Ontwerp ruisarme voeding

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » wo 23 apr 2008, 23:20

Die ken ik, alleen vraag ik me af waaruit die opamps gevoed worden. Die hebben natuurlijk ook een nette voeding nodig

Groet,
Jacco

Bericht door **jeroen_d** » wo 23 apr 2008, 23:23

Ik heb mijn vorige post nog aangevuld, de brug + elco's ontbreekt in het schema. Overigens, de ruis aan de uitgang van die opamps zal lager zijn dan welke zenerdiode dan ook.

Ach, allemaal overkill volgens mij. Maar wel heel mooi natuurlijk.

Gewone standaard voeding is goed genoeg en zo'n simpele emittervolger ook als de ruis nog wat lager moet.

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » wo 23 apr 2008, 23:31

Ik loop er zelf ook tegenaan, vandaar mijn vraag. Dan heb je een mooie TL431 gebaseerde voeding met in plaats van een serieweerstand een temperatuur gecompenseerde stroombron, dan zit je met de voeding van die mooie opamp die er achter komt...Die moet eigenlijk ook van hetzelfde kaliber zijn. Misschien nog een stroombron en die stroom met wat discrete elektronica omzetten in een spanning. Ik ben er nog niet helemaal uit

Groet,
Jacco

Timmes · Bericht door **Timmes** » wo 23 apr 2008, 23:48

Tsjongejonge, wat een hoop replies! Als er belangstelling voor is lijkt het me wel een leuk idee om wanneer het perfecte universeel bruikbare ruisarme ontwerp er is (als hier ooit consensus over komt..

) dit goed te documenteren en printjes te laten maken. Dan heeft iedereen er wat aan, voor mijn gevoel staat een voeding toch aan de basis van veel bouwprojecten en wat mij betreft kan het niet rimpel- en ruisarm genoeg zijn.

Wat denk ik ook belangrijk is om rekening mee te houden is als je kijkt naar welk ontwerp geschikt is is hoeveel stroom de voeding moet gaan leveren. Voor de toepassingen die ik voor ogen heb is 150mA meer dan genoeg.

daniel schreef:
Eerlijk gezegd ben ik niet overtuigd van de noodzaak van een dergelijke voeding. In de desbetreffende toepassing hoorde ik geen verschil met een standaard LM317/337 voedingskitje van Velleman, maar kan dat niet met meetwaarden staven.

In mijn geval is de noodzaak er wel degelijk. De microfoonversterker die ik heb gebouwd heeft een versterking van 45dB in de ruisarme voortrap en nog eens 70dB in de OPA2134 (ik heb R10 & R11 verlaagd). Het ruisniveau dat ik meet is direct gerelateerd aan het ruisniveau van de voeding. Met zink-kool batterijen op -62dB, met alkalines dus op -65dB (eerdere meting klopte niet, sorry). Nog altijd hoger dan de -95dB die ik meet met mijn Audigy2-ZS. De PSRR weet ik niet maar met 115dB versterking moet die wel heel hoog zijn om niet van invloed te zijn.

Verder keus genoeg aan ontwerpen zie ik, mijn hoofd begint er bijna van te duizelen! Wat ik echter mis is metingen zoals TNT-Audio dat zo mooi gedaan heeft, uiteindelijk ben ik een objectivist.

Jeroen:
Dat de opamp ontkoppelen erg belangrijk is had ik ook al bij Tangent gelezen, Conrad heeft speciaal hiervoor IC-voetjes met ingebouwde condensator: http://www1.nl2.conrad.com/scripts/wgat ... k2MjE4Nw==

Ik denk dat ik het ontwerp van Jeroen eens ga uittekenen in EAGLE.

Rudy · Bericht door **Rudy** » wo 23 apr 2008, 23:49

Zelfstartende voeding maken en dan de opamps voeden vanuit zen eigen uitgangsspanning, onder het motto altijd geleiden totdat de opamp begint bij te regelen.

... Maja, waar ben je dan mee bezig ....

Bericht door **jeroen_d** » do 24 apr 2008, 0:13

Timmes schreef:
Verder keus genoeg aan ontwerpen zie ik, mijn hoofd begint er bijna van te duizelen! Wat ik echter mis is metingen zoals TNT-Audio dat zo mooi gedaan heeft, uiteindelijk ben ik een objectivist.

