Projectje: 723 voeding gebaseerd op Radio Bulletin voeding

Hi Bobosje, :-)

Er zou aleen stroom de referentie ingang kunnen lopen als er "overschot" is.
Kan zij bij Power Up maar vergeet niet de belasting aan de referentie ingang, deze is kleiner dan 1K.

Hoeveel de uitgang opgelift kan worden tijdens de Power Up dat ook nog schadelijk zou zijn kan ik zo niet helemaal inschatten.
Daar zou ik metingen voor moeten doen en de tijd heb ik daar nu niet voor.

Wat mij betreft zou alleen Q5 in de LM723 dit iets minder vinden,
maar de pull up weerstand wordt uit de zelfde spanning gevoed als de +aansluiting van de LM723.
Voorlopig zie ik het niet als probleem.

Kruimel
Lekker doorgaan zo, het is een goed zaak dat je de ontwikkeling wilt delen met ons.
Wij en jij leren er van`, ga zo door.

redguuz
Zover mijn kennis rijkt is de enige nog betaalbare 723 de metal can die je bij TI kan aanschaffen.
De gene die ik had aangeschaft voor mijn LM723 testproject van een tijdje terug bij TI was ook een metal Can die zo'n 17 Euro toen koste.

Die kwam wat bandbreedte en stabiliteit vrij goed overeen met de oude LM723 DIP behuizingen.
Er is erg veel gerommeld aan de inhoud van de LM723, zodat ik grote verschillen heb gemeten, zelf binnen de chip bakker zelf...
Maar de paar metal can behuizingen die ik heb, zijn wel de betere, maar hou rekening met mijn sample grote. :+
PDIP en SO heb ik vrij veel 723 typen en kon ik naar hartelust testen.

Groet,
Bram

En ik heb weer eens te lang getypt...

Op 23 november 2023 12:26:36 schreef Bobosje:
Je drukt voortdurend een spanning op Vref, bij het opkomen van de 723 voedingsspanning en daarna om de stroom uit de Vref pin te beperken (hetgeen je doel is).

Wij gaan het zo niet eens worden denk ik... :S

Op 23 november 2023 12:20:30 schreef redguuz:
Vraagje:

Is de "professionele"Ceramische DIP versie uA723 ( Operating Regine : -55 graden C -> 125 Graden C ) nog te koop?.
Past m.i. beter in het plaatje van een nauwkeurige, zeer stabiele voeding, dan de "commerciële" versie: uA723C (0 Graden C -> 70 Graden C).

Ja en nee: het zijn zeker bestendiger componenten, maar niet per definitie beter, ze werken alleen gegarandeerd in een ruimer bereik. Ik kan bovendien toch wel garanderen dat de chip tussen de 0 en 70°C blijft, hij komt immers niet in een satteliet terecht. Die dingen in hermetische keramische of metalen behuizingen zijn er voor 'high reliability' toepassingen, maar ik heb op mijn bureau niet echt last van spontaan overlijdende halfgeleiders. Binnen is een plastic behuizing goed zat.

Als het echt superstabiel of nauwkeurig moet zijn er inmiddels gewoon modernere componenten waarmee dat makkelijk kan. Dan kom je waarschijnlijk op een losse referentie en losse opamps terecht, maar dan heb je reuze keuze uit allerhande componenten die tegelijk sneller, stabieler en ruisarmer zijn. Ik waardeer de simpelheid en lage prijs van de makkelijk te krijgen Radio Bulletin onderdelen wel. Ik ben er nu alleen een beetje mee aan het spelen met de waarden en compensatie.

Je zou eens moeten kijken naar de voeding van blackdog om een idee te krijgen wat er mogelijk is om een stabielere spanning te genereren met losse componenten.

Hartelijk dank Kruimel en Blckdog voor de toelichting.

Overigens is een keramische behuizing niet altijd een garantie voor een groot temperatuur bereik.
Ik had een Philips autoradio die na een nachtvorst van min 20 graden C plots niet meer werkte.
Na openen van de radio bleek de enige elektronische component, een Philips TBA keramisch Ic geen dekseltje meer te hebben.
Je kon zo op de chip kijken.
Deksel was er blijkbaar afgesprongen door thermische spanningen.

