Hi,
Gisteren en vanochtend heb ik tijd besteed aan de "pre" regulator voor de LT1021 en de +voeding voor de opamps.
Na diverse metingen te hebben gedaan aan verschillende merken TL431 IC's, heb ik besloten deze uit mijn ontwerp te kegelen.
Is het nu in ééne niet goed meer? Ja en Nee!
Heb je een "goede" TL431, dan vind ik de uitkomsten van de metingen goed voor deze voeding. (met de door mij voorgestelde opamps)
Heb je een slechte, dan kan ik hier niet achter staan, daar kwam ik dus achter met de laatste zending van 20 stuks TL431a versie.
De nabouwers kunnen tegen de zelfde problemen aanlopen als ik gedaan heb met deze slechte TL431 IC's.
Dus ik heb na lang zoeken er voor gekozen met een TL317 in zee te gaan.
Aangezien ik een afkeer heb tegen "standaard" schakelingen, *grin* is deze "pre" regulator door mij geoptimaliseert.
Ik ga niet alles uitleggen waar ik allemaal tegenaan liep bij deze metingen, maar het waren vooral aardlussen, het zal niet...
Uiteindelijk kon ik "schoon" meten met zeer goede resultaten.
Hieronder zie je een stapeling van oude meetinstrumenten zoals de HARRISON voeding en een analoge generator die ik in 1988 gebouwd heb.
Is het gebruik van deze instrumenten het gevolg van "ontbindings angst"?
Het angstvallig vast blijven houden aan deze spullen, nop!
In een analoog LAB kom je heel vaak nog van dit soort spul tegen omdat deze nog steeds zeer waardevol/goed zijn.
Ik ga dan nog een stapje verder door oud en nieuw te koppelen, zoals het gebruik van mijn 40dB ruisarme AC versterker die ik begin dit jaar gebouwd heb.
En het gebruik van filtering in mijn digitale scoop.
Hieronder laat ik d.m.v. plaatjes zien wat er door combinatie mogelijk is.
Laten we eerst starten met het schema van de TL317 regelaar en hoe de meetinstrumenten daar omheen hangen.
Er zijn twee generatoren gebruikt, de HAMEG en mijn zelfgebouwde analoge generator(is vrij van massa).
Deze genaratoren sturen de te meten schakeling aan d.m.v. de modulatie ingang van de HARRISON voeding.
De voeding heeft het -1dB punt bij ongeveer 38Khz en dat is breedbandig genoeg voor deze testen.
Het AC signaal op d 14V DC spanning is 1V Top Top.
De uitgang van de TL317 gaat naar mijn 40dB low Noise preamp en dan naar kanaal-1 (geel)van de HAMEG digitale scoop.
Het Sync signaal als het is weergegeven, zit op kanaal-2 (blauw)
En het signaal dat uit de HARRISON komt, wordt door kanal-4 (groen) weergegeven.
De belasting heb ik ruim 16mA gemaakt bij deze testen (2x1K parallel)
De meetsetup op tafel.
De bovenste meter geeft de uitgansspanning aan op de belastings weerstand, iets meer dan 8,15V.
Deze spanning is afhankelijk van de TL317 en de spanning van de gebruikte LM329 zener.
Of deze spanning nu 8,11 of 8,23 V is maakt hier niets uit,
het gaat meer onm de stabiliteit en de onderdrukking vanuit het gelijkrichter deel.
Maar nu eerst even drie plaatjes van hoe het was en de verschillen tussen de TL431 fabrikanten en de eerste opset van een TL317 meting
Dit is een meting van een goede TL431, het is een screenshot van mijn Audio Precision meetset.
Links beginnen we met 25Hz en recht eindigen we met 5Khz.
De schaal is als volgt, tegen de bovenkant aan is 50dB demping en tegen de onderkant aan is 80dB demping.
Je kan zien dat de demping het minst is bij 350Hz, ongeveer -65dB.
En dan nu een slechte TL431, heeft verder geen uitleg nodig denk ik...
Dit is de eerste test met een TL317, "That's a Different Coockie"!
Daar deze schakeling met de TL317 wat AC betreft een stuk beter was,
heb ik besloten deze dus verder aan te passen zodat hij goed gaat voldoen in deze LAB voeding.
Ik zal het een en ander een beetje uitleggen betreffende het hoe en wat van het schema.
