D-noizator LM317

[Khadgar2007]

Već neko vrijeme imam napravljen ovo napajanje sa LM317 koje je razvio Elvee na velikom diyaudio forumu( https://www.diyaudio.com/forums/power-s ... d-reg.html" target="_blank )

Šema je malo drugačija, dodao sam jedan PNP da mi podeblja struju koju LM317 može da isporuči, sve ostalo je onako kako je Elvee zamislio.

Dnoiser lab psu.jpg

Nakon što sam napravio to gledam kako bi mogao izmjeriti šum na izlazu. Osciloskop nema šanse jer mi je 5mV/div čak i sa nekim LNA nema pomoći. Onda mi padne na pamet da izmjerim uz pomoć HP 334A THD metra,naravno ima na sebi voltmetar koji ima mjerno područje 300uV puna skala. Elvee mi je predložio da složim nekakav mali LNA,kod kuće sam imao OPA211 pa se nešto iskemijalo uz malu pomoć kolege sa drugog foruma.

LNA_HpFilterInput.png

IMG_1325.JPG

IMG_1329.JPG

LNA ima mogućnost x10 ili x100 pojačanja, napajanje je +/-9V baterijsko. Stavljen je band pass filter čiji je opseg 15Hz-20kHz. Šum LNA je oko 24,5uV, a simulacijom je dobiveno 21uV. Nije loše. Nemam slike ali LNA i baterijsko napajanje su stavljeni u bakreni "oklop", da nekako iskemijam i željezni oklop iznad tog bakrenog trebalo bi puno više petljancije ali i ovo je ok.Idemo sada na mjerenje.
Idemo po redu, uvjeti mjerenja 15Vout, na izlaz nije spojen nikakav teret.
LM317+cap adj 220uF šum-1,8mV
LM317 d-noizator šum- 1,1uV.
Brojke kažu da bi ovo bilo odlično niskošumno napajanje za koga se dijelovi nabave na svakom ćošku. Inače brojke mi se podudaraju sa onima koje je Elvee dobio, samo on je upotrijebio BC337-40 a ja BC550(hfe 500) i sa time je dobio čak 0,65uV šuma. Naravno pri ovakvim mjerenjima ne želim niti znati što sve može utjecati na njih ali ja mislim da je rezultat sasvim ok.

Sada idemo na upozoravanje na neke greške koje sam napravio pri izradi d-noizera. Nadobudno ja idem staviti CCS na izlaz da imam neki konstantni teret i da mi svijetli LED.Idem izmjeriti izlazni napon a ono dobijem maksimalno nekih 24V, a treba biti barem 28V. Koji si đavo, razmišljam i spojim ja na osciloskop a ono oscilacije za popizditis, nekoliko volti peak-peak, frekvencije par MHz. Vidim ja nisam stavio izlazni elko, stavim njega maaaaalo bolje. Kada sam do kraja popizdio otkačim ja CCS a ono oscilacije padnu za dosta, ali ne do kraja. Ajde barem nešto. Pitam ja Elveea na veliko diyaudio forumu i odmah u startu on vidi da sam stavio krive vrijednosti za određivanje radne točke BC550. Kako ima dosta diskusije u toj temi, raznih šema sa raznim vrijednostima elemenata ja skinuo neku "eksperimentalnu" na kojoj su konektorski i otpornik prema bazi za nekih tri puta manje vrijednosti od one koja je provjerena. Čim sam to zamjenio d-noizer proradio ko urica.
Znači sklopić radi kako treba ali ne treba previše eksperimentirati sa njime da ne bi bilo nismo znali...

Inače napravljena je i LM337 verzija koja uredno radi kao i ova,ja ju još nisam složio ali kada složim objavim rezultate.

[Bepone]

probaj montirat na phono da vidimo ako ima kakve razlike u saundu??