Op 23 november 2023 14:05:45 schreef redguuz:
Overigens is een keramische behuizing niet altijd een garantie voor een groot temperatuur bereik.

Keramische IC's zijn beter bestand tegen vocht. In tegenstelling wat veel mensen denken is een plastic behuizing hygroscopisch en dat is funest voor een betrouwbare werking.
Maar voor consumentenspul dat binnen gebruikt wordt is het niet nodig naar keramisch te gaan.

Op 23 november 2023 13:02:27 schreef Kruimel:
En ik heb weer eens te lang getypt...

Nee je hebt niet te lang getypt, ik lees alles.

Het is alleen jammer dat in een academisch leer topic de (onwetende / ondeskundige) lezers worden geleerd of bijgebracht dat bad-practices een goed idee zijn.

Maar hoe bepaal je of iets een 'bad practice' is dan? Er is wat mij betreft nogal een verschil tussen "ik zou dit zelf niet hebben gedaan" en "het is fout". Ik beweer helemaal niet dat het een goed idee is, maar het is nu ook niet bepaald een kernpunt in dit topic. Als de 723 nu een 'black box' was zonder bekend intern schema had ik nog ruimte kunnen laten voor twijfel, maar een enkele onbeargumenteerde tegenstem maakt het niet automatisch een slecht idee of "fout". Bovendien kunnen eventuele lezers deze tegenstem ook zelf zien en op waarde schatten.

Ik heb gedurende dit topic verschillende geldige argumenten op tafel gelegd waaruit je kunt opmaken dat het geen goed idee is en daarom een bad-practise is o.a. de verwijzing naar de datasheet waar niet gesproken wordt over het aanbieden van een spanning/stroom op de Vref uitgang pin 6, in de datasheet staat alleen dat je spanning/stroom mag afnemen van de Vref uitgang pin 6. Indien je toch een spanning/stroom aanbiedt op Vref uitgang pin 6 dan is de werking ervan ongewis, bij jouw werkt het toevallig bij een ander misschien niet zoals bedoeld en zoals eerder aangegeven alle component toleranties gooien hierbij roet in het eten.

Er zijn betere en nettere oplossingen om de benodigde stroom uit de Vref pin zo laag mogelijk te houden o.a. door RV2 10k te kiezen of als je RV2 op 1k wilt houden door het toevoegen van een spanningsvolger, kost je maar een extra component.
Lezers lezen en kijken naar je uiteindelijke laatste post met daarin je uiteindelijke schema en gekozen oplossing en gaan niet dit hele topic doorspitten om te bepalen wat goed is of wat beter had gekunt.

Ik zie eigenlijk alleen maar aannames en discussies over de externe spanning op de pen van VREF, maar geen enkele meting.
Ook zie ik geen enkel theoretisch onderbouwd argument dat het mis zou kunnen gaan. Verwijzen naar iets wat niet is spec staat is voor mij gelijk aan delen door nul. Uitkomst is onbepaald.
Vb: Ik kan vrij zeggen dat het geen goed idee of bad practise is om de 723 bloot te stellen aan licht. Immers, nergens staat in spec of dat wel of niet mag.
Er is enig bewijs dat het goed gaat want de 723 van Kruimel met de beruchte 680Ω weerstand leeft nog. Het zou wel een probleem worden als aan VREF een dikke condensator naar ground/massa/min geplaatst wordt.
Dan kan bij in- of uitschakelen op VREF problematische spanningen opgedrukt worden, maar in het schema van Kruimel komt die condensator niet voor.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op (19%)]

Waar in de datasheet staat hoe hoog of hoe groot de aangeboden spanning/stroom op de Vref uitgang 6 mag worden ohm pi?

Dat staat er niet in en is dus per definitie ongedefinieerd.
Misschien kan je zonder schade ongestraft 120V opdrukken. Dat zal je toch echt zelf moeten meten.
Afgezien dan van die ene meting van Kruimel met een positief resultaat is dat hier niet gebeurd.
.
Het weerstandje heeft overigens wel een nadeel.
Rotzooi op de 12V-voedingslijn wordt verzwakt doorgegeven aan VREF. De nauwkeurigheid van VREF wordt daardoor negatief beïnvloed.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op (29%)]

Op 23 november 2023 18:28:57 schreef ohm pi:
Dat staat er niet in en is dus per definitie ongedefinieerd.
Misschien kan je zonder schade ongestraft 120V opdrukken. Dat zal je toch echt zelf moeten meten.

