Son todos los reguladores lineales malo en el filtrado de la fluctuación de entrada? (o realmente tan mala como Dave sugiere)?

Question

De fondo

En EEVBlog #1116, Dave se describe un método para eliminar el suministro de energía de onda, y pasa a mostrar (véase 5:17 6:15) que usted no puede contar con reguladores lineales para eliminar su fluctuación de entrada. Él dio un ejemplo concreto en el laboratorio: a las 10 kHz entrada de la ondulación y MCP1700 (CMOS LDO), como se demuestra en el 'ámbito de aplicación, el dominó gran parte pasa a través de.

Mientras que el resto del video es meticulosamente explicó, siento que se presente este ejemplo en un poco de palmitas manera y omite detalles importantes. Recuerdo que haciendo exactamente lo que él advierte en contra: yo tenía una clase-Un amplificador de auriculares, que, cuando se alimenta a través de un específico el cheapo en la pared de la verruga a 12V, tenía un sonido como un silbido en la salida, causada por el ruido de conmutación de la fuente de alimentación. En esa ocasión me bajó y limpiar el voltaje de entrada con un LM317, el cual completamente eliminado el ruido.

Nota: no estoy diciendo que Dave está mal - su advertencia es que un regulador lineal, y un LDO en particular, puede no resolver sus problemas.

Tengo la suficiente intuición para adivinar que lo que él habla acerca de la probabilidad se aplica principalmente a LDOs, ya que he oído que puede tener problemas de estabilidad y supongo que la compensación interna en contra de oscilación hace que su pase elemento de algo inerte, por lo tanto en frecuencias como los 10 kHz pruebas con él, las cosas pueden ser bastante malo. No veo cómo podría fallar la misma prueba en 50-120 Hz, ya que este es un muy común escenario de uso que el IC diseñadores probable pensado.

Pregunta

Hacer todos los reguladores lineales realizar mal - decir, han rizado el rechazo de menos de 15 db - en una combinación de la frecuencia y la corriente de carga? Suponiendo que las demás condiciones no son súper-malo, es decir, no hablamos de 125°C y/o de la tensión de entrada de tocar el abandono de la zona? En una nota relacionada, es no lineal en el diseño de IC, lo que es particularmente bueno en el rechazo de fluctuación de entrada de todo el camino hasta 500 kHz?

Answer 1

En el caso de la MCP1700, Dave es sin duda correcta.

Aquí está la ondulación de rechazo contra la tabla de frecuencia de la hoja de datos:

La hoja de datos afirma 44dB de ondulación rechazo a 100Hz, lo cual está de acuerdo con el gráfico.

También muestra claramente lo mal que se maneja el ruido de alta frecuencia.

El LM317, por otro lado, le da mejor que 50 db de rizado rechazo a al menos 20 khz, y luego se pone peor (aunque no llega a ser tan malo como el MCP1700 hasta más de 1 mhz.)

Me gustaría concluir que acaba golpeando en un regulador lineal no automágicamente solucionar tus problemas si usted tiene la ondulación de una fuente de poder causar interferencia. Usted necesita para comprobar la hoja de datos del regulador lineal y ver lo que hace dada la frecuencia de conmutación del regulador.

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Un vistazo a la hoja de datos de la LM1117 (también un LDO) también muestra mejor que 40 db de rizado rechazo a más de 100kHz.

El LM1117 tiene una corriente de reposo de 5mA, que encaja con Spehro Pefhany la idea de que el problema radica en la baja corriente de reposo.

Yo no generalizar a "LDO reguladores son malas en las frecuencias altas."

Yo acababa de dejar en "algunos de los reguladores lineales son malas en las frecuencias altas."

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Dave fue sin duda el cherry picking, pero creo (no he visto el vídeo) que era para hacer el punto de que simplemente no puede estallar en cualquier regulador lineal para limpiar después de su regulador de conmutación.

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He tenido la oportunidad de ver el video. Se trata de utilizar una pantalla capacitiva multiplicador para reducir la ondulación. La poco al principio, es sólo una breve introducción para explicar por qué usted puede ser que necesite para buscar una alternativa a un regulador lineal para limpiar la ondulación.

Él no entra en profundidad en el por qué y que los reguladores lineales podría no ser adecuada porque es sólo una introducción para llegar al tema principal del vídeo.

Resumen:

• necesidad de reducir la ondulación
• la gente a menudo el uso de un regulador lineal
• puede fallar (por ejemplo MCP1700)
• aquí está una técnica alternativa
• descripción detallada de capacitiva multiplicador (la gran mayoría de los video)

Answer 2

No totalmente excusa el mal desempeño de la MCP1700, pero creo que me voy a encontrar, por lo general muy bajo coeficiente intelectual de los reguladores tienden a tener mucho más pobre de alta frecuencia PSRR.

Usted no esperaría que un op-amp con un muy bajo nivel de reposo de suministro de corriente (un par de uA o menos) a ser muy útil a altas frecuencias, y el amplificador de error en el regulador no es diferente (y algunos de la actual está dedicada a la referencia, dejando menos aún para el amplificador de error).

Por ejemplo, la TI TPS7A05 es un 1uA Ci regulador con inusualmente detallada PSRR datos:

Comparar la LDL212 que ha PSRR de 75 db a 1 khz y 50 db a 100 khz, pero un Iq de 250uA.

Answer 3

Mi práctica es el uso de un gran condensador antes de la LDO para manejar la alta frecuencia de onda, con un pequeño R L o antes si es necesario, y se basan en el LDO para eliminar las variaciones de baja frecuencia. Eso significa que ambos componentes de acostumbrarse a su 'mejor' frecuencias, y yo no soy de exigir a trabajar donde no están tan bien especificado.

Si la fluctuación de entrada cae por debajo del voltaje de desconexión de la LDO, luego de que la ondulación seguramente encontrará su camino a la salida, independientemente de su rechazo ripple especificaciones.

Answer 4

Este es alegre, recogiendo la funcionalidad de una parte en particular. Ideal LDO ha infinito PSRR entonces, ¿cuál es el factor limitante en la real LDOs que degrada el rendimiento a altas frecuencias?

Les recomiendo leer este artículo para entender realmente el ruido en los LDOs. Leer este artículo para entender PSRR y no confundir los dos. Los dos son a menudo confusos y a menudo se culpa de la brecha de banda de referencia (fuente de sonido dominante) o otros no idealities pero este es el ruido NO PSRR!

El segundo artículo que menciono entra en gran detalle, pero básicamente PSRR está determinado por la división de tensión relación de la impedancia de salida del amplificador de error y el Rds de la pasada elemento. Creo que de esta manera; si el circuito de abajo era ideal, la puerta de la FET sería modulada de forma instantánea y ninguno de los ondulación de suministro iba a pasar. En un dispositivo real, hay una impedancia de salida Zout se divide por la negativa de la ganancia del amplificador (en el orden de 100dB) lo que hace que parezca mucho más pequeña Zofb. La división de tensión de este Zofb de trabajo contra el Rds de la FET determina la proporción de la señal de corriente ALTERNA que vemos en la salida. Así es la magia de los amplificadores que permite LDOs tener PSRR alta clasificaciones!

(Fuente de la imagen)

Answer 5

Una rápida descremada del regulador lineal de la sección de mi Nat Semi libro de datos activado varias ICs con 40 a 60 dB de rechazo por encima de 100 KHz, de modo que 'Dave' fue el cherry picking como se sospecha. Otra razón más para no ver videos, hacer el trabajo real en real circuitos lugar.