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.

[lazertok]

конечное есть смысл - на дискрете, элементная база расширяется
думаю на такой ПП можно на двух сторонке реализовать 2-х полярный маломощный БП
не уступающий по параметрам девайсу
тут давал ссылки на свои разработки и сделанные в железе
как оказалось схемы универсальны... и уже сделали на СМД - почти...
П.С. схемку девайса конечно интересно посмотреть

[Pest]

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 ?

Умеет же он свои разработки преподнести так, что даже не верится. И что, раньше никто не додумался до этой схемы на трех транзисторах и одном ИОН с такими чудесными характеристиками?

[Openreel]

Стабилен с любым конденсатором > 2.2мкф.

Где можно почтитать, как устроены внутри современные интегральные стабы, в плане каким путем они обеспечивают на выходе стабильность при работе на большую емкость с малым ESR. Мне не совсем понятно, каким образом делается усилитель ошибки в петле ООС, ведь если нагрузка с условно нулевым ESR, то ошибка вроде как отсутствует. Но усилитель то есть, и шум усиливать вместо ошибки(как в старых стабах) ему нельзя. Если рассматривать стаб как ПИД регулятор, то при работе на малый ESR коэффициенты П И Д получаются совсем неадекватными, линейный стаб вырождается в импульсный... Или у меня лыжи не едут совсем.

[tomtit]

"Стабилен с любым конденсатором > 2.2мкф.

2.2мкф - минимальная рекомендованная, регулятор стабилен и при 1мкф.
Вот семейство диаграмм Боде для 1, 2, 8, 16, 32, 64, 100мкф.
Видно, что никаких ПИДов тут и близко нет.
Красный - возвратное отношение дБ
Зеленый - запас по фазе (Ф+180)

[tomtit]

Вижу, что тема никого не интересует, поэтому сделаю последнюю попытку ее реанимировать.
Попытаюсь привести подобное решение на ИС, может быть даже испытаю его на макете.
Идея заключается в использовании для регулятора линейного широкополосного ТОС ОУ АД8007.
Возможно благодаря высокочастотности ОУ удастся скорректировать его единственным керамическим
конденсатором большой емкости или электролитом со сверхнизким ЕСР.
Приведена принципиальная схема и график зависимости выходного сопротивления от частоты.
Вот что рисует симулятор:

[lintech]

Вижу, что тема никого не интересует

Загляните в тему "Электронный конденсатор" https://forum.vegalab.ru/showthread....l=1#post883828

Nazar что то подобное делал на паре транзисторов, результат правда был несколько хуже ~0.2 Om в такой же полосе.

[belka]

Попытаюсь привести подобное решение на ИС, может быть даже испытаю его на макете.
Идея заключается в использовании для регулятора линейного широкополосного ТОС ОУ АД8007.

Использовать в этой схеме ОУ с PSRR 60дБ? Вы удивили меня.

Кстати, идея то где? Красивый стабилизатор не так делается, IMO.

[Роман М]

Вижу, что тема никого не интересует, поэтому сделаю последнюю попытку ее реанимировать.

Тема интересует меня Оригинальные HxR12 от Бруно конечно хороши и я их юзаю. Оригинальную схему срисовать невозможно, т.к. обратная сторона регулятора залита компаундом. Однако идея регулятора и так понятна. Это конечно лучше чем классический регулятор Sulzer-а, но ИМХО все-таки хуже чем шунт-регулятор.

[Walter]

Возможно благодаря высокочастотности ОУ удастся скорректировать его единственным керамическим
конденсатором большой емкости или электролитом со сверхнизким ЕСР.

Зачем?
Емкостная нагрузка элементарно отрезается RL цепочкой от ОУ.
Для быстродействующего опера вполне хватит и реальной бусины, которая всетаки имеет индуктивность.

[Elms]

обратная сторона регулятора залита компаундом

А прозвонить?

[lintech]

Ещё интересней - сделать рентген снимок Если конечно компаунд свинца не содержит.

[tomtit]

обратная сторона регулятора залита компаундом.

Роман,
Однако конфуз, а я то думал, что там просто сплошная фольга оставлена для теплоотвода
Есть ли там какие-нибудь детальки, что нибудь видно ? Какая толшина у компаунда?

Зачем?

Мне нужен умощненный широкополосный ИОН без резонансов или провалов в импедансе, не совсем для аудио.

[Роман М]

Однако конфуз, а я то думал, что там просто сплошная фольга оставлена для теплоотвода
Есть ли там какие-нибудь детальки, что нибудь видно ? Какая толшина у компаунда?

Компаунд положен толстым слоем, невозможно даже определить какие компоненты содержаться под ним. Только если рентгенить.

[Pest]

Только если рентгенить.

Зубные врачи такое могут.

По крайней мере ВСЕ заявленные Бруно параметры четко симулируются в микрокапе !

Может компаунд вообще для отвода глаз? Что-то не сходится... Но мне сразу не верилось, как схема на трех транзисторах может иметь такие хар-ки...

[Arena]

Мне нужен умощненный широкополосный ИОН без резонансов или провалов в импедансе, не совсем для аудио.

А если использовать AD8055/56?

[Openreel]

А если использовать AD8055/56

И что в нем такого замечательного?

[Arena]

И что в нем такого замечательного?

полоса в 300 МГц, малый шум. Самое то для широкополосного ИОН.

[Aspen]

И что в нем такого замечательного?

Цена. Недорог.

А по сути темы - т.н. "Электронный конденсатор" на поверку оказался весьма эффективной штукой, не смотря на мнения гуру. Я для себя эту тему закрыл.

[Openreel]

полоса в 300 МГц, малый шум. Самое то для широкополосного ИОН.

Конский фликер, смещение до 10мВ в рабочей температуре, PSRR 70дБ, стабилен при нагрузке на емкость до аж целых 30 пик.

Толи лыжи не едут, толи я.