Szajsowate kondensatry audiofilskie - obnazone!

[romekd]

>Rambo, 26 Paź 2009, 20:08

 

>zapowiadane wykresy pików szumowych

 

Jak rozumiem układ stabilizatora nie zawierał kondensatora blokującego wejście ADJ. Czy jego obciążenie (wg schematu było to 10,4 mA) stanowiły jedynie te dwa rezystory ustalające wartość napięcia wyjściowego?

[Rambo]

natura piku jest taka, że wyjście stabilizatora ma charakter indukcyjny co wiąże się z tym, że wzmocnienie stab. jest takie , że opada wraz ze wzrostem częstotliwości. Co pokaże rysunek na dole. Pik szumowy wynika więc z częstotliwości rezonansowej składowej indukcyjnej impedancji wyjściowej i pojemności kond. wyjściowego. Wysokość piku zależy m.in. od Q obwodu, więc i ESR kond. Pik szumowy przedostaje się też na wejście stab. stłumiony tylko o 20 dB. Impedancja staba znowuż zmienia się wraz z napięciem i prądem obciążenia.

 

Jakie było obciążenie w tym akurat pzypadku pomiarowym to nie wiem niestety.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[romekd]

Witam.

Panowie, zjawisko przedstawione przez Kolegę Rambo jest bardzo proste do wyjaśnienia. Układ LM317 jest stabilizatorem o napięciu wyjściowym 1,25 V (wejście ADJ podłączone do masy). By uzyskać napięcie wyższe zastosowano w jego aplikacji dodatnie sprzężenie zwrotne, realizowane przez dwa rezystory. Rezystor wpięty między wyjście OUT i ADJ pełni dodatkowo funkcję wstępnego obciążenia układu, które, by układ pracował prawidłowo, nie może być mniejsze od 5 mA. Dlatego wartość tego rezystora nie powinna być mniejsza od 240 R. Przez drugi z rezystorów płynie prąd o wartości 1,25 V/240 R, plus dodatkowo prąd wypływający z wyjścia ADJ (jego wartość wynosi około 50 uA). Gdy wyjście LM317 zostanie zablokowane kondensatorem o dużej dobroci, a przy tym stabilizator nie będzie obciążony niczym więcej poza dwoma rezystorami, o których wspomniałem, pojawi się uwypuklanie pewnej częstotliwości, której wartość będzie zależała między innymi od pojemności zastosowanego kondensatora blokującego wyjście układu. Z podobnym zjawiskiem możemy się spotkać jeżeli źle dobierzemy elementy do obwodu typu bootstrap.

 

W pierwszym załączniku zamieściłem oscylogram dla aplikacji LM317 z kondensatorem 820 nF (celowo użyłem wysokiej jakości kondensatora polipropylenowego o dużej dobroci). Zjawisko jest widoczne jedynie w przypadku braku dodatkowego obciążenia układu i bez kondensatora Cadj (pierwszy załącznik). włączenie obciążenia układu prądem 0,5A, a następnie jego szybkie wyłączenie powoduje wzbudzenie układu z oscylacjami o dużej amplitudzie (załącznik 2). Jeżeli układ zostanie następnie obciążony prądem o wartości 100 mA wzbudzenie ustaje, a w widmie szumów nie widać już uwypuklenia.

Dodanie kondensatora Cadj=47 uF przesuwa "pik szumowy" (dla układu nieobciążonego) na wyższą częstotliwość i powoduje znaczne jego osłabienie.

W trzecim załączniku pokazałem widmo szumów nieobciążonego LM317 z kondensatorem 820 nF.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Rambo]

NO NO NO, CHAPEAU BAS!

[romekd]

W kolejnym załączniku przedstawiłem widmo szumów dla układu z kondensatorem 820 nF, obciążonego prądem 0,1 A. Następny przedstawia widmo szumów układu po dodaniu kondensatora Cadj=47 uF i bez obciążenia, a w ostatnim widmo tego samego układu, ale obciążonego prądem 0,1 A.

 

Pozdrawiam,

Romek

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[romekd]

W kolejnym załączniku przedstawiłem widmo szumów dla układu z kondensatorem 820 nF, obciążonego prądem 0,1 A. Następny przedstawia widmo szumów układu po dodaniu kondensatora Cadj=47 uF i bez obciążenia, a w ostatnim widmo tego samego układu, ale obciążonego prądem 0,1 A.

 

Pozdrawiam,

Romek

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[romekd]

Przepraszam - dwa razy wysłało się to samo. Mam dzisiaj jakieś problemy z internetem :(.

[pawelb]

Przydały by się podobne pomiary dla 78xx/79xx...

[romekd]

>pawelb, 27 Paź 2009, 13:19

>Przydały by się podobne pomiary dla 78xx/79xx...

