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Murata BNX016-1 DIY PCB

Murata BNX016-1はLC Block TypeのEMI Filterです。

優れた性能を持っていますが

実装に気を使ってあげないと性能を引き出す事ができません。

両面銅箔基板をカッターで加工して作り、スペクトラムを観測してみました。

下図のInsertion Lossのデータは入出力インピーダンスが

50Ω系統で測定されていますので相対的な目安と考えた方が良いと思います。

この手の部品はこのデータに限らず全て50Ω系統で測定されています。

エンド・ユーザーの使用する入出力インピーダンスはまちまちなので

統一をはかる上での基準だそうです。

20170121_215528_2

下図のように加工してみました。BNX016のピッチは2.5mmですが2.54mmピッチの
ユニバーサル基板をテンプレートにしてφ1ドリルで穴あけすると簡単です。

部品面は実装前の写真を取り忘れたので補足しますが

部品面でPSG,B,CBはザグってグランド・プレーンから浮かしています。

部品面ではBNXのシールド板をベタアースに半田付けします。

20170121_214143

Analog Discoveryでのスペクトラム観測結果です。

AC-DC Converter:GF-12-US0618    6V-1.8A

Electric Dummy Load:1A

40KHz以下のスイッチング・ノイズはスルーされています。

これはBNX016-1の下限限度のように見えます。

200KHz以上はよく減衰していて小粒ながら随分と威力がありました。

20170121_222529


BNX016-1の機能説明と等価回路です。

PSGとCGはグランドですがL2でアイソレートされています。

この箇所が肝です、GNDだからといって、はしょって短絡してはいけません。

BとPSGに入力されたノイズはL1,C1,L2で吸収されます。

吸収されるノイズが浮遊容量で出力にカップリングしないようにC1の下部にはシールドが施されています。

このシールドをベタ・アースでインピーダンスを低く抑える事で性能を発揮できると考えています。
という理由から単線の配線ではノイズ減衰は期待できないと考えます。
L1,L2,L3はフェライトでフェライトに銅線を通してインダクタンスを発生させています。

インダクタとキャパシタを100KHzで実測した結果がオレンジ色です。
CBは半田面で貫通コンデンサ構造になっていました。

20170121_213349

冒頭のDIY PCBを見本に製作すると1時間もあれば完成します。

あとは Analog Discoveryでノイズ除去特性の塩梅を愉しんで下さい。

勿論、オシロスコープでも効果を確認できます。

プロービングに気をつけて下さい....

今回は下図のようなセット・アップで測定しました。
DC Plug & Jackの実装は抜き差しが簡単で便利でした。

20170121_234929

2017年1月21日 (土)

LC Low Pass Filter for AC-DC Convertor

先のEMI Input Filtersは1MHz以上のノイズ除去を主眼においての結果でしたが 10K...

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2017年1月20日 (金)

EMI Input Filters

AC-DC Switching Converterの出力ノイズを低減させる事ができました。 AC入力...

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2017年1月19日 (木)

Measurement and Filtering of Output Noise of DC-DC Converters

Crane Aerospace & ElectronicsのInterpointブランドに ...

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2017年1月14日 (土)

Quiet switching regulator(MIWI06-24D15)+TPS7Axxxx

正電圧可変レギュレータのTPS7A4700と負電圧可変レギュレータのTPS7A3301で

+/-12Vの両極性にしました。

20170114_105610

MIWI06-24D15の+/-15V出力に接続してAnalog Discoveryでノイズ・スペクトラムの確認です。
Analog Discoveryの測定限界からわずかな高調波が観測されているだけです。

