Negative Ultra Low Noise Supply aus Inv. Charge Pump: Was ist falsch

[Alex V. (bastel_alex)]

Hallo zusammen,

angehängt habe ich den negativen Zweig eines von mir entworfenen 
Ultralow-Noise Supplies für eine symmetrische Spannungsversorgung von 
einem Li+Akku.

Geladen wird der Akku über USB mit einem MAX1555.
Ein TPS60403 (Inverting Charge Pump) invertiert die die Akkuspannung mit 
250kHz Schaltgeschwindigkeit. Ein TI TPS7A3001 reguliert die negative 
Spannung auf -2.5V - ultra low noise. Das PSRR des voltage regulators 
bei 250kHz liegt bei ca. 60dB.

Ich habe die Schaltung (mit dem Layout im Anhang) inzwischen geätzt und 
aufgebaut.
Alles klappt (Charger und auch die übrigen LDOs die hier zur 
Vereinfachung herausgenommen sind) - nur nicht die negative Rail.

Hinter der Inv. Charge Pump messe ich die negative Akkuspannung - alles 
top. Am TPS7A3001 LDO Ausgang bekomme ichaber nur -128mV und zwar 
unabhängig davon, ob ich den enable-jumper gesetzt habe oder nicht. Die 
Jumper für Lasten (in der Schematic der R9 150Ohm Widerstand) sind auch 
noch nicht gesetzt.

Ich habe den LDO schon einmal ausgetauscht und ohnehin durchgepiept (auf 
Kurzschluss) und konnte bisher nichts finden. Die PCB ist selbst geätzt, 
deshalb kann ich natürlich aber nichts ausschließen.

Nun suche ich den Fehler - vielleicht liegt er schon im Design?

[Purzel H. (hacky)]

Koennen wir das Layout und das Schema auch noch als *.png haben ?

[Alex V. (bastel_alex)]

gerne, auch wenn es (zum debugging) nicht mehr nötig ist:

Ich hatte bislang nur hinterm LC/Ferrit-Filter gemessen.
Direkt am LDO dann aber saubere -2.5V bekommen. Über DC-Impedanzmessung 
festgestellt, dass der Ferrit OK (0.1Ohm), die Induktivität NICHT 
OK(>800kOhm) war. Also Induktivität ausgetauscht. Danach war dann der 
Ferrit nicht mehr ok (>800kOhm). Ferrit ausgetauscht. Jetzt geht alles.

Da schleicht sich mir die (rhetorische) Frage auf, ob 
Indutktivitäten/Ferrite äußerst hitzeemfpindlich sind und damit sehr 
vorsichtig gelötet werden müssen!? Ich hatte mit 330° gelötet, eben mit 
380°. Von den Induktivitäten und Ferriten allerdings insgesamt je 5 Stk 
und nur bei einer (und dann beim neulöten das zweite mal) gings schief.

(Schaltung funktioniert ansonsten TOP, genauere Messungen zum 
tatsächlichen Rauschen mache ich jetzt noch. Alleine mit Oszi liegt die 
Rauschgrenze aber bei ca 3mV, was wohl hauptsächlich durch das 
thermische Rauschen des Messkopfs kommt. Also werde ich mal mit 
LabView-Karte weitermachen...

[Loocee L. (loocee)]

Alex v. L. schrieb:
> Da schleicht sich mir die (rhetorische) Frage auf, ob
> Indutktivitäten/Ferrite äußerst hitzeemfpindlich sind und damit sehr
> vorsichtig gelötet werden müssen!?

Ist mir tatsächlich mal passiert: Eine 50 Ohm - Koaxial-Leitung durch
einen Ferrit geführt um einen BALUN zu erzeugen funktionierte
im Experimentalaufbau (Prototypen) wunderbar, während in der Serien-
produktion der BALUN degradierte (nicht mehr gut funktionierte)
Ein frischer Ferrit in die Baugruppe eingebaut und schon war alles
in Butter.

Muss zu viel Hitze in der Produktion gewesen sein.

Ob das auf deinen Ferrit zutrifft weiss ich allerdings nicht ;-)

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

Alex v. L. schrieb:
> ob Indutktivitäten/Ferrite äußerst hitzeemfpindlich sind und damit sehr
> vorsichtig gelötet werden müssen!?
Eigentlich nicht bzw. kommt darauf an, welche es sind...

> der Ferrit ... die Induktivität
Welche denn?

[Alex V. (bastel_alex)]

Lothar Miller schrieb:
>> der Ferrit ... die Induktivität
> Welche denn?

Induktivität: MLZ2012A3R3W 3.3µH 
(http://de.farnell.com/tdk/mlz2012a3r3wt/induktivitaet-geschirmt-3-3uh/dp/2215644)
Ferrit: 742792602 60Ohm 
(http://de.farnell.com/wurth-elektronik/742792602/ferrit-smd-60ohm-0603/dp/1635704)

[Kai K. (klaas)]

>Da schleicht sich mir die (rhetorische) Frage auf, ob
>Indutktivitäten/Ferrite äußerst hitzeemfpindlich sind und damit sehr
>vorsichtig gelötet werden müssen!?

SMD-Bauteile sind immer kritisch. Ich löte die von Hand, wenn es denn 
sein muß, nur mit Heißluft und "preheating".

[wartemal (Gast)]

vielleicht kannst Du die Elkes richtig herum einloeten ...

[Uwe Bonnes (Gast)]

wartemal schrieb:
> vielleicht kannst Du die Elkes richtig herum einloeten ...

Pfft. Kleinigkeiten...

[Alex V. (bastel_alex)]

Danke und sorry für die uneindeutigkeit im Schematic: Das sind natürlich 
keine Elkos sondern die Places der Kondensator-Symbols - und Keramik SMD 
Kondensatoren. Habe ich inzwischen in meiner Lib behoben.
Elkos (wegen Schaltplan) falschrum einlöten habe ich schon eine Weile 
hinter mir ;D