Je kunt diesel in de tank van een benzine auto gooien en meten hoe ver je nog kunt rijden. Dat is eenzelfde waardeloos argument.

Is niet helemaal een waardeloos argument. Dat is gemeten. Vraag maar aan de ANWB hoever je komt.

Er zal niets stuk gaan door het weerstandje te plaatsen, maar ik vraag me wel af wat de referentieuitgang nog voor nut heeft in deze schakeling.
Ik verwacht geen verbetering, mogelijk is het een verslechtering en dat monitor je niet. Het is ontwerptechnisch een wat dubieuze keuze. ;-)

Op 23 november 2023 18:56:49 schreef rob040:
Er zal niets stuk gaan door het weerstandje te plaatsen, maar ik vraag me wel af wat de referentieuitgang nog voor nut heeft in deze schakeling.
Ik verwacht geen verbetering, mogelijk is het een verslechtering en dat monitor je niet. Het is ontwerptechnisch een wat dubieuze keuze. ;-)

Dank je voor de feedback.

Hi,

Mijn eigen projectje even opzij gelegt en de basis van Kruimel zijn U-loop gebouwd op een stukje print.

Dit is ongeveer het schema alleen dus de U-Loop met met de LM317 stroombron, 12V Zener en de injectie weerstand van 680Ω
https://www.bramcam.nl/Diversen/Kruimel-01.png

.
De variatie van de ruwe voedingspanning geeft maar hele kleine variaties van de uitgang spanning.
Ook de extra belasting van de uitgang geeft maar een kleine variatie van de uitgang spanning.
Zonder uitgebreide testen(kost veel tijd) kan ik niet goed bepalen hoeveel de referentie minder stabiel is door deze opset.

Wat betreft de referentie uitgang en zijn stroom injectie, ik heb de opstart instellingen bekeken en er is niets vreemds te zien.
De voeding komt uit een LAB voeding ingesteld op 18V en 2-ampere max stroom.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Kruimel-02.png

.
Ik zie voorlopig geen problemen met de deze opzet, er zijn meerdere items die getest zou moeten worden, zoals het ruisgedrag.
Ik denk dat een LM317 als normale regelaar die goed is ontkoppeld minder ruis en stabieler is dan een 12V Zener.

Maar de hulpstroom voor de referentie uitgang, zie ik tot nog toe niet als probleem.

Het printje als afsluiting, het lijkt wel een Arduino schakeling! ;)
https://www.bramcam.nl/Diversen/Kruimel-03.png

.
Groet,
Bram

Op 23 november 2023 22:50:46 schreef blackdog:
Zonder uitgebreide testen(kost veel tijd) kan ik niet goed bepalen hoeveel de referentie minder stabiel is door deze opset.

Als ik kritisch lees, dan zeg je hier dat de referentie minder stabiel wordt, alleen kun je niet aangeven hoeveel. ;-)
Dan rijst de vraag of het nadeel niet groter is dan het voordeel...

Bewondering trouwens voor de moeite die je genomen hebt!

Hi rob040,

Dank je. :)

Alles stond nog aangesloten dus heb ik de Audi Precision meetset even aangesloten, ruis is met een 22KHz bandbreedte rond de 200µV RMS.
Als ik de spanning deler van de +ingang ontkoppel naar massa met 0,47µF, dan zakt de gemeten waarde naar ongeveer 140µV RMS binne de zelfde bandbreedte.

De ruis is wat mij betreft dan mooi genoeg voor een gewone LAB voeding, vele Pro voedingen halen dat niet eens.
Met een beetje tuning door de brug weerstanden wat lager te maken kan je nog wat stroomruis beperken, maar voor als nog vind ik dit geen echt aandachtpunt.

De referentie spanning veranderd maar weinig als ik van 25mA belasting naar ruim 400mA belasting ga, ook de ruis veranderd niet noemenswaardig.

Verder is het aan Kruimel om afwegingen te doen.