D1 en D3, de 1N4007 zijn ter bescherming van de TL317, weinig spannends.
C1 aan de ingang is om de TL317 in de hogere frequenties een redelijk lage impedantie te geven.
Normaal is deze condensator natuurlijk hoger in waarde, maar we sturen de schakeling nu aan vanuit een moduleerbare voeding.
Deze HARRISON 6832a willen we natuurlijk niet belasten met zeg 10uF, die 10uF wordt dan een hoge belasting voor het AC signaal dat op de 14V DC staat.
De aangegeven 10nF in mijn testopstelling werkt goed en de HARRISON kan het goed aan.
Dan nog twee trucjes in mijn schakeling, de uitgangsspanning van een standaard LM317 schakeling,
is de vermedigvuldiging van de stroom door R1 in mijn schakeling, met de weerstand die naar massa staat (ongeveer)
De aanwezige ruis/drift van de TL317 wordt hier dan ongeveer 6,5x versterkt bij gebruik van de standaard weerstand naar massa.
De eerste stap was een van de 6,8V zener te gebruiken die ik deze week ook binnen had gekregen,
dit levert een uitgangsspanning van ongeveer 8V op.
Deze spanning was 0,2V lager, niet zo'n probleem omdat ik al een redelijk marge had genomen bij de berekeningvoor deze voeding.
Dit omdat ik voor mijn eigen gebruik b.v. geen sense naar buiten breng en korte dikke bedrading gebruik.
Er gaat in het stroombron circuit die de powertransitoren aanstuurd misschien nog iets veranderen en dat is voor jullie 
.
Dit heeft ondermeer te maken met deze 8,2V spanning en de marge die er is voor de interne bedrading en de eventueele externe sense bedrading.
Als er dus gebruikers zijn, die toch de "sense" draden naar buiten willen voeren, moet ik daar dus rekening mee houden.
Wat is dan de simpele oplossing? De LED-3 vervangen door een 1N5819 diode, dit levert dan minder dan 0,3V drempel op in deze diode.
En dan heb ik 1,5V meer marge en dat is voldoende voor sense en bedradings verliezen.
Terug naar de TL317 schakeling...
De gene die met de LM329/LM399/LTZ1000 en andere electronische zeners hebben gewerkt,
zullen het misschien vreemd vinden dat er een dikke elco over deze zener staat, zelfs als het een gewone 6,8V zener is.
Wat is de eigenschap van deze zeners waardoor de elco vreemd is?
Een aantal zullen denken, zeners ruisen en daarom staat de elco er overheen... nee dus!
Klopt, zeners ruisen maar een elco er overheen zetten werkt bijna nooit en waarom dan niet?
Kijk in de datasheet van de LM329 en wat is de Ri van deze zener? dan kom je typical uit bij ongeveer 0,6 Ohm.
Probeer dan bij deze impedantie te berekenen wat voor elco er nodig is om de ruis goed te dempen.
Hou ook rekening met draadlengte, inductie enz van de zener en de eigneschappen van de elco,
eigenlijk is de ruis van deze zener, niet manier op deze manier te filteren.
Waarom dan toch hier in het schema 100uF getekend, deze heeft en heel andere functie, de opstarttijd verlengen!
Natuurlijk heb ik ook getest of de onderdrukking beter wordt met of zonder deze elco, nop, niet te dedecteren, dit bevestigt de bovenstaande opmerkingen.
De uiteindelijk waarde van de elco C2 gaat afhangen van de inschakeltijd die nodig is om de voeding netjes te laten inschakelen zonder in en uitschakel abberaties.
Misschien is de waarde van C3 van 820uF alleen al voldoende, dit zal ik dus moeten gaan testen.
Dan hebben we nog R1, die niet 200 of 220 Ohm, dit is energie en dropout spanning weggooien als ik die lage waarde gebruik.
De datasheet heeft het over 2,5mA dat max noodzakelijk is, ik zit met 470 Ohm op 2,7mA en dat is ruim voldoende.
Want er loopt als de spanning gaat stijgen bij het inschakelen, natuurlijk ook stroom naar de LT1021, opamps en stroombron.
Dan hebben we nog als laatste de weerstand R2, Que, Bram je maakt de Ri van de regelaar slechter!
Bliksem bij je ingeslagen?
