Filtru PI, realizare & calcul

[BRANCA]

 Ia-ţi un acumulator de 24V,sau chiar două şi pleacă din ele cu reglajul...Garantat o să ai zgomot mai mic.

[sesebe]

 

Domnule @gigimargaus, se pare ca întrebările mele au fost bine puse.

1. Dacă tu nu ai găsit nici o sursa care sa aibă zgomot mai mic decit poate măsura osciloscopul atunci înseamnă că n-ai apucat sa vezi o sursa bine făcută sau ai un osciloscop al naibii de bun. La servici am unul dintre cele mai bune osciloscoape și totuși ma lovesc destul de des de imposibilitatea măsurării zgomotului de la ieșirea surselor pt ca zgomotul lor este mai mic decit al osciloscopului. Pina și unele surse în comutație (SMPS) au zgomot de sub 1mV. 

2. Pt măsurarea zgomotului se poate utiliza un osciloscop dar dacă zgomotul este foarte mic osciloscopul nu-l mai poate măsura și probabil trebuie utilizat un analizor spectral - mai scump și mai rar. Altfel nu faci decit sa masori zgomotul propriu al osciloscopului. 

3. De obicei zgomotul surselor se măsoară într-o banda de 20Mhz la 3dB dar decind se utilizează intens surse în comutație a început sa se măsoare într-o banda mult mai larga. 

 

Da-ne un exemplu de sursa măsurată și care are zgomotul prea mare. Schema și valori măsurate. 

[gigimargaus]

Salut.

sesebe

1., 2. & 3. Un osciloscop comun, dupa cate stiu, are pe ultima treapta 5mV/div, deci se poate observa un zgomot de 1mV. 

  Pana acum am observat la sursele pe care le-am masurat zgomote considerabil mai mari. E adevarat ca la sursele profesionale de laborator nu am stat sa masor zgomotele.

Acum cativa ani am folosit o sursa de laborator, imprumutata de la un prieten, chinezeasca cumparata din Romania, cred ca 0 -30V, 0 - 3A, pe care am folosit-o la un montaj RF, cred ca un oscilator. Deobicei, in RF zgomotele produse de sursa se pot gestiona mai usor. Nu stiu valoarea brumului scos de sursa.Totusi, sursa reusea sa moduleze cu brum in mod deranjant oscilatorul.

Nu vreau sa construiesc o sursa cu care sa ma bat cu firmele de renume, pentru un super laborator. Doresc sa construiesc pentru inceput o sursa decenta pentru un laborator hobby, dar care sa fie sigura in exploatare, fiabila, si cu caracteristici decente. O sursa care are zgomot in jur de 1mV, in toata gama de sarcini, mi se pare foarte buna.

 

Astept sfaturi si idei.

Multumesc.

 

 

[Mircea]

1mV pe treapta de 5mV/div va fii similar zgomotului propriu al osciloscopului. Vorbim de sonda 1x... daca vrei sa vezi si frecvente ridicate, e practic imposibil.

 

N-as paria pe 5mV ca fiind suficienti.

 

La nivel de 1mV se recomanda o analiza spectrala.

 

Sau, o solutie mai ieftina este sa amplifici zgomotul cu un castig cunoscut si linear in banda de frecventa vizata. Dar nu e o solutie deloc simpla daca nu stii sa proiectezi un cablaj pentru semnale mici. 

Editat Martie 10, 2021 de Mircea

[KISS]

Exista si osciloscoape cu 300µV/div, dar nu pot fi comparate cu analizoarele de spectru cu 300nV/div. Practic, fara aparate de masura, poti doar simula o schema si iei de bun rezultatul simularii, cum se obisnuieste deja , pe aici. Ce-o fi in realitate...D-zeu cu mila, oricum nu intereseaza pe nimeni.

[Mircea]

Sincer, esti la concurenta cu RST cu remarcile tale. Si nu e deloc de laudat.