Groet,
Bram

PS
De Pull Up weerstand R16 moet verhoogt worden tot zeg 1K, ander zit je met product spreiding te dicht bij de stroom dat de LM723 de spanning op zijn Referentie uitgang nog kan regelen.
Dit komt ook beter uit voor de eventuele injectie van wat extra stroomruis vanuit de 12V Zener en de LM317 stroombron.
Als ik de LAB Voeding varieer van 17 naar 32V veranderd de uitgang minder dan 0,4mV bij de 9V uitgang spanning waarbij ik deze metingen heb gedaan.

[Bericht gewijzigd door blackdog op (22%)]

Ha Bram,

Dank weer voor de aanvullende meting, altijd interessant. :-)
Ik heb naar aanleiding van deze meting even snel proberen te achterhalen wat nou de reden van het toevoegen van R16 was, maar dat wordt even meer tijd uittrekken om dat terug te vinden. Want dat zou mij helpen in de afweging of het wel of geen zin heeft.
Ik hik, net als Bobosje, aan tegen het feit dat je een referentieuitgang gaat manipuleren, maar dat was denk ik al wel duidelijk.
Kom er mogelijk nog op terug als ik dat doel helder heb.

Verder is het aan Kruimel om afwegingen te doen.

Dat staat als een paal boven water, de discussie is denk ik ontstaan uit nieuwsgierigheid waarom en heeft het geen nadelige gevolgen.
Best interessant, toch?

Groet, Rob

Hi rob040, :-)

Eerst even dit, ik vind het uitstekend dat zoiets als dit voorbij komt op dit forum, het gaat wat mij betreft er om, om inzicht te ervaren.
Regelmatig geef ik aan dat ik heel veel afwegingen doe en dat ik het afweeg proces dan laat zien in het desbetreffende topic.
Dit natuurlijk voor het leren en vermaakt voor mijzelf en de lezers.

OK terug naar je vraag.
De Referentie uitgang wordt geholpen door de Pull Up weerstand waarvan ik eerder vandaag heb aangegeven dat het beter is om hem wat hoger in waarde te kiezen.
Je helpt hiermee de Referentie uitgang, deze hoeft hiermee minder stroom te leveren en hiemee hou je de dissipatie in het IC lager.
Dus je temperatuur stabiliteit vooral vanaf het aanzetpunt wordt daar beter door.

Soortgelijke techniek kan je ook vinden in de application notes van spanning referenties.
De uitgang wordt dan geholpen door één of twee transistoren en dan kan je zo aan een Reverentie komen, die b.v. 2-Ampere kan leveren! :+
De referentie uitgang blijft hiermee gewoon binnen zijn goede gebied werken, variatie van de stroom die geintjecteerd wordt op die node,
wordt gewoon door de loopgain van de spannings referentie weggeregeld, niets is perfect en ook de mogelijkheid van de loop die de referentie spanning constand houd, is niet oneindig.

Deze techniek met een hulpstroom moet natuurlijk wel in verhouding blijven, in deze schakeling is de stroom uit de de 7V node rond de 9mA.
Met de 1K weerstand en de 12V uit de zener wordt er ongeveer 5mA door de 1K weerstand geleverd. dat is 60mW minder dissipatie in de LM723.
En ja ik weet dat het IC veel meer mag/kan dissiperen, maar hoe koeler, hoe lager de wat langere termijn drift, hoeveel je dit belangrijk vind, hangt van je toepassing/keuzes af.
Dat het mis zou gaan met de referentie aansluiting, door deze Pull Up weerstand, daar zie ik geen rede toe.
Volgens de meting, zie het "boot plaatje" gaat er niets verkeerd, alles komt uit de zelfde uiteindelijke 12V Zener spanning.

Net nog een test gedaan door de soldeerbout op de 12V Zener te houden, dat shifte de uitgang spanning met 2mV, dat is zo klein, wat mij betreft is dat niet intressant.
Dus vergeet de grote invloed van de Zener spanning.
Deze opzet met het voeden van de LM723 vanuit een stroombron gestuurde Zener schakeling, heeft verder nog als voordeel dat hij vrijwel ongevoelig is voor variaties op de buffer elco door belasting variaties/Rimpel en Netspanning variaties.
Dus laten we ook de voordelen goed in het oog houden van deze schakeling opset.

