forum.zelfbouwaudio.nl

Hallo allemaal,

Allereerst zal ik me als nieuwkomer op dit forum even voorstellen:
Ik ben Hans en van jongs af aan hou ik me met name bezig met analoge
elektronica en in het bijzonder met audio elektronica.

Omdat er in de audio-wereld vaak vraag is naar een goede voeding voor
bijvoorbeeld microfoonvoorversterkers of RIAA-versterkers voor platenspelers,
heb ik hiervoor enkele jaren geleden een voeding ontworpen die zeer ruis en
rimpel arm is.

Hierbij plaats ik het schema van deze voeding, waarop natuurlijk veel varianten
mogelijk zijn.
Bijzonder is ook dat de voeding met een slechts 100mVolt grotere ingangsspanning
dan de uitgangsspanning al probleemloos stabiliseert. (Een echte low-drop regulator
dus.)

De transistors en opamp(s) die ik voor dit ontwerp heb gebruikt zijn niet overal
eenvoudig verkrijgbaar, daarom bij deze een lijstje met mogelijke vervangers:

MJE243G -> BD135,BD137,BD139
MJE253G -> BD136,BD138,BD140
2SC2547E -> BC550B
2SA1085E -> BC560B
MC33077P -> CA3240E

Andere vervangers kunnen natuurlijk ook gebruikt worden, maar ik heb alleen
ervaring met bovengenoemde transistors en opamps bij dit ontwerp.

De voeding is kortsluitvast en de maximale uitgangsstroom wordt bepaald door
de combinatie van de stroomversterkingsfactor van T1 en T4 en de waarde van
de weerstanden R4 en R16. Met bovengenoemde transistors en opamps heb ik een
maximale uitgangsstroom van ongeveer 0,5 ampere gemeten.
Het vergroten van R4 en R16 en/of het vervangen van T1 en T4 door exemplaren
met een kleinere stroomversterkingsfactor maakt het mogelijk om de maximale
uitgansstroom op kleinere waarden te begenzen.

De condensatoren in dit ontwerp zorgen ervoor dat de voeding niet gaat oscilleren
en ook niet gevoelig is voor externe oscillaties.
Hierdoor kan de voeding ook voor kleine oscillatoren of impulsbelastingen (schakelende
ic's)toegepast worden.

Graag hoor ik van andere audio liefhebbers, bouwers en/of ontwerpers wat de bevindingen
zijn met dit ontwerp.
Op of aanmerkingen op het schema zijn ook van harte welkom.

Groeten,

Hans.

ik denk dat het wel interessant is als jezelf wat gemeten specs neerzet.
Bijvoorbeeld de PSRR etc.
We kunnen allemaal wel zeggen dat we een goede voeding gebouwd hebben, maar we willen bewijs!

Het ziet er in ieder geval wel netjes uit!
Ook leuk initiatief dat je dit met ons wilt delen!

Helaas schiet mijn meetapparatuur iets tekort, maar bij deze toch een kleine poging om enkele specs te vermelden:

Met mijn Fluke 185 multimeter (50.000 count) kon ik in hi-res mode en op het ac miliVolt bereik geen rimpel of ruis
(dus 0,00mVolt) meten en de dBm schaal gaf ook -oneindig aan, terwijl ik de ingang van de voeding zo minimaal mogelijk
afgevlakt had, waardoor er 7 Volt pp rimpel over de ingang stond.
Nu moet ik erbij zeggen dat de multimeter een 20 kHz low-pass filter heeft en dat de gemeten (of juist niet gemeten)
waarde een rms waarde is, maar stel dat er 10 microVolt pp uit de voeding komt, dan is de PSRR al gauw 7:10-5 = 70.000 wat overeen komt met ruim 96 dB!

Op mijn Hameg 205-3 scoop heb ik ook nog een poging gedaan, maar de hoogste resolutie daarvan is 1mVolt per divisie en de eigen ruis en rimpel van deze scoop is groter dan die van de voeding.
Ik moet er wel bij vertellen dat ik de metingen met de scoop met behulp van een klein low-pass filter in de probekabel heb gedaan, omdat anders hoogfrequent straling van midden- en kortegolf zenders roet in het eten gooiden. Het filter bestaat
uit een 10k weerstand in serie en een 1nF keramische condensator parallel over de ingang van de scoop.

