Gtlab Forum
Тематический => Негитарная электроника => Тема начата: Jimmy_Page от Ноября 30, 2011, 10:13:05 am
-
Всем привет.
Симулирую активный фильтр для БП под примочки.
Провёл странное наблюдение.
Если разбить RC цепочку на две RC секции с в двое меньшими номиналами, результат фильтрации улучшается в два раза.
Если разбить RC цепочку на ЧЕТЫРЕ RC секции с в четверо меньшими номиналами, результат фильтрации улучшается, НО даёт более худший результат, чем вариант с разбитой надвое RC секцией.
В чём обяснение улучшения при двух секциях и ухудшение в четырёх секциях относительно двух?
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fimg836.imageshack.us%2Fimg836%2F5857%2Flpfh.jpg&hash=ba866812130d32014278cfa3d4804df02d00af9e) (http://imageshack.us/photo/my-images/836/lpfh.jpg/)
-
В чём обяснение улучшения при двух секциях и ухудшение в четырёх секциях относительно двух?
Посмотрите AC-характеристики. Для этого выпрямитель замените источником синусоидального сигнала с амплитудой, скажем, 1 вольт и DC-смещением в 300 вольт (или сколько надо). В параметрах AC укажите, что амплитуда равна 1 и фазовый сдвиг равен 0. Потом выполните AC-анализ и посмотрите графики подавления на эмиттере транзистора. Я думаю, все будет понятно.
-
Тобишь на С4 подать синус со смещением?
ЗЫ. А "С4" не рванёт? С4 вроде как взрывчатка...;D :D
-
Тобишь на С4 подать синус со смещением?
Да. Но его вообще можно выбросить.
ЗЫ. А "С4" не рванёт? С4 вроде как взрывчатка...
Ага, в симуляторе :)
-
В чём обяснение улучшения при двух секциях и ухудшение в четырёх секциях относительно двух?
Увеличивая кол-во RC-цепочек по алгоритму "в 2 раза меньше С и R, но, зато, болшее их кол-во, т.е. порядок фильтра", ты в квадрате от кол-ва цепочек увеличиваешь частоту среза. f=1/[2*pi*корень_такой_степени,_сколько_цепочек_из (RR...CC...)]. В твоём случае (все R и С одинаковы) просто f=1/[2*pi*RC].
Почему две цепочки лучше чем одна? Потому, что частота среза ещё оставалась достаточно низкой, а порядок стал вторым, что и дало некоторый эффект. А при четырёх цепочках частота уже выросла недопустимо, и "четвёртый" порядок не спасает. Почему в кавычках? Потому, что для такого пассивного фильтра порядок - понятие условное, т.к. равные значения R и С - это абсолютно неоптимальная конфигурация (из-за сильного взаимного влияния отдельных RC друг на друга), поэтому срез получается очень плавным.
В твоём случае:
1кОм и 40мкФ - 4Гц
500Ом и 20мкФ - 16Гц
250Ом и 10мкФ - 63Гц.
Это качественно, а количественно лучше посмотреть в АС-анализе, как и советовал Rst7.
Для такого подхода я бы посоветовал резисторы выбирать от меньшего к большему, а C брать по-максимуму, хотя бы потому, что и размеры, и цена что 10мкФ, что 100мкФ на 10...15В практически одинаковы. Кстати, для такой маленькой нагрузки (~4мА) можно вместо 1кОм смело ставить 3...10 кОм. Подавление пульсаций в случае 6,8кОм/100мкФ получается около 60дБ, чего обычно хватает с головой. И никаких заморочек с многокаскадностью.
-
Многокаскадность рассматривалась ввиду применения пассивных СМД элементов с применением керамических 1206 10мкф/25в вместо электролитов.
Посчитать токи и резисторы не вопрос, но при тех же номиналах базовой цепи, разбив на две секции всёж таки в два раза лучший результат, даже если с одной секцией с головой, так почему бы и нет? Это акктуально если конвеер и центы считаешь, но не для себя любимого же.
