Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Low Noise mit LM723


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von Frickel F. (frickelfritze)


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Moin

Eventuell interessiert es ja noch jemanden was das Rauschen von 
Spannungsreglern betrifft, im speziellen der olle LM723. Mit dem wollte 
ich auch erst mal anfangen weil den schon mehr Frickler untersucht haben 
und erstaunt waren was dieser alte IC so kann. Na und irgendwo muss man 
ja mal anfangen. :)


Den Aufwand habe ich getrieben weil ich hin und wieder eine Rauscharme 
Spannung brauche um Oszillatoren & Co zu vermessen. Das ganz muss in 
gewissen grenzen einstellbar sein und mit der zu untersuchenden 
Schaltung in eine Keksdose passen (Schirmung). Das ist schon alles mit 
Aufwand verbunden und grenzwertig.

Alles im Detail zu pinseln wäre mir jetzt etwas zu viel, darum erst mal 
nur die Messungen. Wer da tiefer einsteigen will dem kann ich die PDFs 
von Jim Williams (Linear Technolgy) empfehlen und vor allem von den 
Funkamateuren DG4RFB, DK7JB und DG8SAQ. Ein dickes Danke an dieser 
stelle.

Also zu den Messungen...

Bei "Noise_1" sind verschiedene Regler zu sehen.
- Grün, ein 0815 3,3V Regler.
- Rot, ist ein unbekannter LDO aus einer kommerziellen Oszillator 
Schaltung.
- Blau, LT1761 (War so 2005 rum ein beliebter Low Nosie LDO)
- Hellblau ist der erste versuch mit einem LM723.
- Gelb ist mein jetziger Aufbau womit auch die anderen LM723 gemessen 
wurden.


Auf "Noise_alleLMs" sind verschiedene LM723 von verschiedenen 
Herstellern bzw. unterschiedlichem Datum.

Die Schaltung mit dem LM723 selber ist jetzt auch nicht so aufregend, da 
fallen wohl als erstes noch die dicken Cs am Ein/Ausgang auf und groß 
optimiert ist da auch nichts.

: Bearbeitet durch Moderator
von Thomas O. (kosmos)


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wie kommst du heutzutage noch auf das .BMP Format? Probier mal .PNG in 
Eagle aus und staune.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Thomas O. schrieb:
> wie kommst du heutzutage noch auf das .BMP Format? Probier mal .PNG in
> Eagle aus und staune.

Danke für den Hinweis. Ich habe das mal korrigiert und so aus ca. 6 MB 
etwa 40 KB gemacht.

von Frickel F. (frickelfritze)


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Jörg W. schrieb:
> Thomas O. schrieb:
>> wie kommst du heutzutage noch auf das .BMP Format? Probier mal .PNG in
>> Eagle aus und staune.
>
> Danke für den Hinweis. Ich habe das mal korrigiert und so aus ca. 6 MB
> etwa 40 KB gemacht.

Ich Danke auch!

Werd in zukunft drauf achten. ;)

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Beitrag #5983066 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Sven S. (schrecklicher_sven)


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Den Schaltplan hebe ich mir mal auf.
Und damit ich beim Betrachten keinen Augenkrebs bekomme, habe ich die 
Farben geändert. Das Ergebnis wollte ich Euch nicht vorenthalten.

Beitrag #5983127 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Gerd E. (robberknight)


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In der Zeitschrift Funkamateur gab es in der Ausgabe 12/2014 den Artikel 
"Rauscharme Stromversorgung mit dem Spannungsregler LM723" von Bernd 
Kaa.

Darin wurden verschiedene Varianten zur Optimierung vorgestellt.

Mich würde mal interessieren wie sich moderne Alternativen, wie z.B. 
LT3042, dagegen so schlagen.

von Gerhard O. (gerhard_)


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von g457 (Gast)


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> Mich würde mal interessieren wie sich moderne Alternativen, wie z.B.
> LT3042, dagegen so schlagen.

Sowasda [0] mit Anpassungen für "in gewissen Grenzen einstellbar" wär 
auch nett im Vergleich.

[0] https://pdfserv.maximintegrated.com/en/an/AN3657.pdf

von Pandur S. (jetztnicht)


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Ja, und mittlerweile gibt's auch neuere Teile. zB
ADP150 mit 9uV rms
HMC1060 mit 1.5uV rms
HMC976 auch mit 1.5uV rms

von Kilo S. (kilo_s)


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Joggel E. schrieb:
> Ja, und mittlerweile gibt's auch neuere Teile. zB ADP150 mit 9uV
> rms
> HMC1060 mit 1.5uV rms HMC976 auch mit 1.5uV rms

Wobei das ja mal auf den ersten blick gar nicht so blöd ausschaut ;-)

von Mani W. (e-doc)


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Sven S. schrieb:
> Und damit ich beim Betrachten keinen Augenkrebs bekomme, habe ich die
> Farben geändert. Das Ergebnis wollte ich Euch nicht vorenthalten.

Danke dafür!

Aber warum C4 und C5 mit der Masse nach oben schauen müssen ist
mir auch nicht klar, das fördert meinen Augenkrebs, denn Du hast
genügend Platz nach unten, dann sieht das auch wie ein Schaltplan
aus...

Ach, entschuldige mich, das war ja der FrickelFritze, aber sehr
vielen Dank für den Hintergrund...

: Bearbeitet durch User
von Mani W. (e-doc)


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Und an alle zukünftigen Poster hier:

Einen Schaltplan mit Grün, Rot oder gar Blau auf schwarzem Hintergrund
zu liefern ist schon sehr anstrengend, meist schau ich mir den gar
nicht mehr an...

Und für die Arbeit des schreckliche Sven bekommt der von mit doch
glatt eine 1...


PS:

Vielleicht wäre es möglich für alle Poster, die Schaltpläne in
Zukunft nur schwarz auf weiß zu zeigen, samt Bauteilbenennungen...

Damit "liest" sich ein Schaltplan viel leichter und schneller...

: Bearbeitet durch User
von Gerhard H. (ghf)


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Gerd E. schrieb:
> In der Zeitschrift Funkamateur gab es in der Ausgabe 12/2014 den Artikel
> "Rauscharme Stromversorgung mit dem Spannungsregler LM723" von Bernd
> Kaa.
>
> Darin wurden verschiedene Varianten zur Optimierung vorgestellt.
>
> Mich würde mal interessieren wie sich moderne Alternativen, wie z.B.
> LT3042, dagegen so schlagen.

Ziemlich gut würden sie sich schlagen.

< 
https://www.flickr.com/photos/137684711@N07/24070698809/in/album-72157662535945536/ 
>

Der LM723 ist ganz OK gegen die meisten Bandgap-Dinger, aber es
ist halt eine 6V5-Zenerreferenz, und da wachsen die Bäume nicht in
den Himmel.

Der LT3042/3045 und der negative 3094(?) sind aber eine Liga für sich.

Auf den Bildern links / rechts sind noch Zenerdioden und LEDs, die
als Referenzen missbraucht werden. Echte Zenerdioden <= 3V3 sind
sehr ordentlich.

Demnächst mache ich die Messungen neu, speziell im 1/f-Gebiet und
dann mit Kreuzkorrelation. Da wird dann auch der LM723 dabei sein.

Ach ja, Batterien:
< 
http://www.hoffmann-hochfrequenz.de/downloads/NoiseMeasurementsOnChemicalBatteries.pdf 
>

und ein paar Labornetzteile:
< 
http://www.hoffmann-hochfrequenz.de/downloads/Noise_Measurements_On_Some_Laboratory_Power_Supplies.pdf 
>

Gruß, Gerhard

von Jens G. (jensig)


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@

Gute Arbeit/Info.

Ach ja - Du hast im ersten pdf referenziert:

     http://ts.nist.gov/timefreq/general/pdf/1133.pdf

Es ist aber (inzwischen???):

     http://tf.nist.gov/general/pdf/1133.pdf

[Edit: URLs vervollständigt, bitte seid doch nicht so tippfaul.]

: Bearbeitet durch Moderator
von Andrew T. (marsufant)


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Gerd E. schrieb:
> Mich würde mal interessieren wie sich moderne Alternativen, wie z.B.
> LT3042, dagegen so schlagen.

Wenn Du deren Ausgang mit 2200 uF beschaltest, so wie oben: 
vielfachBesser.

Allerdings empfiehlt sich da bei neueren Reglern eine geringe 
Entkopplung des sehr großen C vom Ausgang mit wenigen Ohm .-)

von Apollo M. (Firma: @home) (majortom)


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von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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https://dg4rbf.lima-city.de/Rauschmessungen%20am%20LM723.pdf
der oben genannte Artikel von Bernd Kaa

von Harald W. (wilhelms)


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Gerhard H. schrieb:

> Der LM723 ist ganz OK

Es gab mal vor vielen Jahren eine Schaltung für den 723, die
durch Heizung mit dem internen Endtransistor die Temperatur
der eingebauten Z-Diode stabilisierte. Damit konnte man dann
eine stabile Referenzspannung erzeugen, die durchaus mit mo-
dernen Referenzelementen konkurrieren konnte. Leider habe ich
diese Schaltung nicht wiedergefunden.

von Wolfgang (Gast)


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von Andrew T. (marsufant)


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Harald W. schrieb:
> Damit konnte man dann
> eine stabile Referenzspannung erzeugen, die durchaus mit mo-
> dernen Referenzelementen konkurrieren konnte.

