. Zawsze gdy budujemy DAC-e czy pre-ampy jest pytanie jaki zasilacz i aby miał jak najmniejsze szumy. Sprawdzony i dobrze zaprojektowany a przy tym cichy to chyba dylemat każdego miłośnika DIY :) Ja tam jestem za i chętnie będę korzystał z takiego układu. Przynajmniej w tym aspekcie nie będę się zastanawiał "czym można było lepiej, a jak tak to co?"    Czekam więc na realizację projektu i jestem pierwszy , który zamówi PCB.

Proponował bym regulację napięć małym potkiem zwiększy to uniwersalność zasilacza.

Edytowane 14 Stycznia 2019 przez grzecho

[KrisNext]

Płytki do modułów zamówię pewnie lada chwila. Chcę sprawdzić jak się zachowają termicznie. Być może udało by się zmniejszyć rozmiar radiatora. Płytki są zaprojektowanie tak by maksymalnie maksymalnie wykorzystać warstwy miedzi w celu rozpraszania ciepła testy odpowiedzą na wszystkie pytania. Oba stabilizatory już mam więc będzie można szybko zrobić testy. 

 

[Łysy76]

Sledze watek i tez jestem zainteresowany ewentualnym zamowieniem. Ciekaw jestem porownania ze spencetem albo salasem.

[artw]

a są znane jakieś parametry szumowe salasa czy spencera?

[KrisNext]

ja jeszcze nie znalazłem

z doświadczenia wiem że to nie takie proste zbudować stabilizator o niskich szumach. W rozwiązaniu Analoga parametry są udokumentowane a aplikacja jest bardzo prosta

[Gość]

To tylko głos w dyskusji , wiadomość która dostałem  jakis czas temu od kolegi z innego forum

 

"Przy tak ekstermalnie niskich tetnieniach i szumach prowadzenie sciezek jest bardzo wazne! A mam jeszcze stabilizator o szumach 2uV!! Jego impedancja wyjsciowa to tylko 0,002oma wiec aby mialo to sens musi byc umieszczony jak najblizej odbiornika pradu. Dlatego najpeirw robimy zasilacz ze stabilizatorem wstepnym a pozniej lokalnie przy opampach itd umieszczamy stabilizator koncowy. "

Ogólna zasada wg Irka jest prosta

aby uzyskac niskoszumne zasilanie nalezy zdobić dwa stopnie stabilizacji

dla przykładu

pierwszy stopień daje powiedzmy -70db ,

drugi stopień też - 70 db

a więc po dwóch stopniach mamy tętnienia napięcia na  -140db

zostaje sam szum zasilacza, który likwidujemy prostym filtrem RC

np 1om i kond równolegle

[Gość]

19 minut temu, slawek.xm napisał:

zostaje sam szum zasilacza

nie zasilacza tylko regulatora

baranie:)

[Gość]

Godzinę temu, KrisNext napisał:

ja jeszcze nie znalazłem

salas

" Attached: Zout plot for 150ma spare current and noise plots for 100,150,220,330,470,1000uF C2 (red 220uF). Also the rails probed on the scope for positive and negative sections. Here are typical values schematics also. I will write a PDF with instructions. Not that there is something truly special to consider when building it with the suggested parts but to describe it better as an item and to clarify details and precautions.

Updates:
31/5/18 R9's value update
1/6/18 OL sim at 100mA spare
2/6/18 Build Guide PDF added (0V0b)

 

[emc_emc]

Szumy to tylko pojedynczy parametr regulatora mający wpływ na dźwięku urządzenia, pozostałe to:

1. PSRR

2. Impedancja wyjściowa , zwłaszcza w funkcji częstotliwości , co powiązane z podpunktem 3

3. Stabilność regulatora.

4. Rozpływ prądu AC obciążenia 

5. Fizyczne rozmiary regulatora i jego fizyczne umiejscowienie.

[KrisNext]

30 minut temu, slawek.xm napisał:

"Przy tak ekstermalnie niskich tetnieniach i szumach prowadzenie sciezek jest bardzo wazne! A mam jeszcze stabilizator o szumach 2uV!! 