Kan ik me voorstellen. In ieder geval is het zo dat mijn ontwerp veel weg heeft van de voedingen van TNT-Audio die de laagste ruis hadden. Vooral lage ruis lijkt me erg belangrijk in jouw toepassing.

markje · Bericht door **markje** » do 24 apr 2008, 8:05

Timmes schreef:
Jeroen:
Dat de opamp ontkoppelen erg belangrijk is had ik ook al bij Tangent gelezen, Conrad heeft speciaal hiervoor IC-voetjes met ingebouwde condensator

Ja, alleen zie bij een symetrische voeding altijd 2 C's: namelijk van de voeding naar massa. Die conrad voetjes hebben een C over de voedingspootjes. Ik gebruik ze dus eigenlijk nooit, maar soldeer gewoon 2 multilayers direct naast de opamp. Je hebt met audioschakelingen met opamps vrijwel altijd een massa nodig vlak bij de opamp, dus dan kun je simpel ontkoppelen.

Groeten Mark

Jan-Willem · Bericht door **Jan-Willem** » do 24 apr 2008, 12:15

Ook ik heb na 2 jaar elektro door dat de voeding echt heel erg belangrijk is in je schakeling, niet bezuinigen!

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » do 24 apr 2008, 19:43

Waarom zou je op-amps gaan gebruiken? Een klassieke 2-transistor voeding met zenerdiode en feedback is het ruisarmste wat je kunt maken. En qua 50 Hz onderdrukking meestal meer dan voldoende

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » do 24 apr 2008, 22:00

Pjotr schreef:
Waarom zou je op-amps gaan gebruiken? Een klassieke 2-transistor voeding met zenerdiode en feedback is het ruisarmste wat je kunt maken. En qua 50 Hz onderdrukking meestal meer dan voldoende

Het idee was om uit te gaan van een spanningsreferentie a la AD587. Dan heb ik 10V die goed is gedefinieerd en low-noise. Om dan 15V te hebben, moet ik gaan versterken en qua opamp-ruis moet dat kunnen. Maar ja, die opamps hebben ook weer een voeding nodig.

Groet,
Jacco

mischa72 · Bericht door **mischa72** » do 24 apr 2008, 22:05

Pjotr schreef:
Waarom zou je op-amps gaan gebruiken? Een klassieke 2-transistor voeding met zenerdiode en feedback is het ruisarmste wat je kunt maken. En qua 50 Hz onderdrukking meestal meer dan voldoende

heppie voorbeeldje ???

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » do 24 apr 2008, 22:14

dekkersj schreef:
.............. Maar ja, die opamps hebben ook weer een voeding nodig.

Groet,
Jacco

Psies

mischa72 schreef:
....................
heppie voorbeeldje ???

'Tis nu bedtijd, morgen weer vroeg uit de veren. Zal morgenavond of in het weekend even kijken.

mischa72 · Bericht door **mischa72** » do 24 apr 2008, 22:18

6H30 · Bericht door **6H30** » vr 25 apr 2008, 13:21

Leuk lezen?

www.tangentsoft.net/elec/opamp-linreg.html

http://waltjung.org/Regs.html

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » vr 25 apr 2008, 21:11

Zo iets dus, levert 15V. Dit heeft een uitgangsweerstand van om en nabij de 0,3 ohm en kan 100 - 200 mA leveren.

De 50 Hz onderdrukking is niet zo heel hoog, ca 60 dB. Dat kan enorm verbeterd worden door voor R3 een stroomdiode te nemen van 3 - 5 mA of deze schakeling te voeden vanuit een LM317 als pre regelaar.

MxTheo · Bericht door **MxTheo** » za 26 apr 2008, 16:10

Leuke schakeling.
En om de zenerruis te beperken de 12V zener vervangen door een 6 tal groene Leds.

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » za 26 apr 2008, 16:42

Die ruisen dus harder dan een 12V zener! Zal eens zoeken of ik dat onderzoek op diyaudio.com nog kan terug vinden. Daar zijn ook allerlei LED's bekeken.

MxTheo · Bericht door **MxTheo** » za 26 apr 2008, 16:50

Oh Ik dacht dat Leds minder ruisden.
Je ziet ze vaak zitten in stroombronnen bij versterkers (zie ook de HxR van Hypex) dus dacht ik minder ruis.