Nein, konnte sie schon damals nicht.

Die Alterung dieser "Referenz" war schon 1984 katastrophal,
die Spannung rannte förmlich bie diesen Temperaturen im IC.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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... man darf halt nicht die Consumer-Version nehmen (LM723C).
Die MIL-Teile (LM723J) sind "vorgeglüht" und haben viel weniger Drift.

https://electronicprojectsforfun.wordpress.com/2018/09/18/not-all-lm723s-are-born-equal/

von Andrew T. (marsufant)


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Wolfgang schrieb:
> ... man darf halt nicht die Consumer-Version nehmen (LM723C).
> Die MIL-Teile (LM723J) sind "vorgeglüht" und haben viel weniger Drift.

Wir hatten damals (1984) beide in hunderter Stückzahlen untersucht, und 
leider: Beide Sorten mit katastrophaler Drift.

BTDT

von Frickel F. (frickelfritze)


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Moin

Gerd E. schrieb:
> In der Zeitschrift Funkamateur gab es in der Ausgabe 12/2014 den Artikel
> "Rauscharme Stromversorgung mit dem Spannungsregler LM723" von Bernd
> Kaa.
>
> Darin wurden verschiedene Varianten zur Optimierung vorgestellt.

Ah, da schließt sich der Kreis wieder. :)

Funkamateur 10/2015 "Sehr rauscharmer 60-db Verstärker bis 500Khz 
linear" von DG4RBF - Bernd Kaa.

Funkamateur 10/2014 & 11/2014 "AudioMeter-Software zum Messen mit der 
Soundkarte" von DG8SAQ - Thomas Baier.

> Mich würde mal interessieren wie sich moderne Alternativen, wie z.B.
> LT3042, dagegen so schlagen.

Danke, den kannte ich noch nicht, werde ich aber bestellen.


Gerhard O. schrieb:
> Hier gibt es noch ein paar Infos zum Thema:
>
> http://www.wenzel.com/documents/finesse.html
> http://www.wenzel.com/documents/circuits1.htm
> https://pdfs.semanticscholar.org/00c8/69da4b3fc81b53639fb80df15ab64a2f9fdc.pdf
> 
https://electronicprojectsforfun.wordpress.com/power-supplies/a-collection-of-proper-design-practices-using-the-lm723-ic-regulator/

Der Rauscharme 60db Verstärker ist glaube ich von Wenzel, wen es nur 
"den" Wenzel geben sollte. Ich habe mich bei meinem an dem von Bernd Kaa 
orientiert, dessen Grundlage wohl vom Wenzel abstammt.


g457 schrieb:
>> Mich würde mal interessieren wie sich moderne Alternativen, wie z.B.
>> LT3042, dagegen so schlagen.
>
> Sowasda [0] mit Anpassungen für "in gewissen Grenzen einstellbar" wär
> auch nett im Vergleich.
>
> [0] https://pdfserv.maximintegrated.com/en/an/AN3657.pdf

Ja, stimmt.


Joggel E. schrieb:
> Ja, und mittlerweile gibt's auch neuere Teile. zB
> ADP150 mit 9uV rms
> HMC1060 mit 1.5uV rms
> HMC976 auch mit 1.5uV rms

Danke, Gut zu wissen. Obwohl die jetzt nicht ganz die Bedingungen 
erfüllen für mein Keksdosen-Messlabor, kann man die aber mal im 
Hinterkopf behalten für andere Schaltungen.

Mit dem LM723 ist ja jetzt nur so eine art universal 
Keksdosen-Stromversorgung, von 3,3V-12V mit Lipos als quelle und ein 
paar 100mA.



Gerhard H. schrieb:
> Gerd E. schrieb:
>> In der Zeitschrift Funkamateur gab es in der Ausgabe 12/2014 den Artikel
>> "Rauscharme Stromversorgung mit dem Spannungsregler LM723" von Bernd
>> Kaa.
>>
>> Darin wurden verschiedene Varianten zur Optimierung vorgestellt.
>>
>> Mich würde mal interessieren wie sich moderne Alternativen, wie z.B.
>> LT3042, dagegen so schlagen.
>
> Ziemlich gut würden sie sich schlagen.
>
> <
> 
https://www.flickr.com/photos/137684711@N07/24070698809/in/album-72157662535945536/
>>
>
> Der LM723 ist ganz OK gegen die meisten Bandgap-Dinger, aber es
> ist halt eine 6V5-Zenerreferenz, und da wachsen die Bäume nicht in
> den Himmel.
>
> Der LT3042/3045 und der negative 3094(?) sind aber eine Liga für sich.
>
> Auf den Bildern links / rechts sind noch Zenerdioden und LEDs, die
> als Referenzen missbraucht werden. Echte Zenerdioden <= 3V3 sind
> sehr ordentlich.
>
> Demnächst mache ich die Messungen neu, speziell im 1/f-Gebiet und
> dann mit Kreuzkorrelation. Da wird dann auch der LM723 dabei sein.
>
> Ach ja, Batterien:
> <
> 
http://www.hoffmann-hochfrequenz.de/downloads/NoiseMeasurementsOnChemicalBatteries.pdf
>>
>
> und ein paar Labornetzteile:
> <
> 
http://www.hoffmann-hochfrequenz.de/downloads/Noise_Measurements_On_Some_Laboratory_Power_Supplies.pdf
>>
>
> Gruß, Gerhard

Oh ha, das muss ich mir jetzt aber erst mal anschauen, Danke!

Ich denke mal Du bist da wohl schon seit einiger Zeit aktiv in dem 
Bereich, sehr Interessant.

Wie im Einganspost geschrieben fange ich ja gerade erst an in die Rausch 
-Welt einzusteigen.

Aber mal ganz unter uns... Das dass messen vom Rauschen & Co mehr als 
nur Spielerei und sehr wichtig ist, ich denke mal darüber brauch man 
nicht debattieren. Ich finde das zumindest extrem Spannend.

Was mir jetzt noch ein wenig Schwierigkeiten macht ist das alles richtig 
einzuordnen, also eine art "Gefühl" dafür zu bekommen. Klar jetzt kann 
man immer alles auf "Ultra Low Noise" trimmen und einen auf dicke Hose 
machen. Aber ob das realistisch ist? Oder anders ausgedrückt, ich habe 
jetzt ein sehr gutes Messmittel, aber kann das noch nicht so 100% 
richtig einschätzen. Wie siehst Du das?


Gruß

von Wolfgang (Gast)


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... kann ich nicht bestätigen. Meine Teile sind allerdings nicht gaaanz 
so alt ... (der älteste 1988, nicht 1984 wie bei dir). Da könnte sich ja 
durchaus was getan haben.

Der 723 ist übrigens einer der wenigen Teile wo überhaupt eine Aging 
Drift Angabe im Datenblatt steht.

von Wolfgang (Gast)


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Joggel E. schrieb:
> Ja, und mittlerweile gibt's auch neuere Teile. zB
> ADP150 mit 9uV rms
> HMC1060 mit 1.5uV rms
> HMC976 auch mit 1.5uV rms

alle super toll, aber nur für Spannungen von ein paar Volt.

Ich suche aber einen VOLLWERTIGEN Ersatz für den LM723 (40-50V, 150mA, 
ca. 800mW). Wo gibts das ?

von Gerhard H. (ghf)


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so vollwertig ist der bei 40-50V auch nicht mehr. Laut TI-Datenblatt
Vin MAX 40V, Vout max 37V, die Eingangsspannung am besten
vorgeregelt wegen Verlustleistung, und das Rauschen wird vom
Regelverstärker natürlich auch verstärkt.
Mir fällt auch auf Anhieb nix ein, wo Rauscharmut bei so hoher
Spannung weiterhelfen würde. Rauschen ist nun mal normalerweise
ein Kleinsignalproblem.

Wenn man viel Strom will, taugt der LT3042 mit externem Powertansistor.
Das Rauschen des Datenblattvorschlags ist auch auf FLICKR.

Gruß, Gerhard

: Bearbeitet durch User
von Karl B. (gustav)


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Hi,
diesen Stabilisator findet man zum Beispiel noch in älteren 
UKW/FM-Empfängern zur 
Kapazitätsdiodenabstimmungsspannungsstabilisierung.
Also, so schlecht scheint der ja dann nicht zu sein.
Vielleicht ist der Clou die Peripherie. NTCs und
Drosseln in der Zuleitung etc.

ciao
gustav

von ArnoR (Gast)


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Frickel F. schrieb:
> Den Aufwand habe ich getrieben weil ich hin und wieder eine Rauscharme
> Spannung brauche um Oszillatoren & Co zu vermessen.