Dan de vraag/antwoord waarop iedereen wacht, kan het zonder de 1k Pull Up, bij mijn LM723 gaat dat in ieder geval goed.
Heb ook nog even gekeken naar de ruis met de Audio Precision meetset zonder de Pull Up weerstand, geen verschil van betekenis.
Je hebt natuurlijk en redelijk grote demping door de 1K Pull Up weerstand en de Ri van de referentie schakeling hierdoor worden de variaties ook gedempt.
Het effect is kleiner dan de 1/F ruis en de stroomruis van de opamp ingangen van de LM723.

Ik hoop dat dit nog wat duidelijkheid verschaft.

Groet,
Bram

Ha blackdog,

Er viel mij iets op ook al heb ik het draadje niet gevolgd maar een ruis spanning van 100 µV zou ik geen lab voeding willen noemen.
Ik weet niet hoe je er zelf tegenaan kijkt ?
Maar goed eerst lezen....

Groet,
Henk.

Hi Henk,

Heb je de datasheets wel eens gelezen van de moderne "LAB" voedingen, goed gaan zitten.
De meeste hebben voorregelingen met switchers en daarna een lineaire naregeling, vaak zitten ze dan op 1a 2mV.

Wat ik gemeten heb is grotendeels de ruis uit de LM723 zelf, dat kan nog wat beter dan in deze schakeling maar je gaat toch niet beneden de 50uV komen.
De voedingen waar op dit forum en andere gesproken wordt, heeft weinig te maken met b.v. het project dat van mij loopt op die forum, waarbij ik het max op een paar uV probeer te krijgen.

Dus, ja kan b.v. 100uV als "veel" zien, maar natuurlijk wel de toepassing in de gaten houden.
De gene die Korad, Siglent, Rigol voedingen kopen(de lineaire typen) kijken denk ik bijna nooit naar het ruisgedrag van hun voeding.
Dat jij en ik en nog een paar anderen, andere eisen stellen aan een LAB voeding, geld het niet voor de grote groep gebruikers.

Groet,
Bram

Op 24 november 2023 14:24:48 schreef blackdog:
Soortgelijke techniek kan je ook vinden in de application notes van spanning referenties.
De uitgang wordt dan geholpen door één of twee transistoren en dan kan je zo aan een Reverentie komen, die b.v. 2-Ampere kan leveren! :+
De referentie uitgang blijft hiermee gewoon binnen zijn goede gebied werken, variatie van de stroom die geintjecteerd wordt op die node,
wordt gewoon door de loopgain van de spannings referentie weggeregeld, niets is perfect en ook de mogelijkheid van de loop die de referentie spanning constand houd, is niet oneindig.

Dat is actieve stroombron regeling (zie afbeelding) die pas in actie komt wanneer de stroomafname uit de regulator boven een bepaalde drempel uitkomt en niet te vergelijken met een weerstandje tussen 12V en de Vref pin waarmee de Vref pin constant een spanningsbron ziet met een laag ohmige Ri van slechts 500 ohm.

Hoi Bram,

De Referentie uitgang wordt geholpen door de Pull Up weerstand waarvan ik eerder vandaag heb aangegeven dat het beter is om hem wat hoger in waarde te kiezen.
Je helpt hiermee de Referentie uitgang, deze hoeft hiermee minder stroom te leveren en hiemee hou je de dissipatie in het IC lager.
Dus je temperatuur stabiliteit vooral vanaf het aanzetpunt wordt daar beter door.

Ik heb dat inderdaad teruggevonden in jouw eerdere stukje en de uitleg van Kruimel afgelopen woensdag.

Deze techniek met een hulpstroom moet natuurlijk wel in verhouding blijven, in deze schakeling is de stroom uit de de 7V node rond de 9mA.
Met de 1K weerstand en de 12V uit de zener wordt er ongeveer 5mA door de 1K weerstand geleverd. dat is 60mW minder dissipatie in de LM723.
En ja ik weet dat het IC veel meer mag/kan dissiperen, maar hoe koeler, hoe lager de wat langere termijn drift, hoeveel je dit belangrijk vind, hangt van je toepassing/keuzes af.

Ik zou me zorgen maken als de belasting (en dus het te dissiperen vermogen cq warmte) zou fluctueren.
Maar het zijn verbeteringen achter de komma, als het al wat oplevert.

Volgens de meting, zie het "boot plaatje" gaat er niets verkeerd, alles komt uit de zelfde uiteindelijke 12V Zener spanning.

