Надо построить линейный стабилизатор напряжения +/-15в, 100мА с уровнем шумов <-98дБ. Обычный стабилизатор на LM317 как оказалось не тянет. На что бы следовало обратить внимание при постройке? Использовать транзисторы, а не ИС, вместо стабилитронов - опорные источники напряжения а-ля AD780? Резисторы не МЛТ?Буду рад любым полезным мыслям!

LCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLC
LCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCL
CLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLC
LCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCL
CLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLC
LCLCLCLCLCLCLC
фильтр? При сверхбольшом кол-ве элементов будет сверхмалошумящий источник.

И еще это все в жидкий гелий По-моему количество LC-каскадов должно как-то разумно ограничиваться...

Позвольте уточнить количество попугаев. "<-98дБ" это менее 10мкВ означает?

А жидкий гелий электричество проводит?

Ну типа того. Лучше чем 4.7мкВ шума не надо. Абсолютная точность воспроизведения 15в не важна.

Вот здесь разве не о подобном пели?

Помимо AN3657 от Максима в сылке на ветку предыдущем посте в этом http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=631597 посту в пдф-ке результаты обмера разных фильтров. Плюс LT3080 имеет 40мкВ в полосе 10Гц-100кГц (а полосу надо вообще-то обязателно указывать), LT3029, сдвоенный - 20мкВ. Это я о том еще, что минус 100дБ это одна стотысячная от 15В или 150мкВ, но вроде не 10 и не 4.7мкВ. Или я что-то неправилно считаю? Вообще из низковольтных adp150 неплох, но он не для 15В, как и рекордсмен из мне известных HMC860LP3E - 1.5мкВ от 10Гц до 100кГц, к сожалению тоже не для 15В

В pdf на ADP151 написано, как использовать на более высокие напряжения (кстати там ошибка в формуле на рис. 33). Шумы действительно низкие (проверял на SSA), но очень сильно зависят от ESR/ESL емкостей и компоновки на печатной плате. Диапазон входного напряжения можно расширить тем же LM317, предварительно понизив напряжение до 16В.


Если закрыть глаза на эквивалентное выходное сопротивление, то нужно переходить на дискретный вариант: и шумы можно получить ниже 1мкВ и проблем со стабильностью нет. Как самый простейший вариант - всеми любимый транзисторный фильтр.

Да? А на 0.1Гц как шумы задавить с помощью LC фильтра? По-моему, RC-фильтр здесь актуальнее. Точнее LRC-фильтр.

Почему-то мы все привязались к этим микроВольтам, забывая о приведении шумов к частоте, как положено по науке.
Может автору как-то пора определиться, какую шумовую характеристику мы хотим получить, а уж от этого плясать?!

Нужна очень большая L и очень большая С. Про габариты же ничего не сказано. И вообще, мы непонятно что обсуждаем. Сильно похоже на задание к курсовому, причем сам преподаватель не смог правильно ТЗ написать.

Правильно. Просто я написал что меньше чем минус 98дБ, но не более чем минус 130дБ - теоретический минимум (т.е. 4.7мкВ) . Диапазон частот - от 10 Гц до 25кГц. У курсовым это никакого отношения не имеет, поскольку там можно написать, что угодно...этот период давно уже в прошлом. Я могу немного ошибаться в академической постановке вопроса, потому прошу не бить меня сильно , и поскольку специальных шумовых измерителей у меня нет, я измеряю шум примитивно, с помощью 24-бит. проф.звуковой карты, подключенной через пленочный конденсатор к источнику напряжения. Получается шум, выбросы которого на протяжении 10сек имеют некоторый максимум - который я и нахожу. Амплитуда 15В - 0дБ.

"Вот здесь разве не о подобном пели?" -Да, спасибо, весьма близко - название темы сбило с толку и я ее пропустил.

Понятно. Вам короче нужно чтобы эта карточка ничего не увидела. Тогда все что вам нужно это операционник, может найдете сразу такой чтобы выход давал требуемый ток, хотя можно и два транзистора поставить и сделать усилитель AB.