Hast du die oben gezeigte Schaltung wirklich in der Dimensionierung in 
Betrieb? Die Simu dieser Schaltung zeigt nämlich (erwartungsgemäß) einen 
Oszillator. Schuld ist der 2m2 am Ausgang. Der ist in der 
Datenblattschaltung nicht drin und diese Schaltung ist dann auch stabil.

Außerdem erhöht der 1k5 am IN- das Rauschen signifikant. Wenn man den 
aus Driftgrüden drinlassen will, sollte man den mit einem Kondensator 
überbrücken.


Frickel F. schrieb:
> Der Rauscharme 60db Verstärker ist glaube ich von Wenzel, wen es nur
> "den" Wenzel geben sollte. Ich habe mich bei meinem an dem von Bernd Kaa
> orientiert, dessen Grundlage wohl vom Wenzel abstammt.

Aha, deswegen brauchst du auch eine rauscharme Stromversorgung. Die 
Schaltung vom Wenzel und die davon abgeleiteten haben nämlich wegen 
eines Schaltungsfehlers keine Betriebsspannungsunterdrückung.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Für die Varicaps gab es auch einen 33V-Stabi mit integriertem Ofen, 
irgendein TDA...

von Wolfgang (Gast)


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ArnoR schrieb:
> Aha, deswegen brauchst du auch eine rauscharme Stromversorgung. Die
> Schaltung vom Wenzel und die davon abgeleiteten haben nämlich wegen
> eines Schaltungsfehlers keine Betriebsspannungsunterdrückung.

Bei den Wenzels ist die beste Spannungsversorgung immer noch mit 
Batteriebetrieb. Dann ist Ruhe.

von ArnoR (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Bei den Wenzels ist die beste Spannungsversorgung immer noch mit
> Batteriebetrieb. Dann ist Ruhe.

Eine einfache Schaltungsänderung reicht schon, um die PSRR erheblich zu 
verbessern:

Beitrag "Re: Meßverstärker für 1/f-Rauschen 0.1 - 10 Hz"

von Frickel F. (frickelfritze)


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ArnoR schrieb:
> Hast du die oben gezeigte Schaltung wirklich in der Dimensionierung in
> Betrieb? Die Simu dieser Schaltung zeigt nämlich (erwartungsgemäß) einen
> Oszillator. Schuld ist der 2m2 am Ausgang. Der ist in der
> Datenblattschaltung nicht drin und diese Schaltung ist dann auch stabil.

Ja, ohne Schwingen. Ich behalte das aber im Hinterkopf und werde das 
noch mal durchgehen für die Spannungen die ich so brauche.

> Außerdem erhöht der 1k5 am IN- das Rauschen signifikant. Wenn man den
> aus Driftgrüden drinlassen will, sollte man den mit einem Kondensator
> überbrücken.

Ja, macht Sinn. Liefere ich nach wen sich was ändert.

> Aha, deswegen brauchst du auch eine rauscharme Stromversorgung. Die
> Schaltung vom Wenzel und die davon abgeleiteten haben nämlich wegen
> eines Schaltungsfehlers keine Betriebsspannungsunterdrückung.

Nicht ganz, der Wenzel wird von Akkus versorgt und die Schaltung die vom 
LM723 versorgt wird kommt auch aus Akkus, die sind getrennt.

Und ja, mit der Betriebsspannungsunterdrückung ist mir bekannt.


ArnoR schrieb:
> Wolfgang schrieb:
>> Bei den Wenzels ist die beste Spannungsversorgung immer noch mit
>> Batteriebetrieb. Dann ist Ruhe.
>
> Eine einfache Schaltungsänderung reicht schon, um die PSRR erheblich zu
> verbessern:
>
> Beitrag "Re: Meßverstärker für 1/f-Rauschen 0.1 - 10 Hz"

Super! Ich will die Schaltung eh noch mal neu aufbauen und ein neues 
Layout machen, passt wie die Faust aufs Auge.

DANKE Dir!

: Bearbeitet durch User
von ArnoR (Gast)


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Frickel F. schrieb:
> Super! Ich will die Schaltung eh noch mal neu aufbauen und ein neues
> Layout machen, passt wie die Faust aufs Auge.

Es gibt noch andere Möglichkeiten, solche Verstärker zu bauen...
Z.B. so:

Beitrag "Re: Messverstärker für Widerstandsrauschen"

von Harald W. (wilhelms)


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Wolfgang schrieb:

> Ich suche aber einen VOLLWERTIGEN Ersatz für den LM723 (40-50V, 150mA,
> ca. 800mW). Wo gibts das ?

Den kann man mit einem OPV und ein paar Transistoren problemlos
nachbauen. Geht es Dir um ein Festspannungs- oder um ein einstell-
bres Netzteil?

von Zeno (Gast)


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Frickel F. schrieb:
> da
> fallen wohl als erstes noch die dicken Cs am Ein/Ausgang auf

Dicke C's im analogen Netzteil ist ja erst mal ne gute Sache, denn man 
möchte eine saubere Gleichspannung haben.
Allerdings ist der dicke C am Ausgang der Regelschaltung Mist, weil er 
das Regelverhalten verschlechtert.
Da sind i.d.R eher kleine C's drin. Ich habe mal in so paar gängigen 
Schaltungssammlungen nach geschaut und da werden in alle Regel C's 
<470µF verbaut. 100µF sind da völlig ausreichend.
Der C am Eingang hingegen darf auch ein ordentlicher Brocken sein. Da 
schwanken die C's so zwischen 2200µF un 10000µF.

von Harald W. (wilhelms)


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Zeno schrieb:

> Der C am Eingang hingegen darf auch ein ordentlicher Brocken sein.
> Da schwanken die C's so zwischen 2200µF un 10000µF.

Die Elkos am Eingang sollte man auch nicht beliebig gross machen,
sondern mit der bekannten Formel ausrechnen (1000µF pro A ist die
falsche Formel).

von Zeno (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Die Elkos am Eingang sollte man auch nicht beliebig gross machen,
> sondern mit der bekannten Formel ausrechnen (1000µF pro A ist die
> falsche Formel).

Deshalb habe ich ja auch eine Spanne angeben. Bei den 78xx sollte man 
den C tatsächlich nicht zu groß machen, da diese dann zum Schwingen 
neigen. Die 723'er sind hier wohl eher gutmütig - da hatte ich bisher 
nie Probleme, auch wenn ich den Eingangs C relativ groß ausgelegt habe.
Schlußendlich kommt es darauf an wie groß die Brummspannung sein darf. 
Kann man aber mit der Formel C=I * dt/dU ausrechnen (I zu erwartender 
Strom, dt=10ms, dU max. zulässige Brummspannung).

von Frickel F. (frickelfritze)


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Moin :)

@Harald W. und Zeno.

Ihr habt in soweit vollkommen recht, solch Dicken Cs will niemand an 
einem "normalen" Lab-Netzteil haben, keine frage. Da gilt um so kleiner 
= Besser.

Hier geht es aber ausschließlich ums Rauschen, weder Brummspannung, 
Temperaturdrift, Strombegrenzung oder das Regelverhalten stehen hierbei 
im Vordergrund.

Ich drösele das mal auf...
- Brummspannung gibt es nicht da von Akkus versorgt. (Wen mit 
Brummspannung ein klassisches NT mit Trafo gemeint ist.)

- Temperaturdrift ist unkritisch weil die Messungen keine Tage dauern 
und für die Messdauer selber eh alles zusammen in der Keksdose 
eingeschlossen ist.

- Regelverhalten, ist auch nicht von belang da sich beim testen nichts 
am DUT ändert bzw selber kaum Schwankungen erzeugen kann.



@ArnoR

Ich habe ein paar Messungen gemacht.

Rot - War noch mit 2,2m am Out und da hatte ich mit C7 gespielt.

Bei den anderen war der 2,2m raus und dafür einen 100µ rein.

Hellblau - wie vorgeschlagen parallel zu R5(1,5k) mit 100n.
Grün - Ohne C am R5
Blau - Am Out hinter dem 100µ noch mal einen Tiefpass aus 3,3Ohm und 
2x2,2m.
Gelb - Den CMP-C7 von 1n auf 4,7n

Die Spikes zwischen 100Hz & 1Khz bitte ignorieren, ich weiß nicht wo die 
herkommen, je nach Standort tauchen die mal auf und verschwinden wieder 
und da die Messungen recht lange dauern habe ich drauf verzichtet alles 
noch mal zu machen.

Wen Du Lust und Zeit hast könntest du das noch mal in der Kombination 
Simulieren?

von Peter D. (peda)


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Wolfgang schrieb:
> Ich suche aber einen VOLLWERTIGEN Ersatz für den LM723 (40-50V, 150mA,
> ca. 800mW). Wo gibts das ?

