Hallo,
für eine anspruchsvolle Anwendung (DSD-AD-Wandler) muss ich von bereits
perfekt störspannungsarmen +- 19V versch. Spannungen generieren, u.a. +-
9V und 2x 6V 8auf dem Board sind weitere Spannungsregler, allerdings
ohne Kühlkörper, sodass ich mit möglichst wenig Overhead reingehen will
(direkt 19 V verkraften die aber sowieso nicht), diese Werte sind auch
angegeben).
Kann ich da einfach die 78/79-Regler nehmen, ohne irgendetwas am
Ripple/Rückwirkungen auf andere Spannungen zu verschlechtern
(Verlustleistung dürfte allerdings recht hoch sein)? Oder bringen
Low-Noise-Regler zusätzlich etwas? (Digital- und Analog-Versorgungen
sind total getrennt..). Also prinzipielle Frage: können einfache lineare
Spannungsregler den Ripple verschlechtern?
Danke!
Martin schrieb:> Also prinzipielle Frage: können einfache lineare> Spannungsregler den Ripple verschlechtern?
Nein das können sie nicht.
Was sie nicht oder eher schlecht können, ist die Dämpfung von
Störspannungen mit hohen Frequenzanteilen, wie z.B. Spikes.
Aber man sollte prinzipiell die vorgeschlagenen Kondensatoren am Ein-
und Ausgang einsetzen, wobei es HF-mässig immer vorteilhaft ist, wenn je
auch ein 100 nF Keramik-Kondensator dabei ist.
Ich empfehle Dir dazu den folgenden Elektronik-Minikurs, der auch auf
dieses Thema eingeht:
"Integrierte fixe und einstellbare 3-pin-Spannungsregler
und eine einfache Akku-Ladeschaltung mit LM317LZ"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ureg3pin.htm
Gruss
Thomas
Danke, werde ich anschauen! Als Ergänzung noch: ich habe mit +/- 19V
unter 10 uV! (20 Hz-22 kHz) Störspannung, also sicher an der Grenze zum
technisch machbaren (und besser als jedes Labornetzteil). Es ist ein
Schaltnetzteil (kein Brumm), spricht man hier auch von Ripple? Nach
meinem laienhaften Verständnis nach bin ich mir eben nicht sicher, ob
die Linearregler durch das Ihnen inhärente Rauschen nicht doch die
(extreme) Qualität beeinträchtigen. Als Quasi-Laie habe ich weder
Erfahrung noch eine Messmöglichkeit. Jedenfalls werde ich die Versorgung
für Digital und Analog komplett trennen, sodass eigentlich keine
digitalen Spikes einkoppeln dürften. Das Board ist dieses (6. Bild von
oben, Schaltplan darunter:
http://fpga.cool.coocan.jp/electrart/uda2rec.html, google translator
hilft auch..)
Grüße,
Martin
Martin schrieb:> Es ist ein> Schaltnetzteil (kein Brumm), spricht man hier auch von Ripple?
Bei Ripple denke ich zuerst an periodische Störungen (wie Reste der
50Hz/100Hz-Spannung). Bei den normalen 78xx/79xx hängt die Unterdrückung
solcher Störungen stark von der Frequenz ab. Dürfte im Datenblatt unter
"PSRR" -- Power Suppy Ripple Rejection Ratio stehen.
Daneben gibt es noch das Eigenrauschen, dass diese selber produzieren.
Dieses könnte bei sehr(!) sauberen Ausgangsspannungen relevant werden.
Martin schrieb:> Danke, werde ich anschauen! Als Ergänzung noch: ich habe mit +/- 19V> unter 10 uV! (20 Hz-22 kHz) Störspannung, also sicher an der Grenze zum> technisch machbaren (und besser als jedes Labornetzteil). Es ist ein> Schaltnetzteil (kein Brumm), spricht man hier auch von Ripple?
Also da werde ich stutzig. Die Messbandbreite beträgt 22 kHz, es ist ein
Schaltnetzteil und der RMS-Störpegel liegt unter 10µV. Das kann ich mir
dann vorstellen, wenn am Ausgang eine ausgeklügelte Filterschaltung im
Einsatz ist. Oder zumindest mit einem nachgeschalteten Längsregler, aber
auch da kommt es auf sehr gute Filterung an.
Wenn Du die Originalschaltung hast, stelle sie doch mal hier rein. Das
wäre bestimmt interessant.