 

Daca ai ceva de spus, fara sa-ti arati muschii, fa-o. Altfel, repet: nu e mare scofala sa-l concurezi pe RST.

 

PS: E pacat sa faci praf o reputatie atat de repede. Baga o vacanta, asculta niste muzica, in fine ceva relaxant.

[KISS]

Nu stiu ce vezi tu deplasat in ceea ce am scris. Si, app, de reputatie...chiar crezi ca ...conteaza? suntem intr-un mediu virtual unde fiecare tractorist te poate lua la shtanga, cum vor muschii lui, pentru ca ..poate. Iar, in final, cu ce te alegi? Nu te-a obligat nimeni sa scrii pe forum, sa faci experimente si masuratori, intr-un cuvant, sa pierzi timpul pentru altii. Asa ca ''reputatia'' o pastrez pentru lumea reala. Cred ca ai observat ca la ''lampi'' nu mai scrie nimeni....oare de ce? Si, sincer sa fiu, aveam doar doi prieteni acolo, Marius si Vio, niciodata nu ne-am contrazis , si asta pentru ca sunt profesionisti, nu bat campii cu aiureli. Chiar si contrele cu Valderama si Lazaroiu au fost constructive, in final s-a despicat firul in patru si multi au priceput ce tot vorbeam noi acolo. La fel cum aici multi incep sa descopere  dependenta sunetului de distributia armonica.

Legat de filtrul Pi, CLC, din experientele mele, e mult superior celui CRC. Dezavantajul este ca este scump droselul. Coroborat cu niste snubere pe secundarul trafului de retea, care se pot determina valoric cu Quasimodo_jig, asigura o filtrare a brumului mult superioara CRC_ului sau C_ului simplu. Apoi se poate pune orice stabilizator liniar reglabil, cu protectie sau fara, dupa preferinte. Important este sa filtreze bine inainte de stabilizator, mai ales ca vrea sa fie folosita si pentru teste audio.

[sesebe]

Trebuie sa nu fii zdravan la cap sa te apuci sa filtrezi o sursa de alimentare cu filtre C-L-C cu bobine drosel de valori mari. 

Obținerea unei tensiuni cu zgomot mic se obține în 2-3 etape:

1. filtru C-L-C sau similar pt frecvente de peste citeva zeci sute de KHz, iar aici merg bobine de valori și dimensiuni mici. În unele cazu este utila și folosirea perlelor de ferita înainte si/sau după acest filtru Pi. 

2. Filtrare activa pt joasa frecventa realizata cel mai bine de o sursa stabilizata cu feedback, pt orice este sub citeva zeci-sute de KHz. 

3. Facultativ utilizarea unui filtru de mod comun (bobina dubla și condesatorii ceramici înainte și după ea) și eventual perle de ferita. 

 

In sistemul acesta poți ajunge la zgomote inmesurabile cu un osciloscop. 

De obicei pt tensiuni de pina în +/-24V și curenți de pina la 1-2A regulatoare integrate în 3 pini au zgomot de ieșire sub nivelul măsurabil cu un osciloscop performant. 

Editat Martie 10, 2021 de sesebe

[BRANCA]

 Cum s-a spus şi anterior,un amplificator de semnal cu un op de zgomot f mic,alimentat cu baterii,ar putea fi util la semnalele sub 1 mV.Evident montaj ecranat...

 Uite un "surogat" pe net.

https://www.amazon.com/Microvolt-Voltage-Amplifier-Instrumentation-3-12VDC/dp/B07FSQHNKJ

 

[KISS]

 

[validae]

@gigimargausaţi încercat vreodată o sursă cu LM317 ca să vedeţi ce zgomot redus are ? Circuitul are o rejecţie activă a riplului, când reparam casetofoane auto le alimentam numai cu aşa ceva, zgomotul era insesizabil.

[BRANCA]

 Problema trebuie separată în două,riplu şi zgomot.Riplul e controlat de filtrarea intrare cu condensator şi circuitul regulator.Zgomotul e controlat de filtre.