Если шумы нужны минимальные, то лучше всего сразу делать на прецизионном ИОН, малошумящих ОУ и биполярных транзисторах, а затем добить шумы фильтрацией.
Но если нужна надёжная и практичная схема с защитой от КЗ и термозащитой, интегральное исполнение актуальнее, подходящих линейников много у Linear Technology.
Я в своих синтезаторах пошёл именно по второму пути. У большинства таких линейных стабилизаторов, например LT1763, есть опция подавления шумов внешним конденсатором, которой нужно умело пользоваться: надо чётко уяснить, откуда происходят помехи и шум и какой номинал ёмкости конденсатора подойдёт, если он вообще нужен. После LT3080 поставил мощную многозвенную фильтрацию, в т.ч. с помехоподавляющими дросселями. Получившиеся шумы не мерил, удовлетворился достаточно чистым спектром синтезатора.
А каково назначение Вашего источника питания, если не секрет? Если питание операционников, то не стоит выставлять слишком жёсткие требования.

Прецизионный ИОН здесь наверняка не нужен: автору точность и стабильность ни к чему, а шумы действительно только фильтровать.

Дайте догадаться. Усилитель для Звука. Именно так, с большой буквы. Для настоящего аудиофила. Правда, у настоящих аудиофилов, имхо, вообще не должно быть нижней планки Совершенства.

Так точно, для звука. Если точнее, для измерительного микрофона. Просто шум больший -90дБ при этом слышно. А получать лучшие х-ки (а-ля -138дБ) для меня нету смысла, поскольку я не настоящий аудиофил, а так только - поиграцца... . А шум я так понимаю собственный полупроводниковых элементов (тепловой и т.д.), но не наводки 50,100 и т.д Гц. А как насчет параллельного соединения транзисторов фильтра - шум должен вроде как уменьшаться пропорционально корню из количества оных, или в этом нет большого смысла? Конечно выбрать оптимальный ток для транзистора вряд-ли получиться но все же - можно взять какой-нибудь малошумящий транзистор (типа 2sc2240)?.

Прецизионные ИОНы как правило имеют очень низкие шумы, пэтому фильтровать меньше придётся, но ежели поиграться, тогда согласен.
Тогда проще всего было бы взять готовый сдвоенный малошумящий ОУ с сильным выходом до 1А и от стабилитрона масштабирующий усилитель, а с его выхода - инвертирующий усилитель. Защиту выходов ОУ можно совместить с RLC-фильтрами. И фильтровать, фильтровать, фильтровать...

Мне вот интересно, а что мешает афтору просто купить батареек?

"...с сильным выходом до 1А и от стабилитрона масштабирующий усилитель... " - в смысле ИОН на стабилитроне или питание ОУ от стабилитронов? А стабилитроны сами не шумят? И еще тут в вышеуказанных ссылках, в схемах есть танталовые конденсаторы. В чем их особенности по сравнению с алюминиевыми? .... Батареек купить - ну я так и делаю вообще -то, просто раз люди как-то могут без них, и мне интересно стало попробовать.

ИОН на стабилитроне, питание ОУ - от выпрямленных +/-20...25В.

Проверяете как преподаватель электроники? Хорошо, отвечу:
Разумеется, шумят, равно как шумят все компоненты, в т.ч. резисторы. Задачу отбора компонентов по шумовому коэффициенту придётся решать обязательно. Избегать высокоомных резисторов, полевых транзисторов и электролитов лично по своему скорбному опыту советую.

Для меня в них есть следующие плюсы: высокая удельная ёмкость, низкая индуктивность, удобный для компоновки и трассировки корпус.
Но Вам не советую - очень дорогие, лучше попробуйте твердотельные конденсаторы, которые вот здесь ledum советовал.

Кстати, батарейки тоже шумят! Но аккумуляторы шумят сильнее... Вначале темы вообще хотел переключаемые ионисторы предложить, но шумы коммутации всё испортят.
Да и с вольтажом есть проблемы, и с ресурсом тоже... Хотя при желании все эти проблемы можно решить!

Блин, при требуемых мощностях по питанию для микрофонного усилителя (да для чего там 100mA!? )просто фильтровать и не морочить ни себе, ни людям голову. Тем более, что нужно уж СПЕЦИАЛЬНО "постараться", что-бы ВСЕ шумы источника питания пролезли на выход микрофонного усилителя. Проблема практически высосана из пальца.

Особенно, если вспомнить, что коэффициент ослабления помех по питанию у операционных усилителей равен около 100dB

Категорически не согласен!
Проблема высосана из пальца теоретически. Из-за нулевого практического опыта.

И он еще и преподает "электронику и микроконтроллеры в университете."