Nie wiem o jakim stabilizatorze piszesz ale opisywany tu stabilizator ma szumu 0,8uV

32 minuty temu, slawek.xm napisał:

Ogólna zasada wg Irka jest prosta

aby uzyskac niskoszumne zasilanie nalezy zdobić dwa stopnie stabilizacji

dla przykładu

pierwszy stopień daje powiedzmy -70db ,

drugi stopień też - 70 db

a więc po dwóch stopniach mamy tętnienia napięcia na  -140db

zostaje sam szum zasilacza, który likwidujemy prostym filtrem RC

np 1om i kond równolegle

Piszesz o szumach czy o tętnieniach bo to dwie zupełnie różne rzeczy. No i warto by zaznaczyć przy jakich częstotliwościach. Wygląda to na niezwykle proste zagadnienie :)

[Gość]

1 minutę temu, KrisNext napisał:

Piszesz o szumach czy o tętnieniach bo to dwie zupełnie różne rzeczy. No i warto by zaznaczyć przy jakich częstotliwościach. Wygląda to na niezwykle proste zagadnienie :)

jesli Twój zasilacz ma 0,8uV szumu to rzeczywiście moje wpisy są nie na miejscu

widocznie czegos nie doczytałem

[KrisNext]

Oscylogramy które pokazałeś są bardzo ładne. Choć w zasadzie to jeden oscylogram a reszta to raczej wyniki symulacji.

Tak czy inaczej na oscylogramie widać że kursory pokazują 2mV rozumiem że ktoś zaznaczył jaki jest poziom zmian napięcia na wyjściu i coś mi się tu nie zgadza. Bo na wykresie wyżej mamy 2nV... Nie to żebym się czepiał... takie tylko luźne uwagi.

 

[audiostyk]

1 godzinę temu, KrisNext napisał:

ja jeszcze nie znalazłem

z doświadczenia wiem że to nie takie proste zbudować stabilizator o niskich szumach. W rozwiązaniu Analoga parametry są udokumentowane a aplikacja jest bardzo prosta

niejaki Jack Walton trochę pomierzył:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Godzinę temu, slawek.xm napisał:

To tylko głos w dyskusji , wiadomość która dostałem  jakis czas temu od kolegi z innego forum

 

"Przy tak ekstermalnie niskich tetnieniach i szumach prowadzenie sciezek jest bardzo wazne! A mam jeszcze stabilizator o szumach 2uV!! Jego impedancja wyjsciowa to tylko 0,002oma wiec aby mialo to sens musi byc umieszczony jak najblizej odbiornika pradu. Dlatego najpeirw robimy zasilacz ze stabilizatorem wstepnym a pozniej lokalnie przy opampach itd umieszczamy stabilizator koncowy. "

Ogólna zasada wg Irka jest prosta

aby uzyskac niskoszumne zasilanie nalezy zdobić dwa stopnie stabilizacji

dla przykładu

pierwszy stopień daje powiedzmy -70db ,

drugi stopień też - 70 db

a więc po dwóch stopniach mamy tętnienia napięcia na  -140db

zostaje sam szum zasilacza, który likwidujemy prostym filtrem RC

np 1om i kond równolegle

A impedancja wyjściowa zasilacza versus impedancja ścieżek + punkty lutowania? 

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Gość]

4 minuty temu, KrisNext napisał:

Nie to żebym się czepiał... takie tylko luźne uwagi.

Najlepszy jest zawsze własny projekt:)

Jesli to co pokazałem bedzie Ci przydatne to ok

jesli nie , to  Twój wątek mozesz zażyczyć sobie wykasowania

nie wiem czy to co mierzył Walton to ten najnowszy Salas BiB z zeszłego roku

Wiem tylko jedno, oprócz wspaniałych danych technicznych wązne jest jak urządzenie będzie grało w konkretnym układzie

pozdrawiam

[KrisNext]

O i to jest konkret :) Podoba mi się...

 

[audiostyk]

2 minuty temu, KrisNext napisał:

O i to jest konkret :) Podoba mi się...

