Spannungsregler am geregelten DC/DC Wandler sinnvoll?

[Karel M. (marsalek)]

Liebe Kollegen,

für ein Messsystem mit einem Ladungsempfindlichem Verstärker, mehreren 
OPVs, einem 12-bit ADC und einem µProzessor möchte ich die 
Spannungsversorgung neu auslegen.

Für die Versorgung der OpAmps ist geplant ein geregelter 2 Watt DC/DC 
Wandler Traco TEL 2-0522, 5V Eingang, +/-12V Ausgang.
http://www.tracopower.com/fileadmin/medien/dokumente/pdf/datasheets/tel2.pdf

Das Datasheet spezifiziert die Genauigkeit der Ausgangsspannung +/-2% 
und Ripple max. 50 mV Pk-Pk. Die Genauigkeit der Ausgangsspannung und 
Input/Load Variation ist für meine Zwecke ausreichend (PSRR). Jetzt zu 
meiner Frage:
Bekomme ich den Ripple besser weg durch einen LC Filter oder mit 
einem Linearregler? Ob die OpAmps 12V oder nur 11,5V bekommen, ist 
egal. Der Stromverbrauch liegt grob bei +/-80 mA.

Für eure Tipps, gerne auch mit Bauteilvorschlägen danke ich im Voraus!
Grüße
Karel

PS: die Versorgung des Ladungsempfindlichen Verstärkers sowie des A/D 
Wandlers und des µP lassen wir hier außen vor.

[Kai K. (klaas)]

>Bekomme ich den Ripple besser weg durch einen LC Filter oder mit
>einem Linearregler?

Mit dem LC-Filter, weil das Störspektrum des Switchers sehr weit hoch 
reicht. Also, PI-Filter an Ein- und Ausgängen ist Pflicht bei einer 
solchen Anwendung.

[Karel M. (marsalek)]

Hallo Kai,

danke für die Antwort! Die Pi-Filter nehme ich gerne :-) Noch eine eher 
akademische Frage: Wieso kommt der Linearregler mit dem Ripple nicht 
klar? Die kurze Spannungsspitze am Eingang kann doch den 
Leistungstransistor im Regler nicht so schnell öffnen, oder? Oder 
verbreitet sich das Ripple eher durch die Luft?

Die Taktfrequenz des DC/DC Wandlers liegt bei 300 kHz, das Ripple hat 
geschätzt mindestens 3 MHz.

Karel

[Kai K. (klaas)]

>Die kurze Spannungsspitze am Eingang kann doch den
>Leistungstransistor im Regler nicht so schnell öffnen, oder?

Er ist doch schon offen...

>Oder verbreitet sich das Ripple eher durch die Luft?

Nein, aber durch unerwünschte Sperrschicht- und Streukapazitäten im 
Chip. Aber letztlich ist der Mechanimsus auch egal: Wenn du einen 
Linearregler verwenden willst, verhält er sich nun mal so. Ist aber auch 
nicht weiter schlimm, weil man sich ja einfach einen RLC-Tiefpaß 
stricken kann, am besten in Form eines Pi-Filters.

>Die Taktfrequenz des DC/DC Wandlers liegt bei 300 kHz, das Ripple hat
>geschätzt mindestens 3 MHz.

Make no mistake, das geht weit in den GHz-Bereich hinein.

[Karel M. (marsalek)]

Kai Klaas schrieb:
>>Die kurze Spannungsspitze am Eingang kann doch den
>>Leistungstransistor im Regler nicht so schnell öffnen, oder?
>
> Er ist doch schon offen...

Hallo Kai, danke für Deine Erklärung. Ich meinte, dass die 
Feedbackbeschaltung im Regler den Basisstrom vorgibt und dass die 
kurzzeitige Spannungsspitze den Transistor nicht weiter öffnen kann. 
Daher in meinem "Kopf-Modell" bleibt der Kollektorstrom des 
Leistungstransistors konstant und die Spannungsspitze nicht durchkommt. 
Aber anscheinend ist es in der Wirklichkeit anders...

Trotzdem schätze ich Deine Erfahrung und baue die Pi-Filter um den DC/DC 
Wandler rein. Habe noch zusätzliche RC Tiefpässe in den 
Versorgungsleitungen direkt an jedem OpAmp eingeplant.

Grüße
Karel

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Kai Klaas schrieb:
>> Oder verbreitet sich das Ripple eher durch die Luft?
> Nein, aber durch unerwünschte Sperrschicht- und Streukapazitäten im
> Chip.
Es ist idR. einfach so, dass der Linearregler nicht schnell genug ist, 
um die HF, die am Eingang reinkommt, hinten auszuregeln. Irgendwelche 
interne Kopplungen kommen dann noch dazu...