[vilim]

Ovo su sve spojevi kao i ženska koja je promijenila hrpu muškaraca a John Broskie na svom blogu bi uz shemu stavio svoj omiljeni znak bombe s upaljenim fitiljom . Svaki diy majstor nešto dodaje, oduzima i na kraju imate problematičan spoj koji može raditi dobro samo u uskim okvirima ali zato u nekoj nepovoljnoj situaciji pokaže svoju pravu stranu. Dvije stvari mi nisu jasne, što ti radi onaj otpornik R10 od 0,22 ohma na toj poziciji , i druga stvar se odnosi na bazu tranzistora,, gdje nju preko konektora spajaš ??.

[Khadgar2007]

Onaj otpornik pa ne radi ništa, moja greška u dizajnu...
Baza se spaja na Izlaz LM317.Zašto to nije tako nacrtano u mojoj šemi, zato jer sam predvidio umjesto da baza tranzistora bude fiksno spojena na izlaznu klemu napajanja,da se može spojiti na sam potrošač koji se ne mora nalaziti u blizini napajanja.

Evo i original šeme d-noizera

Denoiser (1).png

[tubeman]

Suzdržavam se od pitanja ali ipak imam nekoliko:

Prvo jesi li sve to (osim s HP-om) mjerio i kako?
Ovo s HP-om mi nije baš uvjerljivo jer na tom opsegu on čita više manje što hoće a nisam siguran da mi jasno što si na kraju izmjerio.
šum ispravljača ili šum op. pojačala. Ako si samo nakačio instrument na izlaz nečeg od ta dva, to mjerenje je, iskreno rečeno, upitno.
Bojim se da s običnim pasivnim milivoltmetrom koji se nalazi u HP-u išta od toga nije mjeriti jednostavno a pogotovo ne pouzdano.
Za to se koriste prilično sofisticirani instrumenti koji su opet to kompliciraniji što su mjerne veličine manje. Pogotovo takve od par mikrovolta.
Što se u stvari nalazi u tih 1.nešto mikrovolta nečega što pokazuje svojeglavi instrument možemo samo nagađati.

Drugo pitanje je radi li se o simulaciji?
Ako se radi o simulaciji, zašto je onda kao regulator naveden RH117 koji ima dosta drukčije parametre od LM317.
Ako ništa drugo, njegov "šum" je više od triput manji od LM317.
I jedan i drugi imaju lukavo naveden šum u postocima izlaznog napona. LM317 kaže 0,003% a RH117 0,001%
Isto tako Ripple je kod LM317 64 dB a kod RH117 66 dB. Itd...
Dakle, ne radi se o istim regulatorima pa tako onda niti simulacija ne može biti ista. Tu je samo pitanje što je od toga svijeća a što rog
Osim toga, već sam puno puta napisao što mislim o simulacijama: Odlično za razvoj i predviđanje očekivanja ali konačni rezultat se ipak mora izmjeriti.
Stoga razbacivanje brojkama tu baš i ne igra previše.
Razumijem da je lijepo pokušati nešto unaprijediti ali treba biti oprezan.
Sigurno da postoje bolji i kvalitetniji tronogi regulatori s boljim karakteristikama ali oni i koštaju podosta.

Konačno, zašto ne probati najobičniji stari LM723 koji je bitno bolji od ovih navedenih.
Njegov šum je pošteno naveden u konkretnim brojevima (mikrovoltima) i iznosi lijepih sitnih 2.5 uV za razliku od preračunatih 30 uV (a ne 1,8 uV) kod LM 317.
Isto tako, ripple rejection je u STARTU 86 dB (za razliku od 64 kod LM317).
Mogući problem je što ima previše nogu ( ).

[Khadgar2007]

Idemo malo ispočetka.
Za denoiser znam već od proljeća kada je tema na velikom diyaudio bila u počecima i čekao sam dosta vremena da se razvije diskusija, naprave neki primjerci pokaže da sklop radi stabilno i nakon toga sam krenuo u izradu. To što meni nije na početku radio stabilno je čisto moja greška jer sam skinuo neispitanu šemu sa drugačijim vrijednostima elemenata.
Mjerenje, nisam ništa radio napamet već sam se itekako posavjetovao sa kolegom sa drugog foruma koji me je uputio kako treba da izmjerim šum i dao 101 savjet. Krenuli smo prvo od mjerenja šuma koji proizvodi HP 334a, kratko spojiti ulaze i očitati vrijednost. Onda idemo izmjeriti šum LNA+HP 334a. Znači šum LNA se dobije kada se izvuče drugi korijen iz (šum LNA+334a)^2 - (šum 334a)^2. Taj broj je ispao 24,49uV, ponovoljeno mjerenje nekoliko puta,rezultat identičan. Po simulaciji u LTspiceu šum LNA bi trebao biti oko 21uV, praksa je dala nešto više, znači LNA radi korektno. Idemo sada na mjerenje napajanja.