Meine Frage wäre eher, wozu braucht man sowas?

Ich benutze in meinen Schaltungen immer getrennte Referenzspannung und 
Versorgungsspannung. Die Referenz wird daher mit <10mA belastet, weshalb 
die üblichen Referenzen auch dafür ausgelegt sind.
Sehr gerne benutze ich den AD586 als Referenz, bezüglich Drift, TK, 
Rauschen und Preis so ziemlich das Optimum.
Und wenn es noch besser sein muß, den LTZ1000.

von Andrew T. (marsufant)


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Wolfgang schrieb:
> Ich suche aber einen VOLLWERTIGEN Ersatz für den LM723 (40-50V, 150mA,
> ca. 800mW). Wo gibts das ?

L146  ist für höhere Spannung, aber genauso outdated wie der 723.


für die Restauration/Altpflege von langlaufenden Systemen ok,
aber 2019 sollte man doch endlich etwas Moderneres nehmen.

von Andrew T. (marsufant)


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Peter D. schrieb:
> Meine Frage wäre eher, wozu braucht man sowas?

Es ist ein Bauteil für die ewig Gestrigen hier im Forum. Und typisch für 
dies Forum.

Menschen wie Du und ich sowie alle anderen auf der Höhe der Zeit nehmen 
etwas modernes.

von Achim B. (bobdylan)


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Andrew T. schrieb:
> Es ist ein Bauteil für die ewig Gestrigen ...

> Menschen wie Du und ich ...

Du bist ja nur neidisch, weil du sowas schönes nicht hinkrichst.

von Andrew T. (marsufant)


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Achim B. schrieb:
> Andrew T. schrieb:
>> Es ist ein Bauteil für die ewig Gestrigen ...
>
>> Menschen wie Du und ich ...
>
> Du bist ja nur neidisch, weil du sowas schönes nicht hinkrichst.

Ach weißt Du, Neid muß man sich erarbeiten.
Mein Mitleid bekommst Du geschenkt.

Ich bin da längst mit moderneren Referenzen aktiv, daher die obigen 
fundierten Aussagen.

von Karl B. (gustav)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Für die Varicaps gab es auch einen 33V-Stabi mit integriertem Ofen,
> irgendein TDA...

Hi,
der Görler-Tuner kam mit zwei Zenerdioden als Varicap-Stabilisierung 
aus.
Und die Stabilität/Temperaturdrift war enorm. Hatte einen 7824-er 
genommen.
Ging auch.

ciao
gustav

von michaelM offline (Gast)


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Frickel F. schrieb:
> Hier geht es aber ausschließlich ums Rauschen, weder Brummspannung,
> Temperaturdrift, Strombegrenzung oder das Regelverhalten stehen hierbei
> im Vordergrund.

Moin, (m.E. hochinteressant das Thema) ein paar Anmerkungen:

zu Brummspannung vom NT neben einem korrekten Siebelko: 
https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/lnpowsup.htm
Theoretisch 46dB Dämpfung..
___

zu Temp.-Stabilisierung / "heiße Referenz"

Harald W. schrieb:
> Es gab mal vor vielen Jahren eine Schaltung für den 723, die
> durch Heizung mit dem internen Endtransistor die Temperatur
> der eingebauten Z-Diode stabilisierte.

vielleicht eine Alternative? :
Minithermostat http://pegons-web.de/2mes.html#teremt
__

Meines Wissens ist das Rauschen lt. TI-DB immer in der kpl. 
Anwendungsschaltung Fig. 4 gemessen. Hat von euch jemand Erkenntnisse, 
wie die Referenz sich alleine darstellt?
Wenn der Error-Amp maßgeblich beteiligt sein sollte, könnte man ja 
Schaltungen mit <15mA Strombedarf bei ca 7V direkt an der REF betreiben 
(zB Oszillatoren)

Existieren irgendwo im Netz Infos (Offset, Rauschen) über den Error-Amp? 
Ich habe leider keine gefunden...
Ob die Innenschaltung des EA auf dem Chip tatsächlich nur aus 2 Transen 
besteht? Oder evtl. ein paar mehr?

Leider kann ich derzeit keine live-Untersuchungen machen; 
Rauschmessungen scheiden wg. fehlender Ausrüstung eh aus :-(

von ArnoR (Gast)


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michaelM offline schrieb:
> Hat von euch jemand Erkenntnisse,
> wie die Referenz sich alleine darstellt?

Steht doch im DB. 86µVeff, wenn die Referenz ungefiltert an den internen 
Diff geht. Mit 5µ-Filterung vor dem Diff sind es nur noch 2,5µVeff, 
der Diff kann also für die 86µV nicht verantwortlich sein.


michaelM offline schrieb:
> Ob die Innenschaltung des EA auf dem Chip tatsächlich nur aus 2 Transen
> besteht? Oder evtl. ein paar mehr?

Es sind ein paar mehr. Mit einem Minimum an Schaltungsverständnis 
sieht man Q13 als gemeinsame Emitterstromquelle für den Diff Q11/Q12 und 
Q8 als aktive Kollektorlast für Q12. Außerdem noch ein paar für die 
Vorspannungserzeugung für Q8 und Q13.

von MaWin (Gast)


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Frickel F. schrieb:
> Eventuell interessiert es ja noch jemanden was das Rauschen von
> Spannungsreglern betrifft,

Rauschen von konstanten Spannungen kann man eigentlich beliebig 
reduzieren, durch nachgeschaltete LC und RC Filter, bis hin zum Rauschen 
der Kondensatoren und Widerstände selbst.

Allerdings leiden andere Eigenschaften der Netzteile dadrunter, wie die 
Stromlieferfähigkeit und die Lastausregelung. Daher ist Rauschen ohne 
Betrachtung der Rahmenbedingungen (z.B. bei 1A max 50mV Lastschwankung) 
immer eine nutzlose Angabe.

Für die praktische Anwendung ist die reale angeschlossene Last natürlich 
immer der beste Massstab. Man sucht da also das Netzteil, dass die 
niedrigste (oder zumindest eine ausreichend niedrige) Rauschleistung auf 
VCC bringt. Dabei können die Störungen in der Stromaufnahme der Last die 
eigentliche Quelle des Rauschens sein, die das Netzteil ausregeln können 
muss, bzw. die die Filter abblocken müssen.

Ein 2200uF Elko blockt hohe Frequenzen eher nicht mehr ab. Verwendet man 
die Spannungsquelle nur als Referenz (konstant hochohmig abgetastet), 
kommt es natürlich primär auf die Spannungsquelle an. Beim Messen kommt 
man aber shcnell in Regionen, in denen die Eintreuung durch Funk stärker 
ist als das Rauschen der Spannungsquelle selbst.

von Wolfgang (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Ich suche aber einen VOLLWERTIGEN Ersatz für den LM723 (40-50V, 150mA,
> ca. 800mW). Wo gibts das ?

L146  ist für höhere Spannung, aber genauso outdated wie der 723.


für die Restauration/Altpflege von langlaufenden Systemen ok,
aber 2019 sollte man doch endlich etwas Moderneres nehmen.

super. und welcher Chip soll das dann sein (gleiche oder bessere Specs 
bitte). Wieder keine Idee ?

Ich hätte da schon ein paar Ideen für einen "Super-723"
- Buried Zener oder XFET Reference mit externer Rauschfilterung
- ordentliche Strombegrenzung (á la SG3532 oder besser)
- wesentliche bessere PSRR
- bessere Gain im Error Amplifier, mindestens 80dB
- separater Shutdown-Eingang-
- TO220-7 oder 9 Version
usw.

leider haben die modernen Regler entweder
- zuwenig Spannung (723: 40V)
- zuwenig Strom (723: 150mA)
- zuwenig Leistung (723: 800mW)
- Gehäuse, die fürs Prototyping ein Graus sind.
- mehr Rauschen als ein 723 mit gefilterter Referenz.

Ich wäre an besseren Reglern wirklich interessiert (brauche die für 
Präzisionsoszillatoren mit PN@1Hz unter 120dBc), aber ich finde nix.

  Wolfgang

von Andrew T. (marsufant)


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Wolfgang schrieb:
> Ich wäre an besseren Reglern wirklich interessiert (brauche die für
> Präzisionsoszillatoren mit PN@1Hz unter 120dBc), aber ich finde nix.

Dann solltest Du ggfs. mal Deine Parameter (Spanung und Strom) angeben,

denn dann finden wir sehr wahrscheinlich etwas modernes für Dich.


> - TO220-7 oder 9 Version

yo, also Steinzeit-Gehäuse?

Wenn Du sowas mit Leistung benötigst, verabschiede Dich mal davon das 
Endstufe und Referenz in einem IC sind - das wird schon aus 
naheliegenden Gründen nie was Vernünftiges.

von Andrew T. (marsufant)


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Wolfgang schrieb:
> Ich wäre an besseren Reglern wirklich interessiert (brauche die für
> Präzisionsoszillatoren mit PN@1Hz unter 120dBc), aber ich finde nix.