 

W wolnej chwili takie wykonam, bo sam jestem ich ciekaw.

[Rambo]

Romku - jeśli chodzi o typowy wzmacniacz audio kl.AB, to takie oscylacje mogą mieć miejsce i może z tego powodu zasilacz taki uznawany jest - w porównaniu np. do dobrego układu typu shunt - jako wpływający negatywnie na dźwięk.

[pawelb]

wynika z tych pomiarów, że prosty i tani zabieg polegający na wstawieniu oporu w gałąź zasilania jak radzi irek2 + odpowiedniego stałego obciążenia stabilizatora (opór do masy) pozwala uzyskać zasilanie o parametrach o parę klas wyższych pod względem szumów i oscylacji od standardowego stabilizator + pojemność (nawet najlepszej klasy) na wyjściu...a są jakieś minusy takich rozwiązań ???

[madly]

Zwiększenie rezystancji zasilacza, spadek napięcia na rezystancji szeregowej oraz w przypadku zmiennego prądu obciążenia - modulacja tymi zmianami prądu napięcia zasilającego (wpływ rezystancji szeregowej). Co jeszcze?

[irek2]

>Czy te 400 mV uzyskałeś dla zwartego wejścia przedwzmacniacza?

 

Tak, docelowo bedzie wejsciowy 10om i diody zabezpieczajace, dla zwartego wejscia przez 100om szumy wyniosly 510mV. Byly dwie pary 2sc2240 na wejsciu choc dodanie drugiej nie obnizylo szumow o 3dB wiec gdzie indziej jest ograniczenie, docelowo beda 4opary tranowe wejsciowych zeby nawet na BC546 uzyskac dobre wyniki.

 

W LM317 zaleca sie dac pierwszy rezystor 120om po to zeby wymusic staly przeplyw pradu 10mA bo tyle katalogowo wynosi minimalny prad wyjsciowy.

Te piki na charakterystyce to po prostu filtr dolnoprzepustowy o duzej dobroci, czym mniejsza rezystancja obciazymy wyjscie tym filtr ma nizsza dobroc a wiec i pik jest mniejszy.

 

Nalezy jeszcze pamietac ze pomiarowe szumy wyjsciowe sa zalezne od ustawionego napiecia wyjsciowego i czym jest ono wieksze tym szymy sa wieksze. Gdy liczymy je w odniesieniu do napiecia wyjsciowego to sa stale.

 

>Zwiększenie rezystancji zasilacza, spadek napięcia na rezystancji szeregowej oraz w przypadku >zmiennego prądu obciążenia - modulacja tymi zmianami prądu napięcia zasilającego (wpływ >rezystancji szeregowej). Co jeszcze?

 

Przy zasilaniu preampa te wady sa bez znaczenia. Co innego jak zasilamy cyfrowke z 3,3 czy 5V wtedy nie stosujemy filtrow RC tylko LC gdzie nie tracimy napiecia.

[Rambo]

świetne pomiary regulatorów w większym zakresie f

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[irek2]

Powyzej 1Mhz to nie wiem co sie w zasadzie mierzy bo chyba juz sam kondensator bo stabilizator juz nie pracuje w tym zakresie. Niektore firmy H-End przywiazuja do tego wage i stosuja stabilizatory dyskretne chwalac sie ze ich pasma siegaja megahercow. To wszystko mozna zmierzyc tylko najtrudniejsza jest odpowiedz na pytanie jaki ma to zwiazek z jakoscia dzwieku.

 

Filtrowanie zasilania to celowe zmniejszanie pasma dzialania stabilizatora co pogarsza jego odpowiedz na impuls ale zmniejsza szumy. Tylko co lepsze?

[bogdan_]

od kiedy to kondenstor pogarsza odpowiedź na impuls ?? W opisach kości są czasem wykresy line transient response i load transient response bez i z kondensatorem.

[jar1]

Prawde mówiąc, ja tu nic rewelacyjnego nie widzę. Wiadomo, że śmieci wielkoczęstotliwościowych jest wszędzie pełno. Pytanie, czy to ma czy nie jakiś wpływ na działanie urządzenia.

[Rambo]

Okazuje się, że te śmiecie o wysokiej częstotliwości mają wpływ. To jest te wasze voodoo, którego nie rozumiecie! Dlaczego nie czytacie teraz wypowiedzi Curl`a, który odkrywa tajemnice Hi-end`u na diyaudio.com? Tak, te śmieci to to, co się przedostaje z sieci i tego stabilizator nie tłumi. Tego nie tłumią także kondensatory elektrolityczne. Stąd ta cała walka Curla o specjelne trafo, dławiki w zasilaczu, specjalne kondensatory, kilka członów stabów komercyjnych + bufor bez pętli sprzężenia zwrotnego, grube blachy aluminowe itd. itd.