 

Jaką wyjsciową impedancję podaje AD dla LT3094 ?

[Gość]

29 minut temu, audiostyk napisał:

A impedancja wyjściowa zasilacza versus impedancja ścieżek + punkty lutowania? 

Nie doszlismy w dyskusji tak daleko:)

[KrisNext]

6 minut temu, slawek.xm napisał:

Najlepszy jest zawsze własny projekt:)

Jesli to co pokazałem bedzie Ci przydatne to ok

jesli nie , to  Twój wątek mozesz zażyczyć sobie wykasowania

Doceniam to co opublikowałeś tylko staram się czytać ze zrozumieniem i dla tego czytam co jest na skalach wykresów. Nie twierdze też że mój projekt jest lepszy od innych. 

Co jakiś czas każdy kto się bawi w DIY ma potrzebę zastosowania jakiegoś stabilizatora. Moja propozycja jest taka by był to stabilizator w formie modułu który można łatwo zbudować (prostota wykonania) i  jeszcze łatwiej zaaplikować. (odpowiednik stabilizatorów 3 nóżkowych z zachowaniem kolejności wyprowadzeń) Proponuje zastosować najnowsze stabilizatory Analoga bo mają znakomite parametry.

Przede wszystkim zwracam uwagę na prostotę układu... 9 elementów a tak naprawdę 7

Nie mam też ambicji uszczęśliwiać kogokolwiek moim projektem. Opisuje po prostu co mam zamiar zbudować i jak bo problem zasilaczy powraca z każdym projektem. Jeśli ktoś uzna że to dobre rozwiązanie to proszę bardzo może korzystać do woli. Jeśli ktoś uważa że to kiepski pomysł jego prawo są setki fajnych stabilizatorów do zbudowania:)

 

 

[Gość]

Szukam zasilacza o dobrych parametrach dla pradu rzędu od 500ma do 1A

i jest to stały pobór prądu dla  układu pracującego w klasie A

dlatego będe sledził watek i Twoje propozycje

[KrisNext]

16 minut temu, audiostyk napisał:

 Jaką wyjsciową impedancję podaje AD dla LT3094 ?

No właśnie nie widzę tego parametru w danych katalogowych

 

[avilla]

5 hours ago, KrisNext said:

No właśnie nie widzę tego parametru w danych katalogowych

 

Zobacz wykres Load Transient Response na stronie 13 datasheeta. 

Impedancja wyjściowa dynamiczna wyjdzie gdzieś ok 20mV/500 mA czyli jakieś 10 mOhm jak dobrze policzyłem i odczytałem z wykresu.

 

[audiostyk]

10 mOhm to trochę za dużo ale dwie kości można dać równolegle

[audiostyk]

W dniu 13.01.2019 o 21:25, sybic napisał:

A już była o tym dyskusja która rozwinęła się w wątku o jakimś DACu. Konkluzja była taka, że poniżej 30 uV to nie warto schodzić, bo cała reszta tyleż samo szumi.

Tak czy siak pytanie pozostaje otwarte.

Czy warto, a jak tak to gdzie bardziej, w części cyfrowej czy analogowej?

ja sam planuje zrobic porzadny zasilacz ale na TPS7A4700

Można by zastosować to:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )  dla pewności wymieniając chińskie bierne elementy. Chyba, że ktos ma już ten moduł i pomierzył?

Jakieś pewne źródło kondensatorów C0G ?

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą ) Edytowane 15 Stycznia 2019 przez audiostyk

[sybic]

Przy okazji warto rzucić okiem co jest dostępnie w DIYINHK

1uV

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

4uV

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[KrisNext]

16 minut temu, audiostyk napisał:

Można by zastosować to:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )  dla pewności wymieniając chińskie bierne elementy. Chyba, że ktos ma już ten moduł i pomierzył?

Jakieś pewne źródło kondensatorów C0G ?

Do układów zasilania C0G nie specjalnie się nadają. 

Najbliżej mojego projektu jest

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Różnica polega na tym że zasilacz z linku jest zbudowany wyłącznie na dodatnich stabilizatorach. LT3045

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )