Folgendes Problem: Ein Verstärker mit "nur" 33dB PSRR (<10MHz, weitere Angaben fehlen leider) muss mit einem Boost-Converter versorgt werden. Der Verstärker ist sehr empfindlich (Sensitivity = 500nV, G=100) Wie kann man in der Praxis abschätzen, wie die Spannugnsversorgung gefiltert werden muss, damit die Performance des Verstärkers höchstens "vernachlässigbar" beeinträchtigt wird?
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Luky S. schrieb: > Sensitivity = 500nV Was bedeutet dieser Begriff an dieser Stellefür? Meinst du damit das Rauschen? Luky S. schrieb: > damit die Performance des Verstärkers höchstens "vernachlässigbar" > beeinträchtigt wird? Willst du nicht einfach die ganze Schulaufgabe hier posten?
Sensitivität ist das kleinste Eingangssignal, das noch detektiert werden kann. Ist keine Schulaufgabe, Schüler haben jetzt Ferien...
Um welche Leistung reden wir? Paar Watt oder was mit richtig Bumms? Was ich machen würde wenn's keine Kilowatts werden sollen: StepUp auf die gewünschte Ausgangsspannung plus 3..4V und lineare Nachregelung.
Wir reden von Kleinsignale, der Verstärker braucht 70mA bei 5V Ja das mit dem nachgeschalteten LDO kenne ich, aber ich möchte mal verstehen, wie man es berechnen würde. Nicht einfach auf Verdacht überdimensionieren. Kann man sagen, das die Störungen (RMS) auf der Versorgungsleitung höchstens 45x (33dB) die Eingangssensitivität betragen dürfen (also 22.5µV) oder sollte da noch ein ausreichender Abstand dazu eingehalten werden? Bei der Addition von unkorrelierten Rauschquellen vernachlässigt man ja z.B. öfters Quellen die min. 5x kleiner sind als die dominante Quelle. Das wären dann 4..5µV, was zwar schon wenig ist, aber z.B. der LT3045 soll 0.8µVRMS at 10Hz to 100kHz schaffen. Wie schaut es aus wenn der Schaltregler mit 2MHz schaltet und damit deutlisch höher wie die Bandbreite vom Verstärker (50kHz)?
Luky S. schrieb: > muss mit einem Boost-Converter versorgt werden. Der Verstärker > ist sehr empfindlich (Sensitivity = 500nV, G=100) > Wie kann man in der Praxis abschätzen, wie die Spannugnsversorgung > gefiltert werden muss, damit die Performance des Verstärkers höchstens > "vernachlässigbar" beeinträchtigt wird? Na wenn deine Störung auf der Versorgung durch PSRR geteilt wird, hat du dein Störsignal am Eingang. Oder umgekehrt. Wenn wir mal die Störung = minimale Signal machen heißt das. 500nV * 33dB = 500nV * 45 = 22,5uV. Die kannst du dir auf der Versorgung leisten. und hoffen, daß auch sonst keinerlei kapazitive oder induktive Einkopplungen bestehen. Wobei natürlich ein Verstärker mit so kleinen Signalen am Eingang so oder so eine eher kleine Bandbreite haben muss, wenn man nicht nur Rauschen messen will.
Luky S. schrieb: > Wie schaut es aus wenn der Schaltregler mit 2MHz schaltet und damit > deutlisch höher wie die Bandbreite vom Verstärker (50kHz)? Das kann funktionieren, muss aber nicht. Wenn nämlich deine 2 MHz + Oberschwingungen irgendwo in der Schaltung gleichgerichtet werden, funktioniert der Trick nicht. So wie man auch ein 1,8GHz Handy in einem einfachen Audioverstärker hören kann.
Ich fürchte, das wird so einfach niemand beantworten können. Was HF angeht wird jedes Stück Draht oder Leiterbahn zur Antenne - und was gut sendet, das empfängt auch gut. Also was man tatsächlich praktisch erreichen würde, hängt sehr vom Aufbau ab... und ein 2MHz Schaltregler kann schon ein sehr guter Störer sein. Wie der sich auf den Verstärker auswirkt hängt davon ab, wie gut Du die Störungen am Eingang herausfiltern kannst und ob die Eingangsempfindlichkeit danach noch akzeptabel ist. Ich könnte mir auch vorstellen, daß evtl. die 2Mhz als Träger einstrahlen und z.B. Regler-Schwingungen irgendwo demoduliert werden wenn man das so nennen will. Dann hast Du auch unter 50kHz ein Störsignal, was vom Schaltregler kommen kann, obwohl der mit so viel höherer Frequenz läuft. Wie man das berechnet... ich bin bei sowas Praktiker und mag mich nicht auf Berechnungen verlassen, die viele Parameter gar nicht berücksichtigen. Vielleicht gibt's statische Richtwerte, um sowas abzuschätzen... keine Ahnung.
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Ben B. schrieb: > Was ich machen würde wenn's keine Kilowatts werden sollen: > StepUp auf die gewünschte Ausgangsspannung plus 3..4V und lineare > Nachregelung. Linearregler dämpfen die Schaltreglerfrequenzen kaum noch, weil sie zu langsam nachregeln, nicht ohne Grund braucht ein Regler i.A. noch Kondensatoren. Daher passive PI Filter. Luky S. schrieb: > 33dB PSRR (<10MHz, weitere Angaben fehlen leider) muss mit einem > Boost-Converter versorgt werden. Der Verstärker ist sehr empfindlich > (Sensitivity = 500nV Wenn der Ripple 22.5uV übersteigt beeinflusst er dein Signal um 0.5uV. 22.5uV Ripple ist wenig, üblich ist das 1000-fache. Ich wurde Batterien verwenden.