[4fury4]

Panowie, pomóżcie! Podpiąłem się pod ten temat, bo chciałbym wymienić w moim "dziwnym" wzmacniaczu kondensatory no-name na szajsowe "audiofilskie" (Black Gate'y, Nichcony, Panasoniki), a nie chcę mnożyć tematów. Problem w tym, że największe kondy, zapewne od zasilania, wrednie przyklejone są do PCB. Otóż, jak je odkleić, żeby nie zniszczyć płytki? Czy są na to jakieś sposoby?

[jar1]

Palnikiem, palnikiem....

[4fury4]

Palnikiem próbowałem, jutro spróbuję piłą motorową. Na podorędziu mam jeszcze rozrywanie końmi.

[irek2]

>od kiedy to kondenstor pogarsza odpowiedź na impuls ?? W opisach kości są czasem wykresy line >transient response i load transient response bez i z kondensatorem.

 

Zle mnie zrozumiales. Kondensator Cadj w LM317 widocznie redukuje tetnienia sieci i szumy ale widocznie pograsza impuls, jest to opisane w nocie katalogowej.

 

Dodatkowe filtry RC czy LC odciazajac stabilizator wykluczaja go ze stabilizacji w zakresie tlumienia filtra. To podstawowa wada stabilizatorow impulsowych w ktorych wyjsciowy filtr LC ma pewna czestotliwosci graniczna powyzej ktorej wzmacniacz bledu stabilizatora nie pracuje.

 

>Okazuje się, że te śmiecie o wysokiej częstotliwości mają wpływ. To jest te wasze voodoo, którego >nie rozumiecie! Dlaczego nie czytacie teraz wypowiedzi Curl`a, który odkrywa tajemnice Hi-end`u na >diyaudio.com? Tak, te śmieci to to, co się przedostaje z sieci i tego stabilizator nie tłumi. Tego >.nie tłumią także kondensatory elektrolityczne. Stąd ta cała walka Curla o specjelne trafo, dławiki >w zasilaczu, specjalne kondensatory, kilka członów stabów komercyjnych + bufor bez pętli >sprzężenia zwrotnego, grube blachy aluminowe itd. itd.

 

Wiekszosc ludzi tego nie slyszy a zapewne mozna to jakos zmierzyc. Dlatego powstal moj ''czysty'' zasilacz:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Kto go przetestuje, pomierzy czy poslucha?

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[marosik]

mam pytanie jak wplywa bocznik na pomiary>? tzn jak sie zmieniaja parametry i ktore?

czy rozne boczniki (mam na mysli 100nF roznych pprodunentow) roznia sie w pomiarach?

 

jak zmieniaja sie parametry kondensatorow tej samej serii tej samej pojemnosci ale roznych napiec max>?

[morris]

Bocznik powoduje spadki całkowitej impedancji w pewnych zakresach częstotliwości, ale tez rezonanse powodujące peaki impedancji. Pomiary są na diyhifi.org. Jak ktoś na diy audio zauważył ( i to był ktoś z osób o zacięciu "czysto elektronicznym") bocznikowanie kondensatorów w przypadku wzmacniaczy mocy ale też i opampów powoduje taki właśnie peak akurat w zakresie gdzie przypada wzmocnienie jednostkowe i pogarsza stabilność.

Jak wpływają napięcie znamionowe?

W przypadku elektrolitów obniża ESR i jako że powiększa wymiary to pewnie zwiększa ESL.

W przypadku reszty kondensatorów zwiększa jedynie ESL.

[marosik]

czyli jesli zastosujemy kilka kondkow odsprzegajacych/bocznikow to te piki powinny sie wygaszac czy raczej rosnie ich liczba na roznych czestotliwosciach?

'na ucho' boczniki mula dzwiek czyli w pomiarach...>?

jak to jest ze wszyscy producenci stosuja boczniki (kilka roznych pojemnosci) i dzwieku im to nie muli?

[morris]

Ps. Zachęcam do eksperymentów tj. niskoimpedancyjny elektrolit + szeregowo z nim rezystor na wyjściu z nim na wyjść stabilizatorów pokroju LM317 jak i każdego z silnym sprzężeniem zwrotnym wraz ze zmianą wielkości rezystora słychać zmiany - tam jak ognia raczej unikać low esr, zresztą na odprzęganiu układu lokalnym też słychać zmiany.

