Hmm
Hvorfor overhovedet lave en strømforsyning, der kræver justering, har dårlig dæmpning over temperaturområdet, og som ikke kan tåle varierende belastning?
(Faktisk kan den dårligt tåle belastning)
Hvad er det geniale?
Jeg har to projekter på beding der begge har brug for en +/- 15V op-amp strømforsyning med mindst mulig støj.
Den nemme løsning ville være at køre på nogle batterier, men det er ikke holdbart i længden.
Den næstnemmeste løsning er at afkoble massivt, 4700µF og to-tre mindre kondensatorer, eller noget i den stil. Men for det første virker det faktisk ikke ret godt ved lave frekvenser (10-1000 Hz) og for det andet er det noget uelegant klamp.
I stedet har jeg experimenteret med følgende smarte trick:
Populært sagt måler man støjen over seriemodstanden, ganger den med -1 og lægger den til udgangen.
For at få det til at virke, skal emitter modstanden plus transistorens base-emitter modstand til sammen have samme modstand som seriemodstanden, hvilket man justerer med trimmeren.
Her er lidt efterbehandlet spice-output, kurven viser støjdæmpningen som funktion af frekvens og basemodstand:
Der er den fodnote at netop base-emitter modstanden er temmelig temperaturfølsom, derfor har jeg kørt simulationen med både 20°C og 50°C og plottet det dårligste resultat.
Hvis man kan holde transistoren indenfor ca. 5°C kan man opnå støjdæmpning helt ned til omkring 50 dB fra 1kHz til 20kHz.
Kondensatorens størrelse bestemmer hvor lave frekvenser kredsløbet tager fat ved, 1µF rykker kurven en dekade op i frekvens, 100µF rykker den en dekade ned.
Her er tilføjet 4.7µF på udgangen, svarende til hvad jeg har brug for af lokale afkoblingskondensatorer nær op-amps mv:
Jeg flikkede et lille kredsløb sammen fra skrotkassen og det virker også i praksis.
Jeg havde ikke lige en 5 Ohm modstand, så jeg brugte 15 Ohm seriemodstand og alle de småsignal NPN jeg prøvede, fra BC107 og fremefter, kunne trimmes til mindst 20 dB støjreduktion.
Den mest imponerende var en Hewlett Packard "1854-0023" special UHF transistor, der nåede op på 65dB dæmpning ved 1kHz, men blot man holdt en varm hånd i nærheden gled den ud af justering og faldt til "kun" 30-40 dB.
Kredsløbet kan også bruges til den negative forsyning: vend kondensatoren og brug en BC560 PNP transistor istedet.
Der er to store ulemper ved kredsløbet:
1. Man mister spænding over seriemodstanden proportionalt med belastningen.
2. Skiftende eller støjende belastninger er forbudt, fordi kredsløbet forstærker den af belastningen producerede støj den forkerte vej.
Men f.eks til en krystaloscillator der skal have lav fase-støj, en følsom indgangsforstærker, eller en referencespænding er det genialt.
Behøver jeg at nævne at det ene project er en MC/RIAA forstærker ?
phk
28. sep 2010 kl 05:29
Hvorfor overhovedet lave en strømforsyning, der kræver justering, har dårlig dæmpning over temperaturområdet, og som ikke kan tåle varierende belastning?
(Faktisk kan den dårligt tåle belastning)
Hvad er det geniale?
28. sep 2010 kl 06:30
Ved ikke om det virker godt nok, jeg brugte det til min gamle specktrum 48K da strømforsyningen brændte af.
Brug dit batteri som udglatter.Ladeapparat på batteri og en afkobling over elektrolykondensator.
28. sep 2010 kl 07:35
Hvad har du af støj på din forsyning og hvor langt ned ønsker du at komme?
En std. tl072 opamp har 100dB dæmpning overfor forsyningsstøj. Hvis du acceptere en højere forsyningsimpedans, som du jo alligevel får med den beskrevne løsning, så er passiv afkobling ganske effektiv.
28. sep 2010 kl 08:05
Hvis du støjdæmper passivt kan du så desuden føre din lavimpedante forsyning rundt og så filtrere lokalt ved hver opamp, så undgår du også overkobling mellem opamps gennem forsyningen.
Jeg sigter efter at få støjen ned under 10µV. En typisk spændingsregulator som LM317 har omkring 450µV støj ved 15V.
Store kondensatorer tilfører faktisk støj når vi kommer ned i det område.
Den "ekstraregulerede" forsyning skal kun bruges til det første forstærkningstrin.
Det er kun hvis indgangssignalet er balanceret, kan man forlade sig på en op-amps PSRR.
Poul-Henning
28. sep 2010 kl 09:35
Jeg er lidt i tvivl her.
PHK, har du regnet på det? Min umiddelbare reaktion er at din nV/sqrt(Hz) støj betyder væsentligt mere end hvad strømforsyningen bidrager med. Moderne opamps har fremragende PSRR.