Falk B. schrieb: > Wenn wir mal die Störung = minimale Signal machen heißt das. > > 500nV * 33dB = 500nV * 45 = 22,5uV. > > Die kannst du dir auf der Versorgung leisten. und hoffen, daß auch sonst > keinerlei kapazitive oder induktive Einkopplungen bestehen. Überleg dir mal lieber welche Signale noch relevant sind. Denn 1cm Leiterbahn mit 20mil (0,5mm) bei 35µ hat schon 10mOhm. 2mA Schwankung in der Stromaufnahme und du hast schon 20µV. Eingekoppelte Störungen dürften aber vmtl. eher das Problem sein. Versorgung kannst du auf der Leitung noch filtern, wenn die Frequenz weit genug weg ist. Einkoppeln wird sie aber trotzdem.
Am einfachsten wäre es, wenn du die Schaltung ohne Entstörung aufbaust und erst mal misst, wie viel Störung am Ausgang anliegt. Denn die PSRR wird Frequenzabhängig sein, ebenso wie das Störspektrum.
Luky S. schrieb: > Wie schaut es aus wenn der Schaltregler mit 2MHz schaltet und damit > deutlisch höher wie die Bandbreite vom Verstärker (50kHz)? ... als die ... Manche wundern sich, dass sie ihre Schaltreglerbauteile (Kerkos und Spulen) hören können, obwohl der doch mit 1MHz taktet. Wenn man dann das Wort "Regelschwingungen" in den Raum wirft, dann dauert es kurz und gleich danach geht ein Licht auf. Michael B. schrieb: > 22.5uV Ripple ist wenig Ich finde schon die Messtechnik und den Messaufbau spannend, womit dieser Ripple gemessen werden soll, wenn da ein Schaltregler gleich nebenan mit der 100000 fachen Amplitude vor sich hinsendet.
Zum Messen habe ich an den Verstärker aus "AN-159: Measuring 2nV/√Hz Noise" gedacht. Beim TPS62913 werden übrigens <10µV Ripple am Ausgang versprochen, das hört sich für mich schon mal gut an. Was ist mit diesen "Regelschwingungen"? Hab da nicht wirklich was dazu gefunden :-( Anscheinend gibts die, wenn man fälschlicherweise einen LC-Filter oder einen Ferrit in die Regelschleife zieht, aber sowas würde ich nicht machen. Bzw. doch, aber der TPS62913 kann das angeblich kompensieren.
Lothar M. schrieb: > Michael B. schrieb: >> 22.5uV Ripple ist wenig > Ich finde schon die Messtechnik und den Messaufbau spannend, womit > dieser Ripple gemessen werden soll, wenn da ein Schaltregler gleich > nebenan mit der 100000 fachen Amplitude vor sich hinsendet. Ich nicht, da ich ich mich daran orientiert habe beim Aufbau meines Messplatzes: analog.com, AN-70 und dann noch etwas ergänzt. Jim Williams hat da schon sehr vieles gut dargelegt .-)
Luky S. schrieb: > Wie kann man in der Praxis abschätzen, Oszi: Kanal 1 Testsignal vor Verstärker, Kanal 2 Signal nach Verstärker
Luky S. schrieb: > Kann man sagen, das die Störungen (RMS) auf der Versorgungsleitung > höchstens 45x (33dB) die Eingangssensitivität betragen dürfen (also > 22.5µV) oder sollte da noch ein ausreichender Abstand dazu eingehalten > werden? Bei derart hohen Anforderungen sollte auf jeden Fall auch ein abgeschirmtes Gehäuse für den Verstärker verwendet werden, bei dem sämtliche Ein- und Ausgangsleitungen über Durchführungs- Kondensatoren laufen.
Harald W. schrieb: > Bei derart hohen Anforderungen sollte auf jeden Fall auch ein > abgeschirmtes Gehäuse für den Verstärker verwendet werden, bei > dem sämtliche Ein- und Ausgangsleitungen über Durchführungs- > Kondensatoren laufen. Wird eh gemacht, der Verstärker hat ein nettes WE-SHC Abschirmgehäuse darübergelötet und alle Leitungen sind durch Murata EMIFIL Kondis geführt, es handelt sich um eine SMD Schaltung
Regelschwingungen in DC/DC-Wandlern treten auf, wenn der Wandler mit seiner Ausgangsspannung um die Sollspannung herumpendelt, etwa weil die Feedback-Loop zu schnell oder zu langsam ist und die Korrekturen immer wieder überschießen ohne daß ein stabiler Regelwert erreicht und gehalten wird.
Andrew T. schrieb: > Ich nicht, da ich ich mich daran orientiert habe beim Aufbau meines > Messplatzes: > analog.com, AN-70 und dann noch etwas ergänzt. > Jim Williams hat da schon sehr vieles gut dargelegt .-) Sich bei Altmeister Jim Williams zu bedienen, das wäre auch meine Empfehlung gewesen. Wohl dem, der auf eine gute Sammlung von LT-Datenbücher und -Applikationsschriften zurückgreifen kann -- und auch bereit ist, Literatur-Recherche zu betreiben. Die Messtechnik ist nicht ganz trivial, ebenso wenig wie der Testaufbau. Selbst das Ankoppeln der der Messgeräte und die Auswahl derselben sehen auf den ersten Blick nach Voodoo aus. Aber auch das hat Jim schon vor vielen Jahren einleuchtend beschrieben. Dazu muss man sich aber in das Thema einlesen: DuRöhre und laues Foren-Geplänkel helfen da nicht weiter. Für den Anfang würde ich Linear Tecnology AN-25, "Switching Regulators for Poets - A Gentle Guide for the Trepidatious" empfehlen.
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