Ein Schaltnetzteil erzeugt eine Rippelspannung meist so im unteren
10-mV-Bereich und überlagerte Impulsspitzen die meist grösser sind.
Diese Flankenstelheiten sind so hoch, dass sie wegen parasitären Pfaden
(kapazitive Kopplungen) kaum weg zu kriegen sind. Die Rippelfrequenz ist
synchron zur Schaltfrequenz der Leistungs-MOSFET.
Ich habe ja schon rauscharme EMG-Vorverstärker gebaut und es wäre mir
nie in den Sinn gekommen dafür Schaltregler zu verwenden. Ich hätte eine
Voliere kaufen müssen um all die vielen Vögel zu versorgen die ich
bekommen hätte. :-)
Gruss
Thomas
Richtig, Kombination aus Schalt- und Längsregler, es ist dieses (bzw.
der Nachfolger mit noch etwas weniger Störspannung)
http://www.funk-tonstudiotechnik.de/SMPS-24T-Info-2-spaltig-neu.pdf.
Also, ich denke immer noch, dass ich mir ganz schnell diese allerbesten
Spezifikationen kaputtmachen kann mit weiterer Regelung (die aber,
zumindest für dieses Board notwendig ist). Zumindest bewusst ist mir
auch das Problem der Masse(-ströme). Der Chip selbst hat einen THD+N von
-105 dB...
PS Eine Messmöglichkeit habe ich aber doch, zumindest für den
SPDIF-Ausgang (PCM bis 192k): RME Digicheck (u.a. RMS).
>(Digital- und Analog-Versorgungen sind total getrennt..)
Naja, so total auch nicht, wenn ihre Massen letztlich zusammenhängen.
>Nach meinem laienhaften Verständnis nach bin ich mir eben nicht sicher, ob>die Linearregler durch das Ihnen inhärente Rauschen nicht doch die>(extreme) Qualität beeinträchtigen.
Erstens gibt es die Möglichkeit mit RC- oder RLC-Filtern zu sieben und
zweitens dürften deine Chips eine nicht unerhebliche PSRR (power supply
rejection ratio) mitbringen, was das Problem deutlich entschärfen
dürfte.
>für eine anspruchsvolle Anwendung (DSD-AD-Wandler)...
Warum nennt ihr nicht einfach schon im Eingangs-Thread Roß und Reiter?
Warum muß man euch immer alles aus der Nase ziehen??
Kai Klaas schrieb:>>(Digital- und Analog-Versorgungen sind total getrennt..)>> Naja, so total auch nicht, wenn ihre Massen letztlich zusammenhängen.
Tun sie doch überhaupt nicht (GND1, GND2, ADUM1400).
> Erstens gibt es die Möglichkeit mit RC- oder RLC-Filtern zu sieben und> zweitens dürften deine Chips eine nicht unerhebliche PSRR (power supply> rejection ratio) mitbringen, was das Problem deutlich entschärfen> dürfte.
Es geht aber nicht um PSRR, sondern um evtl. zusätzliches Rauschen, die
weitere Regler erzeugen..
>>>für eine anspruchsvolle Anwendung (DSD-AD-Wandler)...>> Warum nennt ihr nicht einfach schon im Eingangs-Thread Roß und Reiter?> Warum muß man euch immer alles aus der Nase ziehen??
Was fehlte Dir anfangs? PSU-Trennung digital/analog ist nur Nebenthema,
mir ging es um mehrfache Spannungsregelung bei bereits hochreiner
Spannung am Anfang.
Thomas Schaerer schrieb:> Also da werde ich stutzig. Die Messbandbreite beträgt 22 kHz, es ist ein> Schaltnetzteil und der RMS-Störpegel liegt unter 10µV. Das kann ich mir> dann vorstellen, wenn am Ausgang eine ausgeklügelte Filterschaltung im> Einsatz ist.
... oder die Frequenz des Schaltnetzteils deutlich über den 22 kHz liegt
.
Noch ein paar Fragen:
* Welche Last hängt denn an dieser Stromversorgung?
* Und welche Laständerungen gibt es? -- Da können Spannungssprünge
entstehen, welche vielfach höher sind als das Rauschen im stationären
Zustand.
* Brauchst Du eher eine rauscharme oder eher eine konstante Spannung?