Hvilke opamps bruger du?
MvH,
Bent.
Hvilke opamps bruger du?
Behøver jeg at nævne at det ene project er en MC/RIAA forstærker ?
28. sep 2010 kl 11:53
Prøv at se på http://users.ece.gatech.edu/ml...amp/
Standard opkobling i common base med et 9 V batteri.
HR Leach var/er et rimeligt kendt navn indenfor den branche
28. sep 2010 kl 12:13
Mange, tilsyneladende også du, glemmer at PSRR kun handler om forsyningen (+/- 15V). At nullet danser op og ned imellem dem kan PSRR intet gøre ved.
Var det ikke sådan at man lavede disse ting som:
MC -> MM -> RIAA -> line out -> pre amp -> Power out ?
Dit kredsløb er baseret på ren feed-forward, hvilket giver det problem du nævner: at få korrektionsfaktoren til at holde sig tæt nok på -1 over temperatur (tillad mig oven i købet at tvivle på de -50dB i praksis).
Alternativet er en feedback baseret løsning: At måle udgangs- i stedet for indgangsspændingen, og korrigere - altså traditionel spændingsregulering.
Du kan ikke basere dit valg på hvor meget en antik LM317 støjer :-) Prøv f.eks. TPS796xx eller lign (40uV), efterfulgt af et passivt LC filter, evt. dæmpet med en modstand, så må 10uV RMS i audio området være indenfor rækkevidde.
Mange, tilsyneladende også du, glemmer at PSRR kun handler om forsyningen (+/- 15V). At nullet danser op og ned imellem dem kan PSRR intet gøre ved.
Kunne du uddybe hvorfor nullet danser. Kan du ikke hænge din input ground på det punkt, som op-ampen definerer som 0V ?
28. sep 2010 kl 12:52
it andet, kommende og noget lettere problem, er MC pickup'en hvor man af grunde der bedst kan betegnes som idiotiske, ikke kabler balanceret.
MC pickup'en hvor man af grunde der bedst kan betegnes som idiotiske, ikke kabler balanceret.
Øhh - langt de fleste har en fin parsnoet kabling gennem armen og det eneste sted det er lidt galt er de første 10 mm fra pickup spole og op til stifterne på huset. Så er det vel bare af med låget på grammofonen og fortsætte den balancerede kabling - eller endnu bedre have MC delen inde i grammofonen.
28. sep 2010 kl 13:27
Moving coil? Det er jo ren nostalgi :-)
Jeg husker stadig den MC forforstærker som de hedengangne "Ny Elektronik" eller "High Fidelity" (kan ikke huske hvilket) lavede omkring 1980.
Så vidt jeg husker var princippet at bruge et antal støjsvage transistorer i parallel, hvilket (igen efter hukommelsen) gav et 3 dB bedre støjtal hver gang man fordoblede antallet af transistorer. Jeg mener der sad 8 i parallel.
MvH,
Bent.
28. sep 2010 kl 13:45
PSRR specifikationen handler alene om støjen du måler imellem V- og V+, hvad du gør med dit 0V og om det ligger midt imellem V- og V+ rager de fleste op-amps en høstblomst.
Der hvor det bliver relevant, er det øjeblik du skal rode med nV og µV der er refereret til din 0V i stedet for at være balancerede signaler. Uanset hvad din op-amps PSRR måtte være, hjælper det dig ikke noget, hvis din 0V er fyldt med støj som blander sig med signalet.
PSRR er forskelligt for henholdsvis positiv og negativ forsyning, men det er ikke alle fabrikanter som opgiver dette.
http://www.analog.com/static/i....pdf
28. sep 2010 kl 14:47
Udgangen af DUT refererer til 0V eller stel om du vil.
Jeg kan ikke se hvorfor du mener metoden ikke kan bruges til både din type A og B DUT, men lad det ligge.
Det jeg ikke er vild med er at vende tingene på hovedet og sige at 0V ikke er 0V, da du jo netop ikke kører balanceret og refererer dit output til 0V.
For mig at se bør du gå ud fra at der ikke er støj på din 0V, og så sige at "din 0V støj", set fra din Opamp, er støj på forsyningsspændingerne, da din signalkilde jo også refererer til 0V.
Du har ret i at det er flueknepperi, men det er jo også hvad det drejer sig om.
Tillad mig at anbefale: "Low Level Measurements Handbook" fra Keithley den kan findes på www.keithley.com
--Palle
Udgangen af DUT refererer til 0V eller stel om du vil.
28. sep 2010 kl 15:57
Grunden til at de bruger en spændingsdeler er at de bruger det samme kredsløb til at måle CMRR, spændingsdeleren gør ingen forskel når de måler PSRR.
--Palle
Grunden til at de bruger en spændingsdeler er at de bruger det samme kredsløb til at måle CMRR, spændingsdeleren gør ingen forskel når de måler PSRR.