20170114_130811

DC/DC ConverterにEMI対策をしましたが輻射ノイズの影響を確認するために

MIWI06-24D15基板の出力からTPS7Axxxx基板まで1m長のAWG24を3本

撚らないで並行に接続して
電源ラインとグランドがループアンテナのようにしてみましたが
スペクトラムに顕著な変化は観測されませんでした。

試作基板はユニバーサル基板に部品の位置決めをして両面銅箔基板とはテープで
固定してユニバーサル基板をガイドに穴あけしました。

コモンモードコイルを手巻きしたのは最初の1個だけであとは秋月さん扱いファインメットを使用しました。

最初はDC/DC Converterの出力にPi Filterを2段とか試行錯誤しました。

エミフィルのBNX01は一次側パターンの幅を広くし

なおかつ最短でインピーダンスが最小になるようにしました。
部品面は前面ベタアースで輻射ノイズを半田面へ飛び込まないようにしてみました。

結果としてはDC/DC一次側の反射ノイズを抑制すると劇的にスプリアスが減少しました。

この強烈な反射ノイズを最小にしないと

2次側のフィルター回路だけでは無理があると考えられます。

反射ノイズを最小にしてから2次側のフィルター回路で残留スプリアスを除去する

という考え方で進めました。

蛇足ながらEMIFIL等の特性は入出力が50Ωで測定されています。

実際使用する電源回路は

インピーダンスが低いので特性通りの結果が得られなくても正常と思われます。

今回の試作基板の絶縁耐圧はノイズ対策優先であまり考慮していません。

20170114_141931

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Quiet switching regulator(MCW03-05S15)+LT3042

Made in TOKYOのLT3042 Round PCBを使用して +/-13.5V出力の絶縁型...

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2017年1月11日 (水)

Quiet switching regulator(MIWI06-24D15) Noise Spectrum

EMI対策を施したMIWI06-24D15の Noise Spectrumを
負荷電流100mAで測定しました。
*
備忘録としてスコープでのノイズ波形と
Analog Discoveryでのスペクトラム波形を同居させてみました。
収集したデータは
後になって無条件で読めるように整理するよう自身に言い聞かせています。
スコープ観測はフル帯域の100MHzです。
DC/DC Converterの+/-出力電圧はリップルが対称性を保っていました。
そのせいでしょうか単出力のMCW03-05S15よりノイズが少なくなりました。
単出力と両出力ではスペクトラムが随分と違うという事をしりました。
実測したデータはEMI Filter Deviceの実装効果が現れていると思います。

Spectrum_small

MINMAX MCW03-05S15では10KHz以下のノイズは少なかったのですが

MIWI06−24D15では異なっていました。

Low Pass Filter(33uH+22uF)を追加して効果を確認できました。

この周波数のノイズは後段にLDOを追加すれば容易に取り除けると思います。

CH.1(Yellow) : DC/DC Converterの出力ノイズ

CH.2(Green) : Filter Circuitの出力ノイズ

20170111_201755

LDOで取り除く事が難しい1MHz以上の高調波を
かなりのレベルで減衰させる事ができました。
実験していてWide Band Amp(G=20〜40db)が2台あれば
Analog Discoveryでもっと正確にEMI対策をチューニングできると思いました。

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2017年1月10日 (火)

Quiet switching regulator(MIWI06-24D15)

単出力DC/DC CONVERTERの出力ノイズ除去に納得ができましたので 追試を兼ねて +/-15...

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Quiet switching regulator(Noise Spectrum)

先に実験したDC/DCコンバータ(MINMAX MCW03-05S15)のNoise Spectru...

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2017年1月 7日 (土)

Quiet switching regulator

DC/DCコンバータのスイッチング・ノイズをどこまで取り除けるか実験しました。 使用したDC/DCコ...

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2016年12月28日 (水)

Troidal Core Current Probe

トロイダル・コアのストックでCurrent Probeの実験をしてみました。

なんの裏付けも無い遊びです。

Toroidal Core : R25.3x14.8x10mm

0.8Φポリウレタン線材:巻けるだけ。

20161228_000006

Function Generator : 1MHz、500mVp-p
BNC-Banana,Banana-BNC Adapterの中間にトロイダル・コアを挿入し
電流を測定しています。

写真では見えませんがCh.1は50Ωで終端しています。
スコープでの電圧値は486.4mVでした。負荷は50Ω Terminatorなので
計算値では486.4mV/50Ω=9.728mAで実測では9.81mAでした。