-
но при тех же номиналах базовой цепи, разбив на две секции всёж таки в два раза лучший результат, даже если с одной секцией с головой, так почему бы и нет?
С одной секцией с такими ограничениями - суммарно 1кОм и 4(?) конденсатора по 10мкФ - может будет и недостаточно, ты же не озвучил ТЗ на коэфиц. подавления пульсаций или, хотя бы, то, где эта схема будет применяться.
-
1к и 40мкф были выбраны просто так, чтоб посмортеть влияние разбиения на секции.
Схема будет применяться для транзисторных и ОУ примочей. Бустеры/фузы/тюбскримеры...
Думаю ставить по фильтру на конектор(примоч).
И фильтр(ы) разгрузится(резистор побольше в базу можно будет) и развязка по питанию улучшится.
-
Выбор номиналов R7, R3 не оптималенн (ИМХО).
При указанной нагрузке (3 кОм) ток в нагрузке получается всего лишь 3 мА. Даже если у Q2 K~10, ток базы должен быть не больше 0,3 мА, тогда:
на R3+R7 должно падать ~10-11 вольт, значит R3+R7= 10/0,0003 =~33 кОм.
Это, в свою очередь, позволит уменьшить на порядок емкости С5, С3.
Хотя маловероятно, что реальная нагрузка будет аж 3 кОм. Скорее - 10-20 Ом.
Если так, то в качестве активного элемента нужно выбирать транзюк с хорошей бэтой, возможно - составную дарлингтоновскую пару (бэта не менее 1000 при токе коллектора ~200 мА).
Добавил: лучше бы в базу воткнуть 10-вольтовый зеннер (стаб) об землю. Тогда и стабильность выходного напряжения будет что надо.
Если делать отдельные фильтры для каждой примы, то выходной ток каждого канала можно смело ограничивать на уровне 50 мА (редко какая прима жрет больше). Все расчеты делать опираясь на эту цифру.
Еще проще - поставить на каждый канал 9-вольтовую кренку с максимальным током 100 мА (корпус ТО92, но лучше - ТО220).
-
Выбор номиналов R7, R3 не оптималенн (ИМХО).
При указанной нагрузке (3 кОм) ток в нагрузке получается всего лишь 3 мА. Даже если у Q2 K~10, ток базы должен быть не больше 0,3 мА, тогда:
на R3+R7 должно падать ~10-11 вольт, значит R3+R7= 10/0,0003 =~33 кОм.
Это, в свою очередь, позволит уменьшить на порядок емкости С5, С3.
Хотя маловероятно, что реальная нагрузка будет аж 3 кОм. Скорее - 10-20 Ом.
Если так, то в качестве активного элемента нужно выбирать транзюк с хорошей бэтой, возможно - составную дарлингтоновскую пару (бэта не менее 1000 при токе коллектора ~200 мА).
Вы видимо пропустили предыдущйи(последний мой) пост. Бустеры и фузы и того меньше жрут....2 мА от силы.
-
Да, пост появился, когда я писал ответ. Тогда проще будет поставить на каждый канал по 9-вольтовой кренке в корпусе ТО92.
-
Дарлтингтоны не очень хорошо, т.к. теряем на выходе 0,5-0,6В. Для примочек с током до 6мА я давно применяю что-то типа BC639, BC817 (раньше КТ503), 6,8кОм и 100мкФ. Если ток больше, можно уменьшить R. Если сделать на ПТ, то можно вообще что-то вроде 100кОм/1мкФ. Но, выйдет дороже.
-
Да, пост появился, когда я писал ответ. Тогда проще будет поставить на каждый канал по 9-вольтовой кренке в корпусе ТО92.
А что, они давят пульсации? на сколько дБ?
(Вот уж век живи, век учись...)
-
Тогда проще будет поставить на каждый канал по 9-вольтовой кренке в корпусе ТО92.
Только кренку надо найти не 78L09, а хороший LDO с малым падением. Ибо на 10% заниженное питание (нормальное явление) и уже прощай стабилизация.