Vielleicht ist das hier eine Anregung für Dich wie man es auch machen 
kann:

https://www.amplifier.cd/Technische_Berichte/Rauscharme_Gleichspannungsquelle/Gleichspannungsquelle.html

Stammt von einem Entwickler, der es drauf hat .-)

von Gerhard H. (ghf)


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Wolfgang schrieb:

> Ich wäre an besseren Reglern wirklich interessiert (brauche die für
> Präzisionsoszillatoren mit PN@1Hz unter 120dBc), aber ich finde nix.


Als ob dem 3042 irgendwas fehlen würde, um einen popeligen
Quarzoszillator zu versorgen.

-120dBc @ 1Hz, bei 5 MHz im günstigsten Fall:
erfordert einen elektrodenlosen BVA-Quarz im Vakuum.
Die Preise haben schon gut 5-stellig angefangen, als sie überhaupt
lieferbar waren. Der Morion MV-89 liegt bei -105dBc @1Hz,
mit doppeltem Ofen, SC-Schnitt und von Leuten, die wissen was sie
tun und die das -zig Jahre gemacht haben.

Von jemand, der schon an der Versorgungsspannung scheitert: 
hoffnungslos.
Wird das ein Super-Duper-HighEnd-Audio-DAC?

von Wolfgang (Gast)


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Andrew T. schrieb:
> Wolfgang schrieb:
>> Ich wäre an besseren Reglern wirklich interessiert (brauche die für
>> Präzisionsoszillatoren mit PN@1Hz unter 120dBc), aber ich finde nix.
>
> Dann solltest Du ggfs. mal Deine Parameter (Spanung und Strom) angeben,
>
> denn dann finden wir sehr wahrscheinlich etwas modernes für Dich.
>
>> - TO220-7 oder 9 Version
>
> yo, also Steinzeit-Gehäuse?
>
> Wenn Du sowas mit Leistung benötigst, verabschiede Dich mal davon das
> Endstufe und Referenz in einem IC sind - das wird schon aus
> naheliegenden Gründen nie was Vernünftiges.

Ich brauche 5-30V Ausgang, bei bis zu ca. 1A (mit Passtransistor, 
versteht sich).
- Wie man superlow Noise diskret baut, weiß ich (LM399, Tiefpaß, LT1115, 
PNP pass, ...) weiß ich. Ich wollte aber wenn geht eine Ein-Chip Lösung.
- Die Gegenüberstellung div. Spannungsregler von Bernd Kaa ist m.E. 
korrekt. oder schau mal bei DK7JB. Fazit: LM723 rules.
- Zum Thema Leistung: der 723 enthält auf dem Chip (Foto anschauen) 
ebenfalls einen Leistungstransistor und ist trotz ungekühltem Gehäuse 
trotzdem temperaturstabil. Wenn man den Wäremwiderstand Chip/Umgebung 
einfach durch 10 dividiert (TO220-...) dann kann man auch einige W 
wegbraten und es ändert sich nicht viel. In 2019 eher kein Thema.

Neugierig auf das heiße Teil ...
  Wolfgang

von Wolfgang (Gast)


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Andrew T. schrieb:
> Wolfgang schrieb:
>> Ich wäre an besseren Reglern wirklich interessiert (brauche die für
>> Präzisionsoszillatoren mit PN@1Hz unter 120dBc), aber ich finde nix.
>
> Vielleicht ist das hier eine Anregung für Dich wie man es auch machen
> kann:
>
> 
https://www.amplifier.cd/Technische_Berichte/Rauscharme_Gleichspannungsquelle/Gleichspannungsquelle.html
>
> Stammt von einem Entwickler, der es drauf hat .-)

... habe ich ihn übersehen oder hat der Entwickler vergessen, seine 
Geniestreiche in einem Schaltplan zu verewigen ?!

Bei aller Freude über die vielen Nuller hat er dann noch vergessen, daß 
die zulässige (1Year) Abweichung seines HP34401A im 1000V-Bereich laut 
Datenblatt ungefähr 17mV beträgt (In %: 0.0045 of Value + 0.0010 of 
Range).

Der Entwickler bräuchte ein 8 1/2 stelliges Multimeter damit er bei 155V 
1mV
Genauigkeit erhält (Keysight 3458A 6ppm), Fluke ...)

Wolfgang

von Lurchi (Gast)


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Für kleine lasten gibt es einige Referenz ICs, die eine kleine Schaltung 
wie einen Oszillator versorgen könnten. Da ist der Übergang von 
Spannungsregler zu Referenz fast fließend. Der LT6654 wäre z.B. so 
einer.


Wie gut der LM723 mit eine großen Kapazität am Ausgang klar kommt, hängt 
von der Schaltung ab. Die Kompensation ist da schließlich extern. Das 
kann gut gehen oder auch nicht. Beim Kondensator kommt es auch auf den 
ESR wert an:  bei sehr kleiner ESR (< 10 mOhm) wird es mit der 
Stabilität schon schwierig. Bei großer ESR hilft der Kondensator nur 
bedingt und macht die Ausregelung von Störungen vor allem langsam.

Spannungsregler für externe pass Transistoren gibt es nicht so sehr 
viele. Es gibt noch ein paar schnelle typen wie LT1575, die dürften aber 
nicht besonders Rauscharm sein. Der Schritt vom LM723 zu Referenz (z.B. 
LM329) und OP(s) ist auch nicht so groß. Viel mehr als Referenz und 
einen Differenzverstärker bietet der LM723 auch nicht.

von Wolfgang (Gast)


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Gerhard H. schrieb:
> Als ob dem 3042 irgendwas fehlen würde, um einen popeligen
> Quarzoszillator zu versorgen.
>
> -120dBc @ 1Hz, bei 5 MHz im günstigsten Fall:
> erfordert einen elektrodenlosen BVA-Quarz im Vakuum.
> Die Preise haben schon gut 5-stellig angefangen, als sie überhaupt
> lieferbar waren. Der Morion MV-89 liegt bei -105dBc @1Hz,
> mit doppeltem Ofen, SC-Schnitt und von Leuten, die wissen was sie
> tun und die das -zig Jahre gemacht haben.
>
> Von jemand, der schon an der Versorgungsspannung scheitert:
> hoffnungslos.
> Wird das ein Super-Duper-HighEnd-Audio-DAC?

Nein kein DAC. Es sind wirklich die Super-OCXOs.
MV89 ist schon veraltet.

Daten: MORION MV272, 120dBc@1Hz, 172@10kHz
MORION MV341, 122dBc@1Hz, 175dBc@10kHz
RAKON HSO14: 130dBc@1Hz
Morion-Preise bei ein paar 100€, RAKON bei ca. 10K.

Haken: Werte bisher nur bei Batteriebetrieb wiederholbar (R&S FSWP26).

Gesucht: Netzteil mit Vorregler (723) und Nachregler (alles was das Zeug 
hält plus Wenzel-Rauschunterdrückung).

Wolfgang

von Gerd E. (robberknight)


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Wolfgang schrieb:
> Daten: MORION MV272, 120dBc@1Hz, 172@10kHz
> MORION MV341, 122dBc@1Hz, 175dBc@10kHz
> RAKON HSO14: 130dBc@1Hz
> Morion-Preise bei ein paar 100€, RAKON bei ca. 10K.
>
> Haken: Werte bisher nur bei Batteriebetrieb wiederholbar (R&S FSWP26).

Was mich etwas wundert: die Hersteller von den Dinger wissen doch 
eigentlich was sie tun. Und bessere Werte für Phase Noise lassen sich 
gut verkaufen.

Warum verwenden die dann durch die Bank einen gemeinsamen 
Versorgungseingang für den Oszillator und die Heizung zusammen? Wenn das 
Rauschen auf der Spannungsversorgung so viel ausmacht, dann wäre es doch 
ohne großen Aufwand möglich Heizung und Oszillator über 2 verschiedene 
Pins zu versorgen.

Denn 10 bis 20 Watt, die dazu noch mit der Heizungsregelung schwanken, 
auf einer super rauscharmen Versorgung bereitzustellen ist um 
Größenordungen schwieriger als wenn es nur um ein paar konstante 
Milliwatt für den eigentlichen Oszillator geht.

Kann es nicht sein daß die Stromversorgung gar nicht so kritisch ist und 
es an einem anderen Problem liegt daß Du die guten Phase Noise Werte nur 
bei Batteriebetrieb bekommst?

von Wolfgang (Gast)


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... ist uneinheitlich. Die "normalen" Teile (Morion MV272, MV341) haben 
eine gemeinsame Versorgungsspannung, aber einen internen Spannungsregler 
für den Oszillatorkern.
Die extrem guten (RAKON) haben entweder separate Heiz- und 
Oszillatorspannungseingänge (wie damals HP10811A), oder extrem kleine 
Toleranzen auf der Versorgungsspannung (Morion MV336).
Es macht wahrscheinlich heutzutage Sinn den Oszillatorkern so nahe dran 
wie möglich zu regeln (also in der Thermokammer).

von michaelM offline (Gast)


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ArnoR schrieb:
> Steht doch im DB. 86µVeff, wenn die Referenz ungefiltert an den internen
> Diff geht. Mit 5µ-Filterung vor dem Diff sind es nur noch 2,5µVeff,
> der Diff kann also für die 86µV nicht verantwortlich sein.