20161228_000445

トロイダル・プローブの出力は50Ωのフィード・スルーを介してCh.2に接続し50Ωで終端しています。

50Ωフィード・スルー有無の効果は下図のようになります。

20161228_001040

上は焼損させた75Ωターミネータを改造して50Ωのフィード・スルーに。

下はSMAコネクターでDIYしました。

あると便利です。

20161228_002121

Analog Discoveryで周波数特性をみてみました。

100Ωの負荷抵抗に流れる電流を測定しています。

Blueのポテンショ・メータはゲイン調整用です。最終的には固定抵抗に置き換えました。

20161227_222845

1KHzから10MHzまで使えそうですが100mV入力時はS/Nが劣化しています。

100Ω負荷なので1mA相当です。

20161227_183426

何かのときに役に立つかもしれないトロイダル・コアによるCurrent Probeでした。

トロイダルの巻線出力には

ゲイン調整用に510Ωとリンギング防止用に150pFをパラッてあります。

注意:このプローブで矩形波を測定する時は100KHz以上になります。

         参考までに1KHz矩形波入力時は下図のようになります。
         サインでは1KHz〜20MHz位まで使用できます。

Scope_29

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2016年12月23日 (金)

TPS7A4700 Noise Spectrum

猛烈なノイズ・スペクトラムを入力電源としての測定です。 入力電源はAgilent(E3631A)のテ...

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TPS7A3301 Step Respnce

Feedforward Capacitorを増やす事によりノイズ・スペクトラムが改善されましたが

他のスペックに影響が無いかの確認測定を試みました。
手っ取り早く過渡応答特性を測定してみました。

下図はデータ・シートからの引用です。

縦軸は100mV/div.ですが....なぜにもっと感度を上げたデータにしないのでしょうか。
20161222_225946

それはさておき
Cf をデータ・シート推奨の10nFでのStep Response(過渡応答特性)です。
入出力条件は上記とあわせてあります。
縦軸の感度を上げていいるので凄く悪いように見えますが
ほぼデータ・シート通りの結果です。
Vertical:20mV/div.
Horizontal:100uS/div.

Step_responce_cf10nf

ここでまたノイズ・スペクトラムが改善されたCfを1uFにした時のレスポンスです。
微差異の説明は省きますがCfを1uFにしても応答波形は問題ありませんでした。
というよりか若干改善されています。

Step_responce_cf1uf

Cfを1uFにした時のスタート・アップ時間ですが安定するまで6秒程要しています。

消費電力を気にしなければ
Feedback Networkの値を一桁下げるのも一案かと思いてきました。

Scope_30

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2016年12月22日 (木)

TPS7A3301 Feedforward Capacitor

前回の記事でTPS7A3301 -15V出力電圧のノイズ・スペクトラムは Feedforward C...

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2016年12月21日 (水)

TPS7A3301 -15V Noise Spectrum

パターン・ミスを発見! Crefはグランドに接続しないといけないのに入力パターンに接続されていました...

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2016年12月20日 (火)

TPS7A4700,TPS7A3301共用基板

用途によって負電圧のレギュレータが欲しい時は TPS7A4700用の基板を変更してTPS7A3301...

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USB Isolator USB-01

USB Isolator USB-01を販売します。20120127_104156

USB-01はアナログ・デバイス社のADuM3160を採用しUSBインターフェースを絶縁するアダプターです。
外部電源(+6VDC)供給時は低雑音LDOのADP3338からクリーンな5V・1Amax.を出力します。
バス・パワーではADuM5000で100mAmax.を供給できます。
USBのデータ・ラインにはサージ対策及びノイズ対策を施してあります。

アルミ・ケースに実装しADuM3160、ADuM5000から発生する不要輻射ノイズのEMI対策をしています。

USB Isolator USB-01はUSB2.0 Full Speed対応(12Mbps)に特化した製品です。

High Speed(480Mbps)には対応していませんのでハイレゾ再生には使用できません。

--------------参考:後発のLT社のUSB Isolator LTM2884もFull Speed です。

High Speed対応のハイレゾ音源で使えるUSB Isolatorは現時点では独逸製のみだと思います。
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Analog Discoveryで使用する時は表示スピードが緩慢になる時がありますが

測定精度に問題はありません。

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完成品:6.640円(本体のみ,税込み、付属品無し)+レタ−パック・ライト(360円)