De spanningen op de uitgangen bleven langere tijd bij temperatuur schommelingen van 5 tot 25 graden celsius (even in de winter buiten het raam gehangen) binnen 0,01 Volt nauwkeurig op 15 Volt staan.
Door de tolerantie van de weerstanden kwam de + voeding op 15,04 Volt en de - voeding op 15,05 Volt uit, dus voor
nauwkeurigere spanningen kan beter gekozen worden voor 0,1% weerstanden.

Een (beetje gemene) meting met een impulsbelasting van 0 tot 100mA met een frequentie van 1 kHz en een flanksteilheid van 1 microseconde (als ik mijn scoop mag geloven) leverde een uitslingering met een lengte van 50 microseconden op, waarbij de amplitude van de eerste piek op 10 miliVolt pp kwam en de resterende pieken al snel onder de 5 miliVolt pp doken.

Ik hoop dat dit, ondanks de beperkingen van de metingen, toch een aardig plaatje geeft van wat deze voeding kan.

Groeten,

Hans.

Bij deze een aanvulling op de specs:

De metingen die ik gedaan heb zijn, behalve de impuls-meting, met een belasting van 2 setjes van 4 weerstanden van 150 ohm/1watt in een serie-parallel combinatie gedaan, zodat de voeding zowel aan de + als aan de -kant met 150 ohm/4watt
werd belast, waardoor er dus een continue stroom van 100mA door beide kanten liep.

Nog even een kleine aanpassing aan het schema:
R17 en R18 zijn toegevoegd om ervoor te zorgen dat de stroomversterking van T1 en T4 niet de grootste bepalende factor
is voor de maximale stroom die de voeding kan leveren, zodat deze minder temperatuur afhankelijk is.

De door mij gemeten maximale stroom ligt nu rond 0,3 Ampère.

Alle andere specs blijven, voor zover ik kan meten, ongewijzigd.

Graag jullie bevindingen met dit ontwerp.

Groeten,

Hans.

Misschien ook interessant om te vermelden: De postieve helft van de
voeding heb ik met een instelbare belasting getest.

Hieronder het schema van deze belasting. De groene led wordt hier als spanningsreferentie van 2 volt gebruikt en met
spanningsdeler R8,P1,R3 kan de spanning op pin 3 van de TLC271CP ingesteld
worden tussen ongeveer 0,01 en 1Volt.
OP1 regelt de spanning op pin 2 naar dezelfde waarde als op pin 3, dus wordt
de spanning over de serie/parallel combinatie van de 8 1Ohm/1Watt weerstanden
ook tussen 0,01 en 1Volt.
De 8 weerstanden vormen samen een weerstand van 0,5Ohm/8Watt en zodoende
wordt de stroom door deze weerstanden instelbaar tussen 20mA en 2A.

De totale stroom door deze instelbare belasting is deze instelbare stroom +
ongeveer 2mA voor de rest van de schakeling.

Indien een nauwkeurige belasting gewenst is, kan de rest van de schakeling apart
gevoed worden met 3,3 tot 20Volt en voor P1 een tienslagen potmeter geplaatst
worden. De verbinding tussen C2 en T3 moet dan verwijderd worden en de +
van de voeding wordt op de + van C2 aangesloten.

Let er op dat de externe voeding galvanisch gescheiden is van de te belasten
schakeling, zodat eventuele potentiaalverschillen de boel niet om zeep kunnen
helpen!

De TIP41C moet op een flink koelelement geplaatst worden, want bij 20Volt en 2A
wordt er door deze tor 38Watt gedissipeerd!

Je houdt een mooie monoloog
Misschien moet je met een kitje komen en mooie foto's, dan happen mensen meestal sneller

Tja wat dan weer niet snap is er een ledje gebruikt wordt als referentie. Op zich prima heeft erg weinig ruis. Maar dat die lage ruis dan weer verstiert wordt door een hoog ohmige potmeter van 500K? Wat is de ratio daarachter?