 În exemplul cu schema olandezului filtrarea se realizează amonte traf şi cu filtru RC pe secundar.

 Ar fi interesant de văzut care e eficienţa filtrului PI pe traseul de joasă.Asta comparativ cu soluţia anterioară.Dacă,vorba lui Sesebe,ai cu ce măsura...

 Ondulaţiile alea,periodice,sub 1 mV sunt la categoria riplu şi nu zgomot.Că le mai bagă unii la grămadă,adică sumate,e altă abordare.

[gigimargaus]

Salut.

@validae Acum mult timp cand mai ma jucam si eu, nu existau in Romania sau nu se gaseau foarte greu regulatoare de tensiune de tipul LM si foloseam dupa punte filtraj cu condesator urmat de un tranzistor de tipul BD135...139 care aveau in baza un zener in paralel cu condesator si polarizat cu o rezitenta CB al tranzistorului.

Din cate imi mai amintesc, erea zgomotos pentru aplicatile in audio,

De curand am folosit in niste aplicatii regulatoare din seria LM78xx si LM79xx si nu reuseau sa scoata tensiunea de iesire corecta doar daca aveau ca sarcina care absoarbe un curent  de 10mA, desi in foaia de catalog ereau date ca sarcina minima de 1mA. N-am masurat zgomotul de iesire pentru ca nu erea important in aplicatia respectiva.

 

@BRANCA Schema respectiva este interesanta si multumesc pt. ea. Desi deocamdata n-am inteles pe deplin solutile folosite in ea.

Mai mult este bine documentata si comentata intr-un forum, cred, olandez. Desi google translate nu e perfect recomand citirea acetui subiect:

https://www.circuitsonline.net/forum/view/110029/1

Sper ca nu am suparat pe administratori cu atasarea acestui link.

 

Dorinta mea e sa construiesc o sursa cat de cat acceptabila si care poate fi folosita in audio.

Acum cred ca o sa construiesc o sursa cu element regulator un grup de 2 sau 3 2N3055 controlate de un LM317 si un control al curentului relizat cu un operational. O combinatie intre o schema de aplicatie a lui LM317 de la TI si o schema propusa de  userul Marian in subiectul "Scheme Alimentatoare". Dupa punte doresc sa pun un filtru PI(CLC).

Din putina mea experienta in audio, zgomotul de joasa frecventa( riplu ) e mai greu de gestionat decat zgomotul de frecventa mai mare, care se paote rezolva cu un filtru local ( in montajul de lucru) cu un filtru RCC,

De aceea doresc un filtru CLC in sursa de alimentare.

Chiar daca aparent pare un lucru facil, exista calculatoare online pt. calculu filtrului PI, realizarea practica, este ceva mai delicata, cel putin pentru mine.

Astept  idei si sfaturi.

 

Multumesc.

 

 

 

Editat Martie 10, 2021 de gigimargaus

[BRANCA]

 Gigi.Am menţionat că riplu şi zgomot,adică "noise",nu sunt acelaşi lucru.Uite aici la Dave explicaţiile.

 

[validae]

Cum am mai scris, am întâlnit radiocasetofoane auto care nu puteau fi folosite absolut deloc pe surse cu filtraj simplu indiferent de capacitatea folosită, fiindcă aveau amplificatoare extrem de sensibile la zgomot şi mai ales la riplul de 100Hz.Deci vorbim tot de nişte aplicaţii audio. Atunci am încercat şi sursa cu LM317, atunci când am conectat acele casetofoane auto la sursa cu LM317 nu se mai sesiza audibil niciun zgomot, părea că e alimentat la baterie....asta fiindcă are o rejecţie activă a riplului.Se poate vedea în fişa circuitului ce rejecţie mare poate avea pentru riplul de 100Hz.Ca măsură suplimentară, se pot adăuga filtre care să elimine aventuale zgomote pe înaltă frecvenţă...