Daar was ik ook niet bang voor ;-)

Deze opzet met het voeden van de LM723 vanuit een stroombron gestuurde Zener schakeling, heeft verder nog als voordeel dat hij vrijwel ongevoelig is voor variaties op de buffer elco door belasting variaties/Rimpel en Netspanning variaties.
Dus laten we ook de voordelen goed in het oog houden van deze schakeling opset.

Dat geloof ik meteen, maar die stroombron zit er toch wel, met of zonder R16... En over het nut van die laatste ging het.

Groet, Rob

Hi,

Ik zie geen bezwaar tegen de Pull Up weerstand als deze goed berekend wordt.
De referentie uitgang ziet het verschil niet, of laat ik het zo zeggen of hij nu 4 of 8mA moet leveren.
Zonder weerstand ongeveer 9mA die de Referentie uitgang levert, met de weerstand levert de referentie uitgang zelf rond de 4mA.
Hierdoor hoeft de loop van de referentie uitgang minder zijn best te doen, om de spanning stabiel te houden.
Zou de Pull Up weerstand uit een ruwe en/of varierende spanningsbron komen, dan zou ik nee zeggen, maar dat is hier niet zo.

Er op blijven hameren dat die uitgang daar niet voor bedoeld is heeft weinig zin, die uitgang weet het gewoon niet, dit als het goed is ingesteld met b.v. de 1K weerstand in dit schema.
De referentie uitgang hoeft op deze manier minder stroom te leveren, dissipeerd daardoor minder en is daardoor ook meestal stabieler.

Bij het ontwerpen kijk ik altijd wat er mogelijk is, hoe kan ik het kneden zodat er zo veel mogelijk performance uit komt, met zo weinig mogelijk onderdelen.
Bij sommige ontwerpen kan mij het aantal onderdelen niet schelen, ik wil "X" bereiken en als daar dan twee weerstanden van nodig zijn die bij elkaar 90€ kosten dan komen die er gewoon in.
Het is aan de ontwerper om de afwegingen te maken die hij of zij nodig vind, en als er een techniek gebruikt wordt die je vaak niet ziet betekend dat nog niet dat het daarom verkeerd is.

Wat hier is toegepast is, zijn de Wetten van Kirchhoff met als uitgangs punt dat de LM723 voldoende stroom levert vor ee ngoede werking en dat product spreiding er weinig toe doet.
De zelfde schakeling willen toepassen als je 85mA Referentie stroom nodig hebt, dat lijkt mij niet wijs, dan is het denk ik beter om een aparte referentie schakeling te bouwen, wat kan met een LM723. :-)

Met nog als toevoeging, in de schakeling van Kruimel is de stoomvariatie van de referentie stroom heel klein, dus wat mij betreft geen punt.

Groet,
Bram

@Blackdog,
Geweldig dat je een opstelling gemaakt hebt om te testen wat het effect van R16 op de 723 heeft.
Je hebt ook een mooi en goed gedocumenteerd rapport geschreven.
.
Ik heb een klein (off-topic) dingetje gevonden.
Het betreft de besparing van de warmteontwikkeling in het IC.

Met de 1K weerstand en de 12V uit de zener wordt er ongeveer 5mA door de 1K weerstand geleverd. dat is 60mW minder dissipatie in de LM723.

Dat kan ik niet helemaal plaatsen.
Als ik naar je test-schema kijk, dan zie ik dat door de weerstand van 680Ω een stroom loopt van 8,2mA in groen geschreven. Ik ga uit dat dat een echt gemeten waarde is. Dan kom ik uit op een warmteontwikkeling in die weerstand van I2R = (8,2)2.680mW = 45,7mW. Die warmte hoeft niet meer in de LM723 verstookt te worden, dus die 45mW is de besparing op de warmteontwikkeling.
Verhoog je de weerstand naar 1k, dan loopt er door die weerstand 5mA (12V voedingsspanning - 7V referentiespanning). De warmteontwikkeling is dan 25mW.
.

De gene die Korad, Siglent, Rigol voedingen kopen(de lineaire typen) kijken denk ik bijna nooit naar het ruisgedrag van hun voeding.

:)
Ik sowieso niet. Als de nood aan de man is, dan gebruik ik gewoon mijn labvoeding om mijn autoaccu op te laden.