28. sep 2010 kl 16:35
fordi din 0V ikke ligger stille
Jeg er sådan set ikke uenig, kun i at "0V ikke ligger stille" det gør den! da det er den du refererer til på dit output.
Kig på diagrammet øverst på side to et øjeblik.
...
Men hvad er udgangen af DUT refereret til ?
29. sep 2010 kl 03:38
0V bliver ikke på magisk vis et fixpunkt bare fordi vi sætter den sorte målepind på den.
Hvis du giver dig til at måle på faktisk kredsløb, så er det meget typisk at spændingen imellem v+ og v- er utrolig konstant, mens 0V er fyldt med støj.
IC1 bliver en eller anden af de sindsygt gode chips der findes til dynamiske mikrofoner. IC2 bliver en normal low-noise op-amp (AD797 ?)
Men PHK, hvis du er ude i det audiofile område, så fokusér på de svageste led.
29. sep 2010 kl 10:38
Det var rart at høre at der er andre med samme syn på sagen som mig.
PHK
Hvis du er plaget af støj på dit stelplan/stjerne stel eller hvad du nu bruger, så glem alt om at måle i nV området, før du har fået styr på dine strømveje.
Hvis du mener det seriøst skal du have fat i hele værktøjskassen:
Flere stelplan.
Eliminering af groundloops.
Elektrisk og magnetisk skærmning.
Aktiv guard evt. aktiv skærmning.
Minimering/udbalancering af seebeck efekter.
Sølvlodning for reducering af samme.
Minimering af triboelektriske effekter.
Minimering af Piezoelektriske effekter.
Termisk udligning.
Minimering af Johnsonstøj i modstande.
etc....
Disse effekter og metoder er beskrevet i den bog jeg tidligere anbefalede.
--Palle
29. sep 2010 kl 10:48
Hvad med den her.
http://www.lcaudio.dk/index.ph...ge=8
Den støjer næsten ikke og har en formidabel lyd.
Bruger lidt sol celler og en pære/LED og ser fancy ud.
Har selv være involveret i designet af den og layoutet er ikke så kritisk. Har lavet den for en dansk high end producent af HiFi. En anden fordel er at den bruger strømmen fra MC'en så der er ingen tilpasning den passer til alle MC'er.
KBN
Hvad med den her.
http://www.lcaudio.dk/index.ph...ge=8
Bruger lidt sol celler og en pære/LED og ser fancy ud.
Hvis du mener det seriøst skal du have fat i hele værktøjskassen:
29. sep 2010 kl 11:29
Ok du vil lave det selv. Men du kunne jo også bygge den her selv.
Og jeg kan på dit svar høre at du ikke har hørt den med dine egne øre og hvor stille den er!!!!
Den optiske link pære solceller fjerner i den virkelige verden støj, jeg kan godt se at du får problemer med at skaffe de transistorer der er brugt da de er udgået af produktion for lang tid siden.
For at få en god kobling pære/solceller står pære i midten og de tre solceller er placeret rund om med et stykke krympeflex omkring for at holde det hele på plads og få en god kobling.
Og ja jeg er enig med dig angående dioderne.
Kim
Ok du vil lave det selv. Men du kunne jo også bygge den her selv.
Og jeg kan på dit svar høre at du ikke har hørt den med dine egne øre og hvor stille den er!!!!
Pt er mit svageste led min gamle Tandberg forforstærker
29. sep 2010 kl 12:24
Men stadig - PHK (og andre) fokusér på højttalerne/delefiltre/fasedrejninger m.v, da 'de' er det svageste led.
Men stadig - PHK (og andre) fokusér på højttalerne/delefiltre/fasedrejninger m.v, da 'de' er det svageste led.
Jeg har nogle af de bedste højtalere der nogen sinde er støbt og efter at have spenderet 1000kr på et par nye Seas diskanter, er det bestemt ikke dem der er det svageste punkt.
29. sep 2010 kl 13:24
Ideen med at lave en kondensationløs regulering, for at minimerer støj er åbenbart en kendt disciplin inden for audio.
Check denne side
http://newclassd.com/index.php...e=70
Men tilbage til det svageste led:
29. sep 2010 kl 13:43
PHK og Kim Nielsen
Hvor lav skal støjen være for at man ikke kan høre forstærkeren? men kun pickupen!
Jeg mener hvis pickupen har en impedans på 47K, så er egenstøjen ved impedanstilpasning ca. 2,8UV, hvor langt under dette niveau giver det mening at lægge forstærkerens egenstøj?
10, 30 , 100, 1000 gange under!
--Palle
Jeg mener hvis pickupen har en impedans på 47K,
[...]
29. sep 2010 kl 13:58
Det er vist tallet for Moving Magnet (MM) pickup'er, for Moving Coil er vi regelmæssigt nede i 100R området.
29. sep 2010 kl 14:59
Jeg mener hvis pickupen har en impedans på 47K,
[...]
Det er vist tallet for Moving Magnet (MM) pickup'er, for Moving Coil er vi regelmæssigt nede i 100R området.
Poul-Henning