Es steht im DB "Output Noise Voltage", nicht Reference Noise Voltage
und für die Differenz ist natürlich der 5uF verantwortlich.

Deswegen nochmal die Frage:Welchen Anteil hat der EA daran?

ArnoR schrieb:
> Mit einem Minimum an Schaltungsverständnis
> sieht man Q13 als gemeinsame Emitterstromquelle für den Diff Q11/Q12 und
> Q8 als aktive Kollektorlast für Q12. Außerdem noch ein paar für die
> Vorspannungserzeugung für Q8 und Q13.

Also deiner Meinung nach doch nur Q11/Q12?

WEIß jemand mehr?

von Peter D. (peda)


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Gerd E. schrieb:
> Kann es nicht sein daß die Stromversorgung gar nicht so kritisch ist und
> es an einem anderen Problem liegt daß Du die guten Phase Noise Werte nur
> bei Batteriebetrieb bekommst?

Bei Batteriebetrieb entfällt die Störeinkopplung über den 
Netztransformator. Jeder Trafo hat eine kapazitive Kopplung von der 
Primärseite auf die Sekundärseite.
Für empfindliche Meßanwendungen habe ich mir Trafos wickeln lassen, wo 
Primär- und Sekundärwicklung beidseitig mit Schirmfolien umschlossen 
sind.

von Frickel F. (frickelfritze)


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Wolfgang schrieb:
> MV89 ist schon veraltet.

Du, den würde ich Dir sofort abnehmen, mein GPSDO könnte ein Update 
vertragen. ;) :D

Die Daten der anderen OCXOs sind ja wohl extrem heftig, Alter Schwede!
Da bekomme ich fast ein nasses Höschen. :D


michaelM offline schrieb:
> WEIß jemand mehr?

Nein, leider nicht.



@MaWin & Lurchi.

Nehmt es mir bitte nicht übel, aber ich zitiere mich mal selbst, weil 
irgendwie wird es langweilig immer wieder das selbe zu pinseln. ;)


Frickel F. schrieb:
> Eventuell interessiert es ja noch jemanden was das Rauschen von
> Spannungsreglern betrifft, im speziellen der olle LM723. Mit dem wollte
> ich auch erst mal anfangen weil den schon mehr Frickler untersucht haben
> und erstaunt waren was dieser alte IC so kann. Na und irgendwo muss man
> ja mal anfangen. :)
>
>
> Den Aufwand habe ich getrieben weil ich hin und wieder eine Rauscharme
> Spannung brauche um Oszillatoren & Co zu vermessen.

Frickel F. schrieb:
> Mit dem LM723 ist ja jetzt nur so eine art universal
> Keksdosen-Stromversorgung, von 3,3V-12V mit Lipos als quelle und ein
> paar 100mA.

Frickel F. schrieb:
> ArnoR schrieb:
>> Hast du die oben gezeigte Schaltung wirklich in der Dimensionierung in
>> Betrieb? Die Simu dieser Schaltung zeigt nämlich (erwartungsgemäß) einen
>> Oszillator. Schuld ist der 2m2 am Ausgang. Der ist in der
>> Datenblattschaltung nicht drin und diese Schaltung ist dann auch stabil.
>
> Ja, ohne Schwingen. Ich behalte das aber im Hinterkopf und werde das
> noch mal durchgehen für die Spannungen die ich so brauche.

Frickel F. schrieb:
> Ihr habt in soweit vollkommen recht, solch Dicken Cs will niemand an
> einem "normalen" Lab-Netzteil haben, keine frage. Da gilt um so kleiner
> = Besser.
>
> Hier geht es aber ausschließlich ums Rauschen, weder Brummspannung,
> Temperaturdrift, Strombegrenzung oder das Regelverhalten stehen hierbei
> im Vordergrund.
>
> Ich drösele das mal auf...
> - Brummspannung gibt es nicht da von Akkus versorgt. (Wen mit
> Brummspannung ein klassisches NT mit Trafo gemeint ist.)
>
> - Temperaturdrift ist unkritisch weil die Messungen keine Tage dauern
> und für die Messdauer selber eh alles zusammen in der Keksdose
> eingeschlossen ist.
>
> - Regelverhalten, ist auch nicht von belang da sich beim testen nichts
> am DUT ändert bzw selber kaum Schwankungen erzeugen kann.
>

@...

Es geht hier also um den sehr alten LM723 der in dem speziellen Fall das 
macht was er soll, nicht mehr nicht weniger, genau damit hat er mich 
Positiv überrascht!

Da sind vor mir aber auch schon andere drauf gekommen und für mich war 
der Ansatz das auch mal zu probieren weil ich den "ewig gestrigen LM723" 
nie verwendet hatte, weder für Netzteile noch in anderen Schaltungen. 
Also ich gehöre eigentlich auch zu der Gattung neuere ICs zu verwenden.

Das es 1000ende andere Super-Duper-Ldos gibt, oder das dass 
Regelverhalten in der Schaltung murks ist oder wie man Stromversorgungen 
baut... War das hier jemals eine Frage?

Ich hätte es ja sogar gut gefunden ArnoR zu bestätigen das die Schaltung 
wild vor sich hin schwingt, das macht sie aber nicht.

Nun gut...

Gestern ist mir dann eingefallen das mal an 2 identischen ADF4351 Bords 
vom China Onkel zu testen, eins davon Original, das andere modifiziert 
mit extra Cs, anderen Lop-Filter und TCXO als Ref.

Wobei das "Original" so Original nicht zu vermessen war da der verbaute 
Oszillator so bescheiden ist... Kurz um, der wurde mit 10Mhz vom GPSDO 
versorgt.

Bei beiden ist aber ein Standard 3,3V Regler verbaut, darum war der 
direkte Vergleich für mich interessant.

Pink - Original mit Standard 3,3V Regler.
Blau - Original mit LM723 Versorgung.
Gelb - Modifiziert mit Standard 3,3V Regler.
Grün - Modifiziert mit LM723 Versorgung.

Was ich ja total lustig finde, ist ja nicht die Tatsache das dass 
modifizierte Board insgesamt besser ist, sondern das es beim Original so 
ein Riesen unterschied macht mit welcher Versorgung der ADF4351 versorgt 
wird.

von ArnoR (Gast)


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Frickel F. schrieb:
> Ich hätte es ja sogar gut gefunden ArnoR zu bestätigen das die Schaltung
> wild vor sich hin schwingt, das macht sie aber nicht.

Ob die Schaltung schwingt oder nur eine Überhöhung macht, hängt vom ESR 
der Ausgangskondensatoren ab. Mit ESR=0 (meine Simu) schwingt es. Bei 
dir gibt es trotz der 2 parallelen Kondensatoren offenbar einen 
merklichen ESR in der Größenordnung von 20mR. Damit ergibt sich eine 
Überhöhung im Frequenzgang von einigen dB, die man auch in deinem 
Rauschplot oben (rote Kurve) sehen kann.

von Frickel F. (frickelfritze)


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ArnoR schrieb:
> Ob die Schaltung schwingt oder nur eine Überhöhung macht, hängt vom ESR
> der Ausgangskondensatoren ab. Mit ESR=0 (meine Simu) schwingt es. Bei
> dir gibt es trotz der 2 parallelen Kondensatoren offenbar einen
> merklichen ESR in der Größenordnung von 20mR. Damit ergibt sich eine
> Überhöhung im Frequenzgang von einigen dB, die man auch in deinem
> Rauschplot oben (rote Kurve) sehen kann.

Ah, Ok. Danke Dir.

Aber ich glaube es gibt ein Missverständnis, die Rote Kurve ist nur mit 
einem 2,2m Direkt am Ausgang.

Gelb und Blau haben 100µ und gehen dann über 3,3Ohm zu 2x2,2m Parallel.

Oder habe ich da jetzt etwas Falsch verstanden?

Ich tu mich mit Simulationen immer noch etwas schwer, irgendwie habe ich 
den einstig verpasst. Muss ich dringend mal nachholen. :)

von ArnoR (Gast)


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Frickel F. schrieb:
> Oder habe ich da jetzt etwas Falsch verstanden?

Mit den 2 parallelen Kondensatoren meinte ich den 2m2 (C10) und den 
100nF (C2).

Frickel F. schrieb:
> Gelb und Blau haben 100µ und gehen dann über 3,3Ohm zu 2x2,2m Parallel.