Например, из дешевых и доступных можно взять - LP2950/LP2951.
-
Если ток нагрузки до 10 мА, то в канальный фильтр можно ставить любой n-p-n - от КТ3102, до 2N5088. Главное - бэта не меньше 200-300.
А впереди (на все каналы) - "одна на всех" 10-вольтовая кренка с током 100-150 мА (ТО220).
-
Только кренку надо найти не 78L09, а хороший LDO с малым падением. Ибо на 10% заниженное питание (нормальное явление) и уже прощай стабилизация.
Лоу-дроп - это правильно, но еще более правильно - транс с запасом напряжения. Запас, как известно, не... тянет. ;)
На С4 в любом случае должно быть не меньше 12-15 вольт. Тогда даже хреновая сеть не испортит погоды. А потери "на тепло" при таких потребляемых токах можно даже не вспоминать.
-
А что, они давят пульсации? на сколько дБ?
(Вот уж век живи, век учись...)
??? :o
А в чем смысл стабилизации-то? Конечно любая кренка "давит" пульсации. Точнее, стабилизирует напругу на выходе на заданном уровне, не зависимо от напруги на входе. Ес-сно, Uвх должно быть заведомо больше Uвых. В рассматриваемом случае - вольт на 5-6, как минимум. Тогда все пульсации живущие на С4 останутся "за бортом".
Хорошая кренка имеет коэффициент линейной стабилизации не хуже 0,01%. Это значит, что напруга на выходе (9 вольт) может гулять не больше, чем на 0,9 мВ. Это уже соизмеримо у уровнем шумов источника питания.
-
Ибо на 10% заниженное питание (нормальное явление) и уже прощай стабилизация.
Вот именно, поэтому я и применяю фильтр - он всегда фильтрует.
Лоу-дроп - это правильно, но еще более правильно - транс с запасом напряжения. Запас, как известно, не... тянет.
Это перекладывание проблем с конструктора/производителя на потребителя - применяй, мол, такой-то транс. Мы же не говорим о встроенном трансе, насколько я понял?
Не таким, но схожим (и подлым) путём когда-то пошёл BOSS - они в номинально 9-вольтовые примочки в цепи питания последовательно ставил резистор ... не помню точно, где-то сотни Ом. При питании от "постороннего" 9-В адаптера питание падало так, что примочка была за гранью нормальной работы, а с родным номинально 9-В адаптером всё было хорошо, т.к. там на самом деле было больше 11В.
****************
КРЕНки давят около 60дБ, LM317 ещё больше.
-
Олег, мы же обсуждаем самодельный БП.
Вот для для него-то как раз и следует найти тот транс, который гарантирует нормальную работу БП при самой кривой сети.
То, что ты фильтруешь - это правильно. Но не нужно забывать и о стабилизации - режимы некоторых прим просто "плывут" при просадке напруги.
Фузов и иже с ними, насколько я понимаю, это должно касаться в первую очередь.
Если я говорю - Партия - подразумеваю... кренка, подразумеваю не КР142хх, а нормальные интегральные стабилизаторы, у которых стабилизация по умолчанию не хуже 60 дБ.
-
Олег, мы же обсуждаем самодельный БП.
Я подумал, что примочки...
Если так, то, конечно, стаб без вариантов. Дёшево и качественно. Кстати, в таком случае, фильтр, в отличие от стаба, будет сильно подвержен риску выгореть при случайном к.з.
-
Общий стаб, а потом - еще фильтр на каждый канал! ;D
-
а потом - еще фильтр на каждый канал!
ТС намекнул про серийное производство, и я бы не рискнул. Повторюсь, фильтры по такой схеме очень боятся к.з., а т.к. коннектор "висит в воздухе", то с ним это может произойти легко и просто. Надо будет защиту ставить - резистор и транзистор. Либо, по стабу на канал.
-
ТС намекнул про серийное производство, и я бы не рискнул.
Я наоборот сказал, что у меня же НЕ серийное производство, а для себя любимого.