Śmieszne jest jak ludzie piszą teoretycznie- przerobiłem kilkanaście typów regulatorów od szeregowych(na opampach,dyskretnych z GNFB i bez) po shunty i dobry regulator dla audio to nie tylko szumy;) a raczej :

1.Stabilność

2. Odpowiedź impulsowa

2.Przebieg impedancji

3. PSRR

4.Wielkość impedancji

Czytać posty Curl'a Carra i paru innych osób budujących rzeczywiste układy (PMA i wielu innych)...czytać analizować, budować

[morris]

marosik, 10 Sty 2010, 22:57

 

>czyli jesli zastosujemy kilka kondkow odsprzegajacych/bocznikow to te piki powinny sie wygaszac czy

>raczej rosnie ich liczba na roznych czestotliwosciach?

>'na ucho' boczniki mula dzwiek czyli w pomiarach...>?

>jak to jest ze wszyscy producenci stosuja boczniki (kilka roznych pojemnosci) i dzwieku im to nie

>muli?

Generalizując rośnie ich liczba (mam tu na myśli bocznikowanie elektrolitów+ foliowcami) w pomiarach mają górkę w impedancji (im mniejsze ESR/większe ESL kondensatorów tym większą w impedancji) co niesie za sobą możliwość wzbudzeń lokalnych układu które często trudno wychwycić oscyloskopem bo sonda oscyloskopowa kompensuje je, a jeśli nie wzbudzeń to na pewno w przypadku jakichkolwiek zmian poboru prądu przez obciążenie oscylacyjnych zmian napięcia na zasilanym układzie. I tu moja teoria - częstotliwość tych drobnych oscylacji jest wysoka a więc leży w zakresie gdzie pssr każdego opampa jest małe więc się przedostają śmieci na do układu.

[morris]

marosik, 10 Sty 2010, 22:57

 

>czyli jesli zastosujemy kilka kondkow odsprzegajacych/bocznikow to te piki powinny sie wygaszac czy

>raczej rosnie ich liczba na roznych czestotliwosciach?

>'na ucho' boczniki mula dzwiek czyli w pomiarach...>?

>jak to jest ze wszyscy producenci stosuja boczniki (kilka roznych pojemnosci) i dzwieku im to nie

>muli?

Generalizując rośnie ich liczba (mam tu na myśli bocznikowanie elektrolitów+ foliowcami) w pomiarach mają górkę w impedancji (im mniejsze ESR/większe ESL kondensatorów tym większą w impedancji) co niesie za sobą możliwość wzbudzeń lokalnych układu które często trudno wychwycić oscyloskopem bo sonda oscyloskopowa kompensuje je, a jeśli nie wzbudzeń to na pewno w przypadku jakichkolwiek zmian poboru prądu przez obciążenie oscylacyjnych zmian napięcia na zasilanym układzie. I tu moja teoria - częstotliwość tych drobnych oscylacji jest wysoka a więc leży w zakresie gdzie pssr każdego opampa jest małe więc się przedostają śmieci na do układu.

[marosik]

czyli boczniki powoduja piki ktore sa kompensowane przez sondy pomiarowe(ciezko je pokazac). natomiast low ESR powoduja oscylacje...

 

 

a co jesli za stabem daje kondensator np tantal okolo 10uF za nim rez ok 40R i za tym wszystkim daje kond low ESR np 470uF plus kilka bocznikow foliowych np 1n 10n i 100n>?czy w takiej sytuacji tez dobrze jest dac obciazenie stabilizatora? dac je przed czy za rezystorem40R>?

jesli dam go za rez'kiem to tworzy mi sie dzielnik napieciowy wiec pewnie rez obciazajacy powinien byc tuz przy stabie.

[morris]

Sprostowanie: peaki w impedancji łatwo pokazać dysponując odpowiednim sprzętem natomiast drobne oscylacje powstałe na skutek tych peaków (jak i też ogólnie mające inna przyczynę a leżące w paśmie kilkudziesięciu Mhz i występujace lokalnie ) trudno wychwycić.

Tak bezpośrednio teoretrycznie nie da się powiedzieć co jest lepsze- u mnie przy dacu najlepiej jednak spisują się NP0lub PPS jako boczniki tylko niespeecjalniee nadają się do tuningu gotowych urzadzeń.

marosik po przeczytaniu Twoich postów wiem że lubisz eksperymenty więc trick z rezystorem szerogowym z low esr jest w sam raz dla Ciebie;) nota bene shunt regulator (jaki był w tym cdku Yamahy do zasilania analogówki to bdb stabilizator a przy tym masakrycznie prosty:) - polecam do zasilania opampów i wszelkiej maści układów o stałym poborze prądu super rzecz szczególnie jeśli poprzedzimy go dodatkowo jakimś wtórnikiem emiterowym takim z kondensatorem zamiast zenerki. Tylko wążna rzecz shunty stosować bezwzglenie lokalnie maksymalnie blisko zasilanego układu- ja to robię tak że mam dwie płytki: jedna z układami liniowymi a druga pod nią ze stabilizatorami na dystansach 7mm. Więc wszystko jest max kompaktowe