Ok,moja greška što nisam okačio teret ali recimo da preskočimo to sada.
Napravio sam nekoliko mjerenja ne uzastopnih već sa razmakom nekoliko dana,kako se malo zahuktala diskusija na diyaudio forumu i kako sam se dopisivao sa kolegom preko emaila. Mjerio sam najviše sam denoiser i rezultat mjerenja je uvijek bio isti oko 115uV otklon kazaljke na HP 334a. Ako opet to ubacimo u formulu koju sam gore naveo-(šum napajanja+LNA)^2-(šum LNA)^2 i izvučem drugi korijen dobijem 112uV pa to podijelim sa 100(pojačanje LNA) dobije se 1,12uV. Onih 65uV iliti 0,65uV ako uračunamo pojačanje LNA recimo da ignoriramo za sada jer mi je malo preoptimistično ali konstruktor denoisera se ne slaže sa mnom i rekao da je bi trebalo biti ok u slučaju da sam naravno dobro očitao vrijednost sa instrumenta,dobro izračunao šum itd...

@Tubeman
Što se HP 334a tiče, na njega dođe signal od barem 100uV što se na opsegu od 300uV može fino očitati,a kako imam LNA x100 i znam njegov šum ne vidim zašto mjerenje ne bi valjalo,nije da očitavam na 300uV opsegu otklon kazaljke od par uV.
Već si nekoliko puta spomenuo dobar stari LM723, Elvis se pak kune u glanc nove tronoge regulatore,netko voli Salasa,netko Junga, zašto netko deseti ne bi probao izvući maksimum iz LM317.Još jednom napominjem denoiser je nastao kao "upgrade" na postojeće uređaje sa LM317 jer se bez ikakve modifikacije uređaja može "upiknuti" na bilo koji PCB u tome stoji po meni genijalnost sklopa,a to što se može napraviti kao zasebno napajanje je drugi par rukava. Na pitanje radi li se o simulaciji čovjek koji je to dizajnirao nije samo vrtio simulacije, lijepo je napravio sklop uživo i izmjerio ga i dobio 0,66uV šuma kao što je već debelo opisano u temi na velikom diyaudiu(lijepo sam stavio link u jedan od postova). Da li sada to znači da svaka grupa ljudi treba ići nanovo mjeriti nešto što je već netko dizajnirao,izmjerio,debelo testirao ne znam gdje bi svijet došao svi bi se vrtili u krug i nitko ne bi nikome vjerovao... Ja sam išao mjeriti više iz radoznalosti da nešto naučim nego da potvrdim rezultate.

Rijetko kada napišem neku opširnu temu iz razloga jer je moje znanje elektronike premalo da bi išao u diskusije sa znalcima i onda se moram pozivati na neke druge ljude koji nisu na ovom forumu i ispadne da se igramo pokvarenog telefona,a ja moram svaku informaciju objavljivati pet puta. U ovome slučaju prije objave teme i izrade LNA sam se posavjetovao sa jednim kolegom(koji je itekako upućen u elektroniku i mjerenja u njoj) i razmjenio niz korisnih informacija kako mjeriti šum,zašto LNA ograničiti na 15Hz-20kHz,sigurno nisam onako iz dosade polemio LNA i krenuo se igrati sa dugmićima HPa 334a,već sam prije startanja ove teme itekako bio upućen što i kako mjeriti i što bi mogao očekivati od mjerenja. Rezultati koje je kolega dobio simulacijom LNA su potvrđeni na živom primjerku isto tako važi za denoiser.