Wenn das Filter 3R3 und 2x2m2 nach der Spannungsrückführung zu R7/C8 
angeschlossen ist, hat es keinen Einfluss auf die dynamische Stabilität.

von Harald W. (wilhelms)


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Wolfgang schrieb:

> Nein kein DAC. Es sind wirklich die Super-OCXOs.
> MV89 ist schon veraltet.
>
> Daten: MORION MV272, 120dBc@1Hz, 172@10kHz
> MORION MV341, 122dBc@1Hz, 175dBc@10kHz
> RAKON HSO14: 130dBc@1Hz
> Morion-Preise bei ein paar 100€, RAKON bei ca. 10K.

...und wie gross ist da die Abhängigkeit der Frequenz von der
Betriebsspannung? Ich möchte wetten, das da intern bereits ein
Spannungsregler verbaut ist. Dann könnte man problemlos einen
einfachen TL431 zur Spannungsversorgung nehmen.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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... glaube ich auch. Die Frage ist nur, wie gut der ist.
Bei super-low-PN zählt jedes millivolt, hängt auch vom Spektrum des
PARD auf der Versorgungsspannung ab.
TL431 hatte ich auch drin, aber LM723+Buffered Ref+PNP Pass + Output RC
bringt noch ein paar dBc.

von Gerhard H. (ghf)


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Eine Bandgap zu besiegen, was Rauschen angeht, ist nur wirklich eine
der einfachen Übungen. Eine BG lebt davon, dass sie die Differenz
der Vorwärtsspannung von 2 Dioden bei verschiedenen eingeprägten
Strömen verstärkt. Da ist die Verstärkung von einem mV-Effekt
auf einen Volt-Ausgang schon von Anfang an eingebaut. Klar rauscht das.

Man kann nur bewundern, wie gut die LT-Leute die LT6655-Referenz
hinbekommen haben. Sie kann mit der geheizten Zener LM399 immerhin
mithalten. Und wenn man etwas filtert und mit einem ADA4899 puffert
und dann nochmal filtert, dann kommt man ab ein paar 100 Hz schon
an ein 1nV/rt(Hz), bei höheren Frequenzen auch weniger.

Den LT4042 kann man auch externem Power-Transistor betreiben.
Das hier ist die Schaltung vom Datenblatt: (Bild)
und er lässt dabei wenig Federn: (Bild)
Der schlimmere als 1/f-Anstieg ganz links liegt an meinem damaligen
Messverstärker. Die 0-dB-Linie ist ungefähr das EINGANGS-Spannungs-
rauschen eines LT1028 oder AD797.

von Gerhard H. (ghf)


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Gerd E. schrieb:
> Wolfgang schrieb:
>> Daten: MORION MV272, 120dBc@1Hz, 172@10kHz
>> MORION MV341, 122dBc@1Hz, 175dBc@10kHz
>> RAKON HSO14: 130dBc@1Hz
>> Morion-Preise bei ein paar 100€, RAKON bei ca. 10K.
>>

Die neuen Morions kann mein OCXO-Support board jetzt auch seit V2.
Das kann einen OCXO auf eine externe 10 MHz oder einen externen
1pps locken, einen 1pps aus der Quarzfrequenz machen, wenn's sein
muss 26 dBm liefern und die Frequenz verdoppeln.
Ich habe vor, das irgendwann zu veröffentlichen.Ich bin mit dem
Locken auf 1pps noch nicht zufrieden.

Die Morions, die man für einen Fuffi aus CN bekommt, haben schon
ein erfülltes Leben hinter sich und sind sicher nach 25 Jahren nicht
mehr Stand der Technik. Meine China-Ausbeute an MV89s war nicht
besonders erfreulich. Narben vom Ausbau mit Hammer & Sichel, thermisch
weggealtert dass die Schwingung je nach Regelspannung abreißt,
alles dabei.


> Warum verwenden die dann durch die Bank einen gemeinsamen
> Versorgungseingang für den Oszillator und die Heizung zusammen? Wenn das
> Rauschen auf der Spannungsversorgung so viel ausmacht, dann wäre es doch
> ohne großen Aufwand möglich Heizung und Oszillator über 2 verschiedene
> Pins zu versorgen.

HP hatte 2 Versorgungen beim 10881A. Die anderen haben sicherlich
einen Regler eingebaut. Geht gar nicht anders, wenn man 12-28?V
zulässt wie der MTI-260. Die haben nicht mal eine Spec für die
Qualität der Versorgung.

Bild: einer meiner funktionsfähigen MV89A mit +6dB per AD8009.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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MTI260 Tests haben auch eine hohe Empfindlichkeit auf Vibrationen 
ergeben, x-mal mehr als MV272.
Heutzutage sind bei 5 oder 10MHz -120dBc@1Hz Standard. MV89 eher ein 
Opa.
Keine Spec auf der Versorgungsspannung heißt beleibe nicht daß sich das 
PN nicht deutlich verschlechtert wenn sie unsauber ist.
Testvorschlag: Keysight B2962A SMU mit additivem bandbegrenztem Rauschen 
an der Versorgungsspannung. Schon geht die Kurve flott nach oben.

von michael_ (Gast)


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MaWin schrieb:
> Rauschen von konstanten Spannungen kann man eigentlich beliebig
> reduzieren, durch nachgeschaltete LC und RC Filter, bis hin zum Rauschen
> der Kondensatoren und Widerstände selbst.

Ja.
Es kommt da auf die Last an, ob die konstant ist.
Meistens in der Meßtechnik.

von Lurchi (Gast)


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Gerade bei den niedrigen Frequenzen wird das Filtern schwer. 
Elektrolytische Kondensatoren können so ihr Eigenleben führen, etwa mit 
fluktuierenden Leckströmen. Im Bereich jenseits von 10 mF will man eher 
nicht mehr mit hochwertigen Folienkondensatoren abdecken.

Wenn eine Last dazu kommt braucht man in der Regel schon noch wenigstens 
einen Pufferverstärker, damit man nur die Sollspannung filtern muss und 
etwas größere Widerstände nehmen kann. Dahinter filtern kann man ehe nur 
für höhere Frequenzen ab einigen 10-1000 Hz.

Das Rauschen von Spannungsreglern hat vor allem 2 Anteile: die Referenz 
(i.A. Zener oder Bandgap) und den Regelverstärker.

von Hausnummernkenner (Gast)


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michaelM offline schrieb:
> (m.E. hochinteressant das Thema)

Für mich aus reiner Neugier, weil nichts damit
zu tun, aber ehrlich ziemlich aufschlußreich.
Ihr könnt ruhig noch ein wenig weitermachen... ,-)

von Maxim B. (max182)


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Frickel F. schrieb:
> LM723. Mit dem wollte
> ich auch erst mal anfangen weil den schon mehr Frickler untersucht haben
> und erstaunt waren was dieser alte IC so kann.

Es gab auch Derivate, wo statt Zener ~ 6,5 V nur ~2,2 V sind. Das paßt 
besser für moderne Stromversorgung (3,3 V, 5 V usw). Hauptproblem bleibt 
trotzdem: zu große minimale Differenz zwischen Vin und Vout.

von michaelM offline (Gast)


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Maxim B. schrieb:
> Hauptproblem bleibt
> trotzdem: zu große minimale Differenz zwischen Vin und Vout.

Schätze, die ist hauptsächlich der Darl.-Ausgangsstufe geschuldet. Ich 
kann mir durchaus vorstellen, dass die Ref auch bei etwas geringerer 
Spannung noch ordentlich funktioniert. Ub vielleicht bei gut 8V?? Ich 
j´kann das derzeit leider nicht testen, wie mein Basteltisch zu weit weg 
ist... :-(

Idee: Die interne (allerwelts-)Darl.-Stufe könnte man zB durch eine 
Komplementärstufe direkt am E.A.-Ausgang ersetzen; dann hat man im 
günstigsten Fall Vdrop < 1V.

OK, man bewegt sich total außerhalb des DB..... ^^

von Maxim B. (max182)


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michaelM offline schrieb:
> Schätze, die ist hauptsächlich der Darl.-Ausgangsstufe geschuldet.

Praktisch gibt es mit bipolaren Transistoren nur zwei Möglichkeiten:
1. Darl.-Ausgangsstufe +  I_be, zusammen mindestens 1,7 Volt oder mehr. 
Dafür stromsparend. Nur wenig Strom fließt zu GND, alles andere kommt zu 
Ausgang. So arbeiten viele IC, z.B. LM317
2. PNP-Ausgangsstufe. Vin-Vout = V_ke, so etwa 0,3 V oder weniger. 
Dafür wird aber Basis ganze Strom von GND holen, d.h. Stromverbrauch 
wird wie Iout / h21e + Verbrauch von FB-Verstärker und Vfb. Als 
Beispiel: LP2950, L2940 usw.
Es sind auch Zwischenvarianten möglich, z.B. Sziklai-Paar wie in LM1117 
(Vin-Vout ca. 0,7 - 0,8 V) - vielleicht beste Variante mit bipolaren 
Transistoren.