Verder leuk dat je het met diverse belastingen getest hebt. Dat zal wel werken met een op-ampje. Maar ik vind het resultaat van een stap belasting spannender, dat zegt n.l. meer over hoe het reageert op impulsieve belastingen die in muziek voorkomt.

Pjotr schreef:

Tja wat dan weer niet snap is er een ledje gebruikt wordt als referentie. Op zich prima heeft erg weinig ruis. Maar dat die lage ruis dan weer verstiert wordt door een hoog ohmige potmeter van 500K? Wat is de ratio daarachter?

Verder leuk dat je het met diverse belastingen getest hebt. Dat zal wel werken met een op-ampje. Maar ik vind het resultaat van een stap belasting spannender, dat zegt n.l. meer over hoe het reageert op impulsieve belastingen die in muziek voorkomt.

Hierbij word gewoon een led gebruikt omdat iedereen deze wel in zijn la heeft liggen waar sommige referentie bronnen soms toch moeilijk te krijgen zijn.
Je hebt gelijk dat de weerstand van 500k de ruisspec totaal om zeep helpt echt zal bij deze toepassing de ruis alles behalve interessant zijn!
Maar goed ik snap je punt!

Leuk! Er wordt gereageerd.

b_force schreef:

Je houdt een mooie monoloog
Misschien moet je met een kitje komen en mooie foto's, dan happen mensen meestal sneller

Een kitje is wellicht een goed idee, maar ik maak zelden een layout van mijn testschakelingen
en ook net als de voeding heb ik de "instelbare belastingsweerstand" in zweefbouw of spinneweb bouw gemaakt. Om daar nu een foto van te plaatsen...

Pjotr schreef:

Tja wat dan weer niet snap is er een ledje gebruikt wordt als referentie. Op zich prima heeft erg weinig ruis. Maar dat die lage ruis dan weer verstiert wordt door een hoog ohmige potmeter van 500K? Wat is de ratio daarachter?

Het ledje heb ik gebruikt, omdat dat het eerste was wat ik voor handen had en omdat een
groen ledje een redelijk constante spanningsreferentie van 2Volt is, kan je voedingen
van 3,3volt ermee belasten.

De 500k potmeter heb ik genomen om de te testen voeding niet teveel met andere lasten
dan de 8 1Ohm weerstanden te belasten. Er loopt door de led al ongeveer 1mA.

Dat de belasting nu ook meer gaat ruisen was voor mij geen punt, omdat ik alleen
wou weten wanneer de voeding stroom begon te begrenzen.

Pjotr schreef:

Verder leuk dat je het met diverse belastingen getest hebt. Dat zal wel werken met een op-ampje. Maar ik vind het resultaat van een stap belasting spannender, dat zegt n.l. meer over hoe het reageert op impulsieve belastingen die in muziek voorkomt.

Zoals je al eerder hebt kunnen lezen heb ik ook impulsbelasting metingen gedaan:

Hansanaloog schreef:

Een (beetje gemene) meting met een impulsbelasting van 0 tot 100mA met een frequentie van 1 kHz en een flanksteilheid van 1 microseconde (als ik mijn scoop mag geloven) leverde een uitslingering met een lengte van 50 microseconden op, waarbij de amplitude van de eerste piek op 10 miliVolt pp kwam en de resterende pieken al snel onder de 5 miliVolt pp doken.

Het schema van deze schakeling heb ik alleen niet zo gauw voor handen.

Bart0l0meus schreef:

Hierbij word gewoon een led gebruikt omdat iedereen deze wel in zijn la heeft liggen waar sommige referentie bronnen soms toch moeilijk te krijgen zijn.
Je hebt gelijk dat de weerstand van 500k de ruisspec totaal om zeep helpt echt zal bij deze toepassing de ruis alles behalve interessant zijn!
Maar goed ik snap je punt!

Hier valt verder niets aan toe te voegen.