Net als bij de LM329 zener, is de uitgangsimpedantie van de TL317 laag, zelfs erg laag t.o.v. de LM329.
Probeer de efficiente van de 820uF maar eens te berekenen als Low Pass filter met een uitgangs impedantie van kleiner dan 0,01 Ohm.
Er valt dus extra DC spanning over deze 1 Ohm, maar levert zeer veel voordeel op betreffende stoorsignalen die vanuit het net komen.
Er is in gebruik bijna geen variatie van de gebruiksstroom van deze 8,2V voeding, daarom is deze 1-Ohm weerstand geen probleem.
De stroombron is altijd 5mA, de weerstanden die de voeding instellen loopt ook een constante van stroom.
Dan hebben we ook nog het overgaan van U naar I regeling, maar de stroom blijft door de stroombron altijd 5mA en deze stroom
loopt naar de -6,8V, of de ene opamp regelt deze stroom of de andere.
Mooi, dan nu weer plaatjes!
Hier ga ik nu laten zien wat een comby van oude en nieuwe apparatuur oplevert.
Als eerste even de HAMEG scoop en dat werkt ook bij mijn RIGOL scoop,
ik bedoel het in kunnen stellen van de probe verzwakking of versterking.
Het AC signaal dat ik meet op de uitgang van de TL317 regelaar gaat eerst de 40dB (100x) versterker in.
De scoop heb ik hiervoor ingesteld en hij geeft nu ook voor dit kanaal 10uV/DIV aan!
Met deze gevoeligheid pik je natuurlijk ook aardig wat ruis op en je meet ook ruis uit de schakeling zelf en de ruisvloer van de meetversterker.
Hier is de modulatie frequentie 30Hz omdat de elco van 820uF daar het minste doet.
Het raam van de scoop staat hier open, en de ruis is grotendeels de ruisvloer van de meetversterker,
dit komt ook door de bandbreedte van deze versterker, meerder Mhz, het is dus niet een slechte versterker 
.
Nu weer 30Hz en dan kies ik op de scoop voor filtering, hier 50Khz bandbreedte.
Dan nu grof gemiddeld 128x, en schoon is mijn plaatje, ik kan nu heel goed de bovenste spanning (1V-TT) vergelijken met met het
uitgangs signaal van de TL317, dit is ongeveer 12uV-TT dit is ongeveer -98dB
Nu bij 1Khz modulatie, breedband en het signaal is nog amper te herkennen.
Dit is weer met het 50Khz filter, nu is het signaal redelijk goed zichtbaar.
En deze is dan weer met zware middeling van 128x, mooi schoon signaaltje, nu zit ik weer aan de rand van wat ik kan meten
Als ik het inschat, dan is de demping meer dan 110dB.
Nu bij 10Khz, breedbandig is er nu geen signaal te herkennen.
Dit is bij een filtering van 100Khz op de scoop.
10Khz bij 128x middeling, ik schat dat het signaal ruim 1uV is.
Als laatste een plaatje met een 10Khz blok, je kan aan de golfvorm uit de HARRISON zien dat zijn bandbreedte beperkt is.
Kijk nu ook naar het residu aan de uitgang van de TL317, die flanken zijn wat stijler dan het ingangs signaal.
Dat kan dus eigenlijk niet, de rede is nog een deeltje commonmode probleem dat er nog was tijdens de metingen.
Wat doet de voeding nu wat DC specs betreft...
1V verandering van de 14V ingangsspanning geeft 0,3mV variatie aan de uitgang.
De dropout spanning heb ik beter gekregen dan de TL431 regelaar.
Ik zit nu bij de ruim 16mA belasting nu op <10,5V (10,35V) met de modulatie van 1V-TT op het signaal.
Ik heb ook getest met belasting variaties of de LM329 van spanning veranderd, in het geheel niet, geen digit (10uV/digit)
Dit is niet zo vreemd, want de TL317 is de stroombron voor deze zener.
Het schema van de voeding pas ik later aan, deze metingen en dit typen hebben ongeveer7 uur gekost
Graag jullie opmerkingen, want misschien zie ik nog iets over het hoofd
Gegroet,
Blackdog
. Als ik op 60A even de draden tegen elkaar tik gaat de voeding wel gelijk in begrenzing maar ook heb je gelijk al wegbranden van materiaal van de kabel.