Дискретный стабилизатор напряжения для аудио приложений - есть ли в этом смысл ?

[tomtit]

Как всегда, Бруно Путзейс выдает забавные головоломки для инженеров.
Вот, например его HxR12 - дискретный стабилизатор напряжения для аудио приложений.
Выглядит он как крошечная платка 15ммХ25мм, предназначенная для замены ЛМ317/337.
Утверждается, что по всем параметром, кроме стабильности напряжения,
он превосходит ВСЕ!!! интегральные регуляторы более чем на порядок !!!.


Например:
PSRR > 100dB
Шум ~ 1мкВ
Постоянный выходной импеданс 50..70мОм в диапазоне частот 0..10МГц, причем линейный.
Стабилен с любым конденсатором > 2.2мкф.
Чудо, не правда ли ?


Если погуглить, то очень быстро находится фотография платки.
Там видно 7 ?красных? СМТ светодиодов, 4 резистора и 4 активных компонента (2-SOT223, 1-SOT23-3 и один SC70-3).
И это все... !


На резисторах можно даже разобрать надписи 221 или 122 или что-то в этом роде.
SOT223 четко идентифицируются как PZT2907A и PZT2222А, на мелких SOT-ах ничего не видно .
Ну, скажем, этого уже хватит для приличного хакера.
Как говорится - "Если известно, что какая-то вешь сушествует на свете - то это уже больше не секрет".


Ну например, 7 светодиодов - это малошумящий ИОН на ~12В.
Один из малых SOT корпусов - скорее всего генератор тока на полевике, обеспечиваюший старт и работу ИОН.
Остается соединить 4 резистора и 3 транзистора и посмотреть в Микрокапе, что получится.


Немного теории:
Бруно пишет в даташите, что идея регулятора - это трансимпедансный усилитель с ООС,
скорректированный единственным внешим конденсатором, который также является и выходным (>2.2мкф).
Эта коррекция образует доминантный полюс, а все остальные паразитные полюса лежат выше среза ОС.


Схему публиковать как-то неудобно перед Бруно, а с другой стороны
все уже и так ясно, как день, инфы более чем достаточно.
По крайней мере ВСЕ заявленные Бруно параметры четко симулируются в микрокапе !


З.Ы. Кстати, для меня стало ясно, почему знаменитый модуль Ncore400 весь сияет красным светом.
Думал, что ради прикола, но оказалось - вовсе нет.

[DrModd]

Держите.

[mart]

Держите.

[tomtit]

Offтопик:
Всё верите в «святой микрокап» вопреки здравому смыслу?
В исходной схеме соединения на схеме были продуманы так, что при выходе на рабочий режим,
диоды стартапной цепи запирались обратным напряжением и не влияли на работу регулятора.

Пардон, больше не буду мешать советами.

[Pest]

В исходной схеме соединения на схеме были продуманы так, что при выходе на рабочий режим,
диоды стартапной цепи запирались обратным напряжением и не влияли на работу регулятора.

Звучит и выглядит такое объяснение очень разумно, похоже так и должно быть, как Вы предлагаете.
Но в микрокапе это не работает. Сейчас еще раз попробовал и присмотрелся - действительно ведь микрокап как-то не адекватно симулирует схему с этой цепью запуска.
Во всяком случае, оба варианта друг от друга отличаются только одной перемычкой. Можно в железе и так и так испробовать

[DrModd]

Пардон, больше не буду мешать советами.

Мешайте пожалуйста!

[sousmanster]

DrModd,
спасибо. переделал, действительно так лучше
Кажется у вас ошибка в схеме. правда так тоже в капле работает, но лучше проверьте.


сделал реализацию под сборочный сервис с макс удешевлением. Думаю можно в 1 долл вложиться в партии от 100шт.
Сейчас сделаю 5шт, попробую как это работает в железе.

[DrModd]

ошибка в схеме.

Подскажите, в каком месте?