振込手数料はご負担をお願いいたします。

お問い合わせはプロフィールのメアドへお願いいたします。

御見積書をお送りしますのでご検討の上発注して下さい。

注意:ケースの銘板は耐水インク・ジェット・ペーパーで印字したものです。

        ケースはタカチの特注品です。

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ACアダプターとUSBケーブルは秋月さんで購入できますが

代行購入して同梱できますのでお問い合わせ時にコメントして下さい。

下記代金以外の手数料は不要ですがレター・パックの厚み制限が3cmですので
ACアダプターにクッション材は使用できずそのままの形態で同梱します。

コメントを頂いた時は梱包に関してご了承して頂いたものと判断させて頂きます。

宜しくお願いいたします。

秋月価格

スイッチングACアダプター6V1.8A GF12-US0618  @650円

USBケーブル Aオス-Bオス 1.5m  @130円

USBケーブル Aオス-マイクロBオス 0.5m  @120円

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実験結果

Pcb_2

 

Usb_catalog_2

Usb_rear2

Usb_isolator_circuir

回路図の機能を基板のブロックで示します。

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2016年12月19日 (月)

USB Isolator for Analog Discovery

先週の土曜日に収集したデータです。 HP3325BのFunction Generatorから1KHz...

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2016年12月17日 (土)

High Impedance Analyze for Analog Discovery2-PCB販売

基板のみの販売をします。 組立後の技術的な質問はメールでお願いいたします。 知りうる限りお答えいたし...

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2016年12月16日 (金)

High Impedance Analyzer for Analog Discovery-3

測定抵抗は1MΩです。高い周波数で浮遊容量の影響を調べるために High Impedance Ana...

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2016年12月15日 (木)

High Impedance Analyzer for Analog Discovery-2

High Impedance Analyzerの測定原理です。 High Impedance Ana...

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Improved Howland Current Pump (Output Impedance)

Improved Howland Current Pumpの定数決定のためにシミュレーションです。 ...

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2016年12月13日 (火)

High Impedance Analyzer for Analog Discovery

High Impedance Analyzer for Analog Discovery インダクタ...

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2016年12月 1日 (木)

Balanced in-out Current Conveyor

唯我独尊、五里霧中の結果で備忘録としてアップしました。 先輩諸氏のアドバイスを頂ければ幸いです。 目...

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Constant Current Source(CCS)

CCSのリップル・リジェクションをシミュレーションしてみました。 検出抵抗1Ωで1MΩを接続した時は...

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2016年11月28日 (月)

Discreet Current Conveyorのシミュレーション

20161128_202139

20161128_204619

20161128_203638

20161128_202036

Reference:

Current conveyor  US 4983930 A

AD844/PA630 knockoff

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2016年11月25日 (金)

LMH6702 40db Wide Band Amplifier

CFA(Current Feedback Amplifier)LMH6702の40db Ampをシミ...

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2016年10月27日 (木)

Simple Op Amp Measurements

出典元:オペアンプ特性を簡単に測定する方法 :James M. Bryant - AC CMRR特性...

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2016年10月25日 (火)

Analog Discovery DC Drift

Analog Discoveryの入力端子短絡時のオフセット電圧とドリフトを観測してみました。 十分...

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2016年10月24日 (月)

Analog Discovery Network Analyzer Interface

先に作ったNetwork Analyzer Interface回路をより特化して専用回路としました。...

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2016年10月21日 (金)

Analog Discovery Network Analyzer

Analog DiscoveryのNetwork Analyzer Interface回路を作ってみ...

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2016年10月16日 (日)

Analog Discovery Spectrum Analyzer (BINs vs V/√Hz)

キャプチャー画面はAnalog Discovery Ch.1入力を短絡させ 10KHz~100KHz...

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2016年10月11日 (火)

Low Noise Wide Band Amplifier(DC to 10MHz)-2

先に作ったFront EndのAD797の利得5倍を4パラにしたらどうなるか 気になりMultiSi...

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2016年10月 9日 (日)

Low Noise Wide Band Amplifier(DC to 10MHz)

先に試作した帯域は10MHzを確保しつつ Low Noise を目標にした60db Ampをまとめあ...

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2016年10月 8日 (土)

Analog Discovery Calibration

正確なデータを収集する時はAnalog Discoveryをエージングしたあとに キャリブレーション...