Entweder stromsparend auf Kosten von Vin-Vout, oder niedrige 
Spannungsdifferenz auf Kosten von Stromverbrauch... Das Problem wurde 
wirkungsvoll gelöst, wie IC-interne P-MOSFET kamen. Z.B. MCP1700 oder 
MCP1826. Mit MOSFET gibt es aber Problem, daß diese Schaltungen selten 
über 16 Volt arbeiten können, oft noch weniger.

Also, es gibt keine Lösung für alles. Man sollte wählen nach Bedarf, was 
wichtiger ist: Vin-Vout, Icc, Vin_max...

Für 80-e Jahre war 723 und Derivate völlig in Ordnung. Damals hat man 
sich schon gefreut, wenn man Spannungsregler nicht aus einzelnen 
Transistoren bauen sollte. Heute aber gibt es viele Möglichkeiten.

Auf dem Bld ist Derivat von 723. Man sieht schon: 2* Vbe (T6, T7) und 
noch einiges für T5, so ist Minimum Vin-Vout bei ca. 1,7 Volt.

michaelM offline schrieb:
> Idee: Die interne (allerwelts-)Darl.-Stufe könnte man zB durch eine
> Komplementärstufe direkt am E.A.-Ausgang ersetzen;

Das kann etwas bringen, wenn z.B. Sziklai-Paar kommt. Hier wäre das so: 
P.14 = Ausgang, externe PNP-Transistor kommt: Base an p.16, Emitter an 
P.2 und Kollektor zu Ausgang. P.13 bleibt frei. Dann ist Vin-Vout etwa 
wie 1* Vbe + V(T5), so ca. 1V. Zusätzliche positive Effekt: die Wärme 
wird praktisch vollständig in PNP, so bleibt Vfb ohne Überhitze stabil.

Aber meistens wird es einfacher, LM1117 zu nehmen, mit gleicher 
Ausgangsstufe. Es sei denn, es ist notwendig, Iout-Begrenzung genau 
einstellen zu können.

Irgendwo habe ich gelesen: "Eine Speisung sollte sicher arbeiten, ohne 
zu viel Aufmerksamkeit auf sich zu ziehen". Also, je einfacher, umso 
besser.

: Bearbeitet durch User
von michaelM offline (Gast)


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Maxim B. schrieb:
> Es sind auch Zwischenvarianten möglich, z.B. Sziklai-Paar wie in LM1117
> (Vin-Vout ca. 0,7 - 0,8 V) - vielleicht beste Variante mit bipolaren
> Transistoren.

Sach ich doch. Sziklai-Paar = Komplementär-Darlington.
Und zwar direkt aus dem E.A. raus (Anschl. "Comp")

von Gerhard H. (ghf)


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Ein depletion FET geht auch, ohne die Komplikationen mit dem "Collector 
zum Ausgang", wo die Ausgangsimpedanz nur mit viel Gegenkopplung 
runtergeht, mit all den Stabilitätsproblemen der üblichen 
LowDrop-Regler.
Der Prozess muss es halt hergeben.

Gruß, Gerhard

von Maxim B. (max182)


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Gerhard H. schrieb:
> ohne die Komplikationen mit dem "Collector
> zum Ausgang", wo die Ausgangsimpedanz nur mit viel Gegenkopplung
> runtergeht, mit all den Stabilitätsproblemen der üblichen
> LowDrop-Regler.

Früher habe ich oft solchen Regler gemacht. Einfach und stabil. Nur beim 
Start etwas kritisch, man sollte R5 ausprobieren (hier kann man auch 
eine Schaltung machen, die kurzzeitig beim Start Zener mit Strom 
versorgt). Mit R2 kann man Strombegrenzung anpassen, abhängig von 
h21e(VT1).

von Frickel F. (frickelfritze)


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Gerd E. schrieb:
> Mich würde mal interessieren wie sich moderne Alternativen, wie z.B.
> LT3042, dagegen so schlagen.

Das habe ich mal gemacht, Bild LM723_vs_LT3042.

Gelb ist der LT3042 und alle anderen Linien sind Experimente mit LM723.

Was ich noch nicht weiß, wo der anstieg zu höheren Frequenzen herkommt.

Dann war noch die Frage wie VREF am LM723 selber rauscht, gelb im Bild 
LM723_VREF.

: Bearbeitet durch User
von Michael M. (michaelm)


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Frickel F. schrieb:
> Dann war noch die Frage wie VREF am LM723 selber rauscht, gelb im Bild
> LM723_VREF.

Schön, dass du dich wieder dazu meldest, danke...

Könntest du netterweise noch was zu den Filterungen (723) sagen? Mir ist 
nicht 100%ig klar, welche Kondens. in welcher Konfig. WO dranhängen. 
Geht aus dem Bildchen ein wenig schlecht hervor ;-)
Man sieht aber schon, dass die REF alleine ein wenig im Vorteil ist; 
also könnte ich damit einen präzisen Mutter-Oszillator (OCXO) betreiben.

Auch wenn mein Basteltisch immer noch nicht betriebsbereit ist:
Ich habe inzwischen auch eine E-MU0204 USB-Soundkarte günstig 
"ergattern" können; nun fehlt mir NUR noch der Wenzel-VV mit 60dB :-)
Dann bin ich irgendwann/bald selbst in der Lage, die nötigen Messungen 
dazu  zu vollziehen.

Michael

: Bearbeitet durch User
von Gerhard H. (ghf)


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Was habt ihr nur alle mit dem den Wenzel-Sachen?
Das Finesse-Ding, das man abgleichen muss, damit es überhaupt wirkt?

Ja, die bauen gute Oszillatoren. Die muss man aber kaufen;
wo's an's Eingemachte geht, das verraten die nicht.

Ein AD797 oder oder ADA4898 oder LT1028 mit 20-30 dB gain reicht voll.

Es ist ja nicht so, als ob eine 7V-Zener was besonderes wäre.
Der Einäugige unter Blinden, eigentlich nicht mal das.


Gruß, Gerhard

von Michael M. (michaelm)


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Gerhard H. schrieb:
> Was habt ihr nur alle mit dem den Wenzel-Sachen?
> Das Finesse-Ding, das man abgleichen muss, damit es überhaupt wirkt?

Moin Gerhard,
um endlich mal ein MESSmittel zu haben...
Man könnte vllt. auch eine sinnvolle Kombi aus den Vorschlägen von Jörn 
Bartels und Uwe Beis nehmen.

von Mark S. (voltwide)


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Um Rauschspannungen zu messen reicht die EMU-soundkarte. Mußt halt mal 
den gain des mic Pre-Amps aufdrehen.

von Gerhard H. (ghf)


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Ich würde das tatsächlich erst mal mit der EMU alleine versuchen. Wenn 
Du GAR KEINE Messmittel hast, ist das natürlich blöde. Aber Du kannst 
schon mal versuchen, ob Du den Unterschied zwischen kurzgeschlossenem 
Eingang, dem therm. Rauschen eines 60 Ohm-Widerstandes und dem Rauschen 
von wenigen KOhm sehen kannst. 4 mal so viel R muss doppelt so viel 
rauschen, spannungsmäßig.

Den Unterschied zwischen 0 und 60 Ohm wirst Du mit der EMU vermutlich 
nicht sehen, die ist alleine schon etwas karg. Der nächste Schritt wäre 
dann AD797 oder so was, eine oder mehrere Stufen *10. Ein AD797 rauscht 
selber mit etwa 1 nV/rt Hz, daran kann man sich dann schon mal 
orientieren.
Schaltung ist op amp - Grundschaltung oder aus dem LT1028-Datenblatt.

Wenn Du überhaupt schon mal reproduzierbare Spektren sehen kannst, kann 
ich Dir mit einem Platinchen weiterhelfen.

Die übliche JFET-Schaltung mit common source-Stufe, evtl. Cascode und 
Rückkopplung über den OpAmp in die Source hat ein grundlegendes 
Stabilitätsproblem, auch wenn die Autoren das Blaue vom Himmel 
versprechen. Man sieht es schon in LTspice, wenn man den Realteil von 
Generatorspannung / Generatorstrom plottet, AKA Eingangswiderstand. Der 
wird dann ab 70 KHz negativ und schwingt je nach Quellimpedanz. BTDT.

Mit OpAmps bist Du da erst mal besser bedient. Die schwingen weniger 
leicht und haben schon mal eine gewisse Unterdrückung des Drecks auf der 
Versorgungsspannung. (PSSR) Betrieb aus Akkus hilft auch ungemein gegen 
Brummschleifen.

Nimm normale Alu-Elkos mit hoher Sperrspannung, keine Organic Elkos. Die 
haben teilweise erschreckende Sperrströme.

Gruß,  Gerhard.

: Bearbeitet durch User
von Michael M. (michaelm)


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Danke Gerhard für den ausführlichen Kommentar.
Besitze "nur" ein Fluke8810A; das hat leider nicht genügend Genauigkeit:
Resolution 10uV
+/- 0,15% (Inp) + 100 Digits (i.W. einhundert !!)

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