У вас тут что, закрытый клуб по интересам, и задавать глупые вопросы нельзя? Не нравится вопрос - не отвечайте! Поместить тему шумов питания в ветку "Rf & Microwave Design" и выяснять зачем мне все это нужно, вместо того, чтобы дать наводящие ответы по сути конкретного вопроса. "...Зачем там 100мА..." - потому что надо! - Много их там, усилитетей этих, понимаете!?... мне что 10страниц текста писать для чего это надо?! Человеку свойственно сомневаться в принятии решений, поэтому он иногда консультируется с другими, особенно если есть промахи, а эти другие не обязаны отвечать если им что-то не нравится и тем более переходить на личности.

О ком это?


Вы не правы. Аудиофилы умудряются слышать то, чего инженеру никогда не померить.

Нет. Можно. Но обратно, уж нельзя и посмеяться с глупых вопросов? Вообще, если посмотреть формулу по которой считается коэффицент усиления усилителя охваченного ООС, становится совершенно ясно, что пульсации и шумы по питанию ему глубоко фиолетово.


Угу. Если пустить электричество, не в том направлении в котором провод волочили...... Кирдык прозрачности звучания в общем.

Да почему же "глупые"? Вопросы не бывают глупыми. На то и форум. чтобы посоветоваться по самым разным проблемам. Никто тут смеяться не должен.
Просто неожиданное требование. Как всегда, не рассказывается сразу для чего это нужно. Оказывается, и проблемы нет.
Почему-то многие просят решить шахматную задачку, показывая только угол доски в 4 клетки. Остальное нужно додумывать и медленно вытягивать клещами.
Или сами всю доску еще ни разу не видели?

Это не ответ

А это уже ответ. Для "много" проще сделать "много" простейших фильтров на "много" меньшие токи для каждого из "многих" микрофонов/усилителей. Заодно сразу уменьшите проблемы со взаимными влияниями каналов.

Вот то то и оно, что непонятно, какие там усилители и для какого-микрофона. Обычно для конкретных моделей всё уже давно отработано, и изобретать велосипед не надо.

Да нет, я так всё время на этом форуме глупые вопросы задаю, интересно умных людей послушать. Иногда глупые вопросы превращаются в умные темы.
Такая бурная реакция на форуме - не редкость. Это называется "бурю в стакане поднимать". Сам таким делом грешен, сейчас поспокойнее с возрастом стал.
По сути вопроса, как я понял, наметилось три варианта решения:
1. Сделать очень шумный источник питания, а затем тщательно отфильтровать.
2. Сделать малошумящий источник питания, а затем дополнительно отфильтровать.
3. Сделать сверхмалошумящий источник питания, который для полного счастья отфильтровать.
Если убрать глупые и сложные варианты, то останется лишь один вариант. Тихо не там, где всё время фильтруют, тихо там, где зря не шумят и фильтруют.
А вообще тема сверхмалошумящего источника питания, например в радио, это очень актуальная тема! Так что я вопрос в заголовке глупым никак не считаю.

Из всего того, что мне было сказано, я к сожалению не открыл для себя ничего нового, поскольку что знал, то и узнал. Видно форум постигла участь ему подобных - когда вместо "что бы можно было сделать" рассказывают "а зачем?" "а оно тебе надо?", "а может ты дурак?". Исходные условия в теме достаточные для ответа, а остальное непонятно только тем, кто "не в теме". А вопросы про килограммы золота в кабелях, и прочие намеки на "аудиофилию" (вы же это хотите услышать!) - все это полный бред. Раньше такого наблюдалось меньше.

phantom пропускайте мимо ушей лишнее, эмоции только мешают.
Для затравки даю Вам статейку, в конце которой есть примерный вариант малошумящего дискретного LDO. Мне эта схемка нравится своей простотой, низкой стоимостью и стабильностью, но в ней к сожалению не расписана методика выбора номиналов и не хватает пары дискретных элементов для практической реализации. Если будут какие-то сложности с расчетом или выбором элементов, задавайте вопросы, оптимизируем по уровню шума.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Помимо шума существует проблема помех, и решать их нужно комплексно - схемотехнически, конструктивно. Источник питания здесь далеко не на первом месте. Вот интересно, у phantom уже есть неудачный опыт проектирования своего усилителя, или пока только планы? Может, имеет смысл показать схему, которая требует такого малошумного источника питания?