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2016年10月 1日 (土)

Low Noise DC to 10MHz Wide Band Amplifier

Analog Discovery の帯域を有効活用する為のプリ・アンプです。 という事で帯域は10M...

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2016年6月 3日 (金)

 LT3042 10Hz〜1MHz  Noise Spectrum Density

Analog Discoveryで10Hzから1MHzまでのnV/√Hz を測定しました。 下図のC...

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2016年6月 2日 (木)

Sniffer Probe DIY

小さなSniffer Probeを作ってみました。

この同軸は両端SMEで秋月さん扱いのもです。
1.絶縁体を芯線を残してカットします。
2.芯線は0.5mm程残してカットし0.18mmのポリウレタン線を芯線に半田付けします。
3.ポリウレタン線に1でカットした絶縁体差し込みます。
  芯線に半田が乗ったので差し込むと少しきつくなり佳い塩梅です。
4.10ターン巻いてシールド線に戻し半田付けして完了です。

20160602_203806

コイル部は収縮チューブで保護します。写真は取り忘れました。

20160602_195308

DC/DCスイッチング・コンバータの近くに持って行くときれいにスイッチング周波数を測定できます。

50mA:635KHz,100mA:443KHz,150mA,331KHz,200mA:262KHzでした。

20160602_195220

20160602_195249

このSniffer Probeは相対的なレベルのEMIの観測ができます。
簡単ですから作ってみて下さい。

下図はSGから1MHzを出力してBNCバナナで50Ω負荷のループを作り

バナナでできたループにSniffer Probeを入れました。

ループがあると磁界が発生するという例になると思います。

20160602_195146

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2016年6月 1日 (水)

+5Vin +/-13.5Vout DC/DC Covertorの実験

絶縁型DC/DC Convertorを使用して5V入力の出力+/-13.5V 200mAの電源を作ってみました。

DC/DCはMINMAXのMCW03-05S15という5V入力で出力電圧が15V200mAを2個使いました。
使用したLT3042基板は入出力が対向している丸形を使ってみました。
出力を13.5Vにした理由はが入力が15VなのでHead Roomを1.5Vにしたためです。

20160601_174804

10Hzから1MHzまでの出力雑音電圧密度(V/√Hz)をAnalog Discoveryで測定しました。

10Hzから8.192KHzまでと8.193KHzから1MHzまで2回に分けて収集しエクセルで体裁を整えました。

つながり部分はいびつですがご海容を。

この測定方法はAnalog Devices社のアナログ電子回路コミュニティ

ある疑問を問いかけた所思わぬ方向に進展して

nV/√Hzの測定はディケード毎に測定してRBWの平方根でエクセル処理すると良いと教わりました。
推測ですが回答して頂いた方は「計測のためのアナログ回路設計」の著者だと......

*
300KHz前後に猛烈なスイッチングノイズが観測されます。

このノイズは広帯域で10MHz以上まで発生しています。

LT3024のPSRRを最大限に生かすためにはユニバーサル基板の配線は気を使いました。

入出力配線にループがあるとスイッチング過渡時のスパイクをいとも容易に拾います。

*

出力を100KHzのBPFを通した時の出力雑音電圧密度は約3nV/√Hzでした。

このノイズ特性は何か嫌ですねぇ。
既製のDC/DCは大なり小なりこのようなスペクトラムになりそうです。

*

負荷電流は100mAで測定。

20160601_174121

以前に作ったLT3439の[+5V to +/-12V Low Noise Isolated Switching Regulator]の出力にLT3042を実装したらどうなるか興味が湧いてきました。

これを製作した7年前はノイズ観測もスコープでしかできていませんでした。
試作した基板がでてきた時はスペクトラムを観測してみます。

3

下の写真は「LT3439超ローノイズDC-DCコンバータモジュール(+12V/-12V)」という製品名で
Strawberry Linuxさんから販売されているものです。
写真はHPから借用しました。
価格は3.000円で大変に良心的です。
僕がこの回路を試作したときにトランスの価格はたしか1.300円ほどでした。
Strawberry Linuxさんはこのトランスを特注されているそうです。
美しい基板レイアウトは性能に反映しますね。
数百台でも即納ということはコスパを考慮しての1000台/Lotの生産をしていると推測しています。
手作り工房のMade in Tokyoだと倍の価格になってしまう、嗚呼。
20160601_192129

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2016年5月30日 (月)

Audio Precision オーディオアナライザ SYS-2722 192k 一式 

Audio Precision オーディオアナライザ SYS-2722 192k 一式 SYS-27...