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » za 26 apr 2008, 17:48

Hier het draadje op diyaudio.com:
http://www.diyaudio.com/forums/showthre ... genumber=1

En hier een update van de metingen:
http://www.diyaudio.com/forums/showthre ... post415652

Zo te zien is een TL431 wel het slechtste wat je kunt kiezen (maar dat wisten toch eigenlijk al

)

MxTheo · Bericht door **MxTheo** » za 26 apr 2008, 20:17

Zo te zien is een TL431 wel het slechtste wat je kunt kiezen (maar dat wisten toch eigenlijk al )

En die wordt nu juist veel in "high-end" schakelingen gebruikt

Ook in de RelaiXed, ontkopppeld welliswaar maar toch.

Timmes · Bericht door **Timmes** » zo 27 apr 2008, 15:05

Pjotr schreef:
Zo iets dus, levert 15V. Dit heeft een uitgangsweerstand van om en nabij de 0,3 ohm en kan 100 - 200 mA leveren.

De 50 Hz onderdrukking is niet zo heel hoog, ca 60 dB. Dat kan enorm verbeterd worden door voor R3 een stroomdiode te nemen van 3 - 5 mA of deze schakeling te voeden vanuit een LM317 als pre regelaar.

Voeden vanuit een LM317 was ook wat ik voor ogen had, ik was al een schemaatje aan het maken, zal 'm posten als 'ie af is.

Overigens gebruikt Jeroen 63v low-esr elco's. Die zijn nogal groot op de printplaat, wat is het voordeel hiervan?

Bericht door **jeroen_d** » zo 27 apr 2008, 15:25

low-esr elco's zijn groot, tenzij je types als Oscon neemt. Als je bij BCC blijft, dan zie je dat type 037 veel kleiner is maar hogere ESR heeft.

Timmes · Bericht door **Timmes** » zo 27 apr 2008, 22:53

Ik heb nog wat datasheets bekeken, de 50V elco's zijn wat kleiner en hebben een net wat lagere impedantie, met dezelfde ESR.

Ik heb de schema's gekoppeld en wat aangepast. Het ontwerp gaat nu uit van een 2x18v trafo, de 25,5V die hieruit komt wordt eerst naar 20,2v gereguleerd alvorens de 2-transistor shunt in te gaan.

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » ma 28 apr 2008, 10:16

Pjotr schreef:
Hier het draadje op diyaudio.com:
http://www.diyaudio.com/forums/showthre ... genumber=1

En hier een update van de metingen:
http://www.diyaudio.com/forums/showthre ... post415652

Zo te zien is een TL431 wel het slechtste wat je kunt kiezen (maar dat wisten toch eigenlijk al )

Dat wist ik niet en daarom heb ik wat gemeten. Het gaat daarbij om de volgende schakeling:

Afbeelding

En dan meet ik de ruis op de uitgang. Dat heb ik met een eenvoudig instrument gedaan (Sennheiser UPM550, 10Hz-100kHz bandbreedte) en ik zou het voedingkje naar huis moeten meenemen om het wat nauwkeuriger te meten, maar ergens denk ik dat het toch wel betrouwbaar is.

Op de 15V input staat 90uV RMS ruis in bovengenoemde bandbreedte en dat komt dan uit een Elabo voeding. Na shunt-stabilisatie staat er 9V op de uitgang (als je de weerstanden afrondt naar E-reeks waarden) en een ruis van 580uV RMS. Ofwel ca. -65dBV en dat is ongeveer 20dB slechter dan een LM340 of equivalent.

Overigens gemeten zonder condensatoren. Ik denk dat ik die shuntregelaar lekker links laat liggen in het vervolg

Edit: Of niet. Als ik de uitgang afsluit met een voedings-elco van 100uF dan verbetert het aanzienlijk. De ruisspanning is dan 46uV RMS (ca. -87dBV).

Groet,
Jacco

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » ma 28 apr 2008, 11:09

Hoi Jacco,

Dat je het niet wist neemt niemand je kwalijk maar ik ben het zelf in allerlei literatuur wel vaker tegengekomen en zeker op diyaudio door de jaren.

Een elco er over biedt weinig soelaas. Je moet dan een flinke elco nemen. De elco samen met de Ri van de TL431 vormt dan het kantelpunt. En daar de Ri van de TL431 vrij laag is is het lastig om dat kantelpunt laag genoeg te krijgen.

Overigens vind ik het zelf nogal verbazingwekkend dat juist een 12V zener zo goed presteert. Wellicht doen zeners op hogere spanning het ook zo goed of zelf nog beter.