[sousmanster]

Я потратил полчаса и посмотрел, как на плате соединено.
тсобственно,tomtit все показал

[DrModd]

посмотрел, как на плате соединено

У меня, увы, нет платы.
А с такими соединениями оно не работает.

[sousmanster]

я фотов даташите евала смотрел, платы тоже уже нет
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2888847

[belka]

Запуск такого рода стабилизаторов осуществляется шунтированием регулирующего элемента (элементов в данном случае) цепочкой из стабилитрона и резистора. Все эти диоды на схеме...

[DrModd]

sousmanster, Спасибо)))

---------- Сообщение добавлено 07:30 ---------- Предыдущее сообщение было 07:23 ----------

осуществляется шунтированием регулирующего элемента

Д11 и Д17 ?

[mart]

У меня, увы, нет платы.
А с такими соединениями оно не работает.

С таким соединением сим так же нормально запускается. Сим критичен к модели стабилитронов. Только с таким соединением у меня получался хуже PSRR. В симе, в режиме старта с 0, запускаются обе модели.
Лучше конечно все это проверить в железе. Правда, такой PSRR замерить весьма непросто. Для измерений понадобится подобный усилитель (взято из статьи A comparative overview of power supply regulator designs with listening tests - John Walton)

[tomtit]

А я бы ещё заменил один транзистор в каскоде на маленький. Мощность там при 1.2в мизер, ток больше 100ма мне не нужен. А симуляторам и моделям от производителя для оценки PSRR доверия 0.

[Pest]

сделал реализацию под сборочный сервис с макс удешевлением.

На выходе нужен электролит обычных серий или низкоомный резистор (0,15-0,18 Ом) последовательно с керамикой.
Эта схема рассчитана на работу в конденсатор с ESR около 200мОм. С керамическим ESR, который порядка 20мОм запас фазы в петле обратной связи становится слишком мал.
Из тех же соображений желательно обратить внимание на суммарный импеданс нагрузки "видимый" со стороны выхода стаба и какой запас фазы на частоте единичного усиления с этой подключенной к стабу нагрузкой останется.
Я считаю что для этого стаба (как и некоторых других) нужно по ВЧ "отрезать" выход стаба от нагрузок, чтобы на частотах близких к частоте единичного усиления стаб "видел" на своем выходе только свою емкость а не всю гирлянду емкостей на питаемой плате. Либо использовать для каждой из нагрузок свои локальные ВЧ развязки (резисторы, бусины, индуктивности), главное чтобы в итоге суммарный импеданс всей цепи питания на интересующей частоте не приводил к недопустимому уменьшению запаса фазы в петле ОС стаба.
Кроме этого такие меры могут улучшить помехоустойчивость как самого стаба так и нагрузок.
На скриншоте моделирование петлевого усиления с моделью Murata 1210 X7R 22uF 25V (взял на сайте производителя). С таким конденсатором схема скорее всего заведется.
В аттаче так же модель MC12 которую использовал. Нужно только запустить AC-анализ.

[tomtit]

Поскольку на рабочей плате нового ДАК дискретные регуляторы работают хорошо,
то есть, на спектре вообще нет сети и её гармоник,
я решил опубликовать слегка модифицированную схему регулятора Бруно Путзейса.
Выходное напряжение близко к +11.2В.

---------- Сообщение добавлено 18:50 ---------- Предыдущее сообщение было 18:47 ----------

[DrModd]

Спасибо! Интересно, как уменьшить выходное в 2 раза?

[tomtit]

Спасибо! Интересно, как уменьшить выходное в 2 раза?

Да запросто. Можно использовать как малошумяший ИОН 5V для DAC.
Осторожно! Проверил только в симуляторе.

[DrModd]

Да запросто

Спасибо!

[sousmanster]

я решил опубликовать слегка модифицированную схему регулятора Бруно Путзейса.

Спасибо. Мой экземпляр по схеме Бруно я в железене не запустил. Что-то там былокритичное в выборе элементов, пока не разобрался.