Das sowieso: die Arbeitsfrequenz müsste um die 150 kHz liegen, wenn ich
das Diagramm richtig interpretiere. Selbst bei einer Messbandbreite von
250 kHz sind die Werte aber spitze. Ist auch sehr aufwendig entwickelt
von einem (positiv gemeint) Messfetischisten. Dran hängen soll eben u.a.
der Analogteil des Wandlers, s.o. (+ TCXO, alles sowieso nochmal
geregelt auf dem Board). Also, ich weiß, dass die Diskussion mehr
theoretischer Natur ist, aber vielleicht eine Gelegenheit, einige
Grundlagen zu verstehen (und nicht ohne Not Spezifikationen zu
verschlechtern).
PS Gerade gesehen, der ADM7150 müsste wohl der derzeit rauschärmste
Regler sein
(http://www.diyinhk.com/shop/audio-kits/59-10uv-ultralow-noise-dac-power-supply-regulator-33v-800ma.html)
Der zusätzliche einfache Regler wie 7812 kann ggf. schon etwas mehr
Rauschen haben als die Eingangsspannung. Das sollte aber immer noch so
wenig sein, das der low Noise Regler dahinter genug PSRR (bzw. Rippel
Rejection) hat um es deutlich unter das Eigenrauschen zu bekommen. Wenn
es sein muss gäbe es da auch noch bessere Alternativen - man kann es
aber auch übertreiben.
Die kritischer Frage ist eher wie gut Störungen aus dem MHz Bereich
gefiltert werden. Das ist auch mehr eine Frage des Layouts als der
Bauteile.
>Tun sie doch überhaupt nicht (GND1, GND2, ADUM1400).
Achtung, der ADUM1400 verträgt kein ESD!
>Es geht aber nicht um PSRR, sondern um evtl. zusätzliches Rauschen, die>weitere Regler erzeugen..
Ja und wieso stört dich dann das Rauschen? Wie genau sieht denn die
Rauscheinkopplung in deiner Schaltung aus?
>Was fehlte Dir anfangs?
Ein paar Chipnamen, ein Schaltplan, irgend etwas Aussagekräftiges eben,
um nicht wild herumraten zu müssen.
Kai Klaas schrieb:>>Tun sie doch überhaupt nicht (GND1, GND2, ADUM1400).>> Achtung, der ADUM1400 verträgt kein ESD!
Gut zu wissen, es sind gleich 4 vorhanden...
>> Ja und wieso stört dich dann das Rauschen? Wie genau sieht denn die> Rauscheinkopplung in deiner Schaltung aus?
Es war nur eine theoretische Frage, aber da ich nun PSRR verstanden habe
und die vielen Spannungsregler auf dem Board identifiziert habe, kann
ich wohl beruhigt sein. Die Regler im Testaufbau mit kleinen Kühlkörpern
wurden allerdings unglaublich heiß (große Spannungsdifferenz).
Digitalsignal ist vorhanden, erste Testaufnahme über SPDIF klappte,
allerdings zeigt mir RME Digicheck kippende/instabile Bits und großes
DC, was aber beim Abspielen nicht mehr vorhanden ist, muss ich noch
weiter forschen.
Sofern der Stromverbrauch einigermaßen konstant ist, oder wenigstens
keine zu großen Spitzen hat, könnte man auch einfache Widerstände
nutzen, um einen Teil der Wärme in den Widerständen statt am kleinen
Regler zu verbraten.
Ulrich H. schrieb:> Der zusätzliche einfache Regler wie 7812 kann ggf. schon etwas> mehr> Rauschen haben als die Eingangsspannung. Das sollte aber immer noch so> wenig sein, das der low Noise Regler dahinter genug PSRR (bzw. Rippel> Rejection) hat um es deutlich unter das Eigenrauschen zu bekommen. Wenn> es sein muss gäbe es da auch noch bessere Alternativen - man kann es> aber auch übertreiben.
Gut, das ist nachvollziehbar.
>> Die kritischer Frage ist eher wie gut Störungen aus dem MHz Bereich> gefiltert werden. Das ist auch mehr eine Frage des Layouts als der> Bauteile.
Glaube aber nicht, dass soweit oben noch Störungen auf der
Spannungsversorgung sind. Mit dem Ding sind tatsächlich DSD256-Aufnahmen
möglich, entspricht einer Samplingrate von ca. 12 MHz (es wird übrigens
der Multibit-Ausgang genutzt und damit die chipeigenen Filter umgangen
und dann auf einem eigenen FPGA (Spartan 6) gerechnet. Habe das ganze in
einem einfachen Weissblechgehäuse untergebracht, wie gesagt, bei ersten
kurzen Tests bisher alles ok.
Danke!