Возможно, Вы правы, хотя бы отчасти.
Но, давайте через мысленный эксперимент подойдем.
Что есть любой стабилизатор? Устройство, которое сравнивает выход с эталоном и далее действует по Уставу. Не может оно иметь ошибок и шумов меньше, чем эталон принципиально.
А где взять совершенно тихий эталон? Да нет таких! Любой стабилитрон шумит, даже гальванический элемент. Разговоры о всяких чудесных LDO, следовательно, нужно отставить в сторону. В их составе есть опорное напряжение.
Не шумят (в определенном смысле) только линейные компоненты - конденсаторы, дроссели. Вот на них фильтры и строят для микровольтных уровней.
И второе, почему Вы не обращаете внимания на то, что несколько человек Вам подсказывают - любой ОУ подавляет синфазную помеху на многие десятки дБ. Не нужен источник ему с шумами в микровольт. Микровольты с выхода Вы уверенно получите и при пульсациях питания в милливольты. А это уже снимает всю остроту проблемы.

З.Ы. Ссылка на схему "малошумящего" LDO сводится к попытке отфильтровать шумы опорного стабилитрона Т-образным RC фильтром в обыкновеннейшем компенсационном стабилизаторе. Похоже, для него авторы где-то раздобыли ну абсолютно нешумящие и не стареющие резисторы.

Может. Эталон шумит во всей полосе частот, согласно плотности распределения шума. Если мы ограничим полосу, то получим менее шумный сигнал (или питание в данном случае). Представим здоровенный LC фильтр с полосой 0.000001 Hz. Что останется от шума? No pasaran

Еще раз заступлюсь в пользу автора.


Такой вопрос уже поднимался, можно обратиться к теме МШУ


А кто сказал, что нельзя эталон отфильтровать, хотя бы теми же самыми RC/LC элементами, как собственно делается сейчас во многих LDO? Одно дело фильтровать 100 мА, другое дело - 1 мА. Автору, как я понял, не безразличны габариты, и ставить конденсатор в 1000 мкФ или более ему не хочется.


Возможно планируется дискретный вариант усилителя с шумами лучше, чем у AD797 или LT1028?


А причем там резисторы? Если речь о резисторе, который стоит после опорника, то его сопротивление несоизмеримо велико с внутренним сопротивлением конденсатора и соответственно тепловые шумы не имеют никакого значения. Остальные резисторы подбираются достаточно малыми по величине, или просто блокируются по переменному напряжению теми же конденсаторами (на схеме не показаны).

угу. несоизмеримо.
Но если меж ними вставить требуемые 100дБ, то очень даже может быть.
И это еще на какой частоте соизмерять активное и реактивное сопротивление. стартеру нужно подавлять шумы в полосе частот, довольно широкой.

Опорник не нужно давить на 100 дБ, вполне достаточно и на 30-40 дБ.


Более широкая полоса обеспечивается фильтрацией по входу и на опорнике малогабаритными ферритовыми бусинками и проходными конденсаторами (или просто добавочными конденсаторами с маленькой емкостью).

Это очень хорошо, раз знания совпали, значит, скорее всего, они верны. Вы же, кажется, "были рады услышать любые полезные мысли" по своей теме.
Ну да ладно, вот Вам на память ещё одна ссылочка на эксперименты (посты 75, 77, 82, 93, 101, 103) в области чистого питания одного очень способного радиолюбителя.
Как раз с аудиокартой работал, как и Вы. Кстати, я там был его оппонентом, и он меня "разбил вчистую", показав на порядок более низкие шумы, чем Linear Technology.
Но я всё-таки остаюсь пока при своём мнении: проще и надёжнее всего взять заведомо малошумящий линейный стабилизатор и затем подавить его шумы до достаточного минимума.
Удачи!

Начнем с того, что классический UA723 имеет шум 6 мкВ
Отвечая на начальный вопрос, даю рекомендацию:
M5230L- микросхема широкого применения, двух-полярный стабилизатор имеет шум 12 мкВ при токе 30 мА при установке внешних транзисторов - ток неограничен (в разумных пределах),
Если вы работаете со звуком, то не следуйте рекомендациям радийщиков, а применяйте в качестве подавителя шумов параллельный стабилизатор (схему прилагаю). Схема рассчитана ток 60 мА и имеет шумы менее 1 мкВ с выходным импедансом пр. 0,02 Ом в диапазоне от 0 до 10 МГц
Но...
Если у вас разнесенные источники питания с разным током потребления - пишите отвечу

Это практически закрывает тему:
Regulators for High-Performance Audio
Несколько замечаний по ходу дискусии:
1)Электролиты тоже шумят, утечки...
2) Сейчас есть малошумящие опоры - XFETы AD44X references
3) Аудиофилы слышат то, что инженеры не могут измерить, по причине того, что пока никто не знает, что именно нужно мерить.

Тогда тему закрываю