Малошумящий регулятор питания 5-12V для ЦАП

[wawona]

Добрый день.

Предлагаю к обсуждению простую но интересную схему регулятора питания на 5V и 12V.
Перед сборкой решил прогнать ее в симуляторе.
Честно говоря был удивлен результатам. На 5V при токе нагрузки в 500мА, пульсация порядка 1uV.
По расчетам PSRR составляет порядка 140dB.
Силовым элементов выступает транзистор Дарлингтона TIP122.
ГСТ - транзистор со светодиодом (T1, LED1, R4, R5).
Регулировка напряжения делителем.
Из минусов - высокий drop off. Порядка 3V. И длительный выход в рабочий режим, чуть более 1 секунды.

Схема:


Оригинал документа:
http://www.dddac.com/documents/dddac1794_nos_ver30.pdf

Хотелось бы обсудить насколько жизнеспособная схема? Какие возможные подводные камни?
Также интересен вариант модификации схемы с фиксацией выходного напряжения не делителем а стабилитроном в базе T3. R8, LED2 при этом можно убрать, а эмиттер T3 напрямую на общую. Но переживаю за шумы стабилитрона и дальнейшее их усиление, хотя в симуляторе их не видно.

[begemot]

решил прогнать ее в симуляторе.

В каком симуляторе и что именно моделировали. Если LTSPICE, скиньте модельку.
Насчёт 140 дБ подавления есть сильные сомнения, скорее что-то порядка 80.
Напряжение на выходе будет плавать от температуры, не криминал, но заметно.

[wawona]

Моделировал в мультисиме. Перенес в LTSpice и прогнал еще раз.
Да, вы правы. PSRR значительно ниже чем рассчитал в мультисиме.

LTSpice модель прикрепил.

Очень странная картина на графике. На 10Гц - 90db, до 10кГц растет до 119dB ну и далее падает как и положено.
Разве такое может быть что наилучший PSRR в середине спектра? Я всегда считал что лучший всегда в начале спектра и затем только на ухудшение:


Шум:


Модель:

  power1.zip (Размер: 2.62 KB / Загрузок: 8)

[wawona]

Небольшой тюнинг ГСТ немного исправил
ситуацию с заваленным спектром вначале




Стоит ли собирать и использовать подобную схему?

[begemot]

Очень странная картина на графике

Как раз вполне ожидаемо. На самых низких перестаёт работать расфильтровка за счёт RC.
Для более точной картины надо убедится что модели светодиодов достаточно реалистичные.
Просто снять ВАХ в LTSPICE и сравнить с даташитом. И надо добавить ESR в электролиты. Если интересно более точное
поведение выше 1 Мгц-то и ESL. Но в принципе-неплохо.
Надо только посмотреть что там с устойчивостью на разных токах.

[Black_Jack]

Wawona, а откуда либы?
Если взять модели у Корделла - результат будет другой и не в лучшую сторону.
Пока такое мнение, завтра еще раз перепроверю и сообщу.

[nazar]

Когда вижу такие вот Т2 при микротоках хоцца железной линейкой да по пальцах...

[mellowman]

Когда вижу такие вот Т2 при микротоках хоцца железной линейкой да по пальцах...

А за 3х-этажный Дарлингтон без резисторов? :)

[Black_Jack]

Вообще-то в TIP122 есть два резистора внутри.

[nazar]

"Есть, но мягкий"(с)

[wawona]

Модели транзисторов брал с
http://ltwiki.org/?title=Standard.bjt

Модель TIP122 с официального сайта производителя.

Покрутил я эту схему и немного не подходит для моих задач.
Нужно получить 5V на выхлопе.
На вторичке транса 9V AC. Даже при использовании шотки в мосту в лучшем случае будет ~10.7V на вход в регулятор.
У этой схемы высокий drop off и работает она стабильно при 10V DC на входе. Все что ниже - очень плохо, ГСТ не дает нужный ток, подавление падает в разы. Т.е. в моих условиях все на пределе и нет никакого запаса.

[wawona]

В поисках нашел еще один "суперрегулятор":

https://www.teddypardo.com/diy/superteddyreg.html

ГСТ и источник опорного напряжения похожи как и в предыдущей схеме.

Добавил обратную связь (у автора она отсутствует и напряжение падает пропорционально току нагрузки) и вот что получилось:
   
   

[begemot]

Вот это по моему проще http://www.audio-perfection.com/forum/sh...5#pid30235
Хотя её никто не пробовал. Падение меньше 4В.
Ну или Назаровский суперкап, там при 5В и не очень болшом токе на регулирующем транзисторе не очень много сеится.

В Вашем варианте надо ставить опору получше, светодиод не самое лучшее решение. Можно попробовать ТЛ431.
Модельку можно взять отсюда http://www.audio-perfection.com/voltage-...lator.html

[wawona]

Ну или Назаровский суперкап, там при 5В и не очень болшом токе на регулирующем транзисторе не очень много сеится.

Спасибо за подсказку. Правильно понимаю, что Суперкап Назара это http://www.audio-perfection.com/forum/sh...hp?tid=292
Если это то о чем вы говорите, то какой вариант 2-х или 3-х транзисторный лучше использовать для регулятора 9AC - 5DC?

Спасибо.

[wawona]

Прошу совета у местных экспертов.

Изначально хотел БП сделать на одной плате (EMI фильтр, транс, выпрямитель, емкости, стабилизатор).
Но пришла мысль стабилизатор вынести на отдельную плату и стекировать силовую часть и стаб межплатным разьемом и закреплена стоечками, как бы одна плата сверху другой. Можно будет "послушать" и посмотреть на осциллографе разные стабилизаторы не переделывая силовую часть, просто быстро сменив дочернюю плату стаба.

Что негативного можно ожидать от такого разъема и конструкции в целом? Или это капля в море?
Какие разъемы можете порекомендовать для 5V 500mA? Лучше разъем на 4, 6 выводов и объединить 2 + 2 или 3 + 3?

Спасибо.

[begemot]

2-х или 3-х транзисторный

Мне больше нравится 3-х.

[begemot]

Надо компоновать таким образом чтоб паразитки не образовывали канал прохождения наводки. Иначе EMI фильтр не будет эффективно работать.
Я встречал криво спроектированные импульсные БП в которых при наличии нескольких звеньев фильтров подавление было очень низким
из-за паразитных связей. При этом разработчик продолжал добавлять фильтры (и цену, соответственно) вместо того чтоб нормально скомпоновать.
В принципе, одно из простейших средств-увеличивать расстояние. При Вашей компоновке "бутербродом" это будет не тривиальной задачей.
Хотя и возможно.
Что касается коннектора, насколько я помню, сам пин 100мил разьёма может выдерживать 1.5-2А. Но при этом сопротивление контактов может быть
порядка 25-30 милиОм. Надо конечно посмотреть данные на конкретный коннектор. Поэтому их желательно соединять по нескольку контактов в параллель.
Чтоб минимизировать это сопротивление. Для Ваших токов это не очень существенно, но я бы соединил штуки 3-4 в параллель на выходе. Ну и землю соответственно.
Для входа это не принципиально, я бы использовал 2 в параллель просто для надёжности.