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LT3042 Large PCB PSRRの確認

LT3042 Large PCB の入力にスイッチング電源を接続してPSRRの確認をしました。 He...

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2016年5月28日 (土)

LT3024 Large PCB の使い方

LT3024 Large PCB の入出力ピンの接続をを変える事に下図のような使い方が出来ます。 最...

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2016年5月27日 (金)

LT3042 Circuit Diagram

このページはカテゴリー [02−3.LT3042 Manual] です。 予告無しに更新される可能性...

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LT3042 Catalog

このページはカテゴリー [02−2.LT3042 Catalog] です。 予告無しに変更する可能性...

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LT3042  PCB 完成品販売開始しました。

LT3042:4種類の基板の完成品を販売を開始いたしました。 出力電圧は標準で3.3V、5V、12V...

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2016年5月25日 (水)

LT3042 Noise Spectral Density nV/√Hzの測定

Analog DiscoveryのSpectrum Analyzer機能を利用して
Noise Spectral Density nV/√Hzの測定をしました。

前回の記事は測定方法に誤りがありましたのでの削除し正しいデータを掲載します。
Spectrum Analyzerのスパン設定を10Hzから8.192KHzにするとResolutionが1Hzになる事に気づきました。
Resolutionが1Hzだと縦軸はnV/√Hzになり直読できます。
測定は下図の設定で行いました。とてもナイスな設定です!
20160525_225322
上記方法で収集したデータをエクセルで縦軸をログ表示にして
イラストレータでまとめあげました。
製作した4種類の基板はノイズ特性に関しても問題は無いと考えます。

20160525_221236

こちらのデータは10KHzから1MHzまでのスペクトラムになります。

データはエクセルでひと加工必要で式は図の下に記載してあります。

収集したデータをResolution(Hz)の平方根で割って1Hz換算にします。

*

各データの破線はオリジナル・データのCOUT=22uFのラインです。

4種類の基板はCOUTが異なります。

測定データは出力キャパシタでの挙動が良く判ります。

20160525_223548

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2016年5月24日 (火)

LT3042 PSRR Cset(PMLCAP vs MLCC)

LT3042のCSETのPMLCAPをMLCCに変更してPSRRを観測しました。 MLCC 4.7u...

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LT3042 PSRR測定編(2/2)

LT3042・PNP Booster PCBの300mA以上のPSRR測定をしました。 50mAのP...

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LT3042 PSRR 測定編(1/2)

LT3042 PSRRを測定しました。 具体的には下図のようにセットアップしました。 信号ラインは最...

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2016年5月23日 (月)

LT3042 PSRR 測定準備編

PSRR(Power Supply Ripple Rejection):電源電圧変動除去比 * PS...

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2016年5月21日 (土)

LT3042 OUTPUT Impedance(2/2)

LT3042の出力インピーダンスを測定しました。

出力インピーダンスは測定する箇所で変化しますので今回のデータは測定箇所を図示しました。
測定はAnalog DiscoveryのNetwork Analyzer機能を使用しました。
Analog Discovery単体では測定電圧等に無理が生じますのでインターフェースが必要になります。
自作したOUTPUT Impedance Analyzerの回路図と測定方法を下図に示します。
電圧と電流を検出しNetwork Analyzerでインピーダンス表示させています。
原理自体は電圧/電流=抵抗とシンプルですが
回路図と内部写真からわかるように配線に気を使っています。
PNP Boost PCB以外は入力電圧5Vで出力電圧3.3Vという条件で測定しました。
下図では省略されていますがLDOの出力には電子負荷を接続してあります。

Output_impedance_mesurment_analog_d

測定のセットアップ風景です。
Analog DiscoveryのNetwork Analyzerで収集したデータはクリップボード経由でエクセルへコピーしデータが揃った所でグラフにしました。

0lt3042_output_impedance_setup

4種類の中で一番小粒なLT3042 PCBでTO-220パッケージの78xxシリーズの置き換えを想定した大きさです。
但し部品面からみた入出力端子は逆になっています。

1lt3042_small_output_impedance

LT3042の機能を全て盛り込んだPCBです。

2lt3042_largel_output_impedance

LT3042 Large PCBの測定ポイントを出力キャップで測定したデータです。

3KHzまでインピーダンスが低下しています。
この差はPCBのパターンによるインピーダンスの影響が無くなったからです。

2lt3042_largel_output_impedancecap2

この基板を水平取付けが可能な場合は入出力キャップからダイレクトにピンを
接続して最短で負荷へ接続する事もできます。

2lt3042_largel_horizontal_mount

PNP Boost 500mA PCB

予想していた以上に良い結果でした。出力MLLCCの配置が効いているのか。

出力電圧は5Vで入力電圧は6.7Vと他のレギュレータと同一ヘッドルームで測定しました。

3lt3042_pnp_boost_output_impedance

Round PCBは寸法の制約からキャップの配置が他と異なりました。
しかしながら2mΩ台は良い部類に入ると思います。

4lt3042_round_output_impedance

製作した基板の出力インピーダンスは満足のいく結果が得られたと思います。
次回はLT3042の売りのスペックPSRR(Power Supply Ripple Rejection)の測定です。

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LT3042 OUTPUT Impedance(1/2)

予告では入出力ピンの使い方という事でした。 使い方という表現はちょっと違うかもしれませんが 複数ピン...

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2016年5月19日 (木)

LT3042 SET pin(Cs & Rs) Guard ring

セット・ピンにはグランドや他の信号源からリ−ク電流が生じる可能性があります。
LT4032の基準電流は100uAです。出力電圧の誤差を0.1%に押さえ込むためにはリーク電流を100nA以下に押さえ込む必要があります。

3.3Vの0.1%は3.3mVです。

ちょっと脇道にそれますが

下図は今回製作したLT4032のまる基板を

入力電圧5V、出力電圧を3.3Vに設定し電子負荷で200mA通電時のヒストグラフです。

約30時間後のデータです。初期ドリフト後は+/-100uVと安定しています。
Rsに使用している抵抗は33.2KΩ 0.1% 10ppmです。

20160519_182146

本題に戻ります。

LT3042 PCB 4種類に施したガードリング・パターンです。

ガードリングの効用です。

セット・ピンの電圧は出力電圧になりますので

出力電圧のパターンでガードリングする事により周りは同電位になります。
同電位ですからリ−ク電流を押さえる事ができます。
下図のスケルトン・グリーンが出力電圧パターンで
全てのRs,Csを出力パタ−ンで可能な限りかこっています。
半田面のCsも出力電圧のリングでかこっています。
リングの幅はもっと広い方が良いのですが他のパタ−ンとの兼ね合いです。
湿度によるリ−ク電流は使用条件と環境により異なりますが
LT4032が自己発熱した場合影響は少なくなる方向に行くと考えられます。
しかしながら性能を追求する時は
RsとCsにコーティング対策を行い汚れ等からのリ−ク対策を施すと万全になると考えています。
*
電源のリタ−ン電流と信号のリターンは分離しながら
極力入出力キャップの中央(グランド)にまとめています。
まる基板のみ上記配線が無理でしたのでviaを多数打っています。
pnp Boost基板以外の3種類は入力電圧5V,出力電圧3.3V,出力電流200mAでは
放熱対策は不要です。
Small基板のみ半田面に12mm角の放熱器を接着できるようにしてあります。
これは入出力電圧差が2V以上で200mAを流したい時の為です。

20160519_172622

次回は基板の入出力ピンの使い方を紹介したいと思います。

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A Low noise laboratory-grade measurement preamplifier

回路の原典はLinear Audio-Volume3 p143
A Low noise laboratory-grade measurement preamplifier 

Samuel Groner

これは雑誌を購入しなくてもサイトから個別アイテムとしてpdfファイルで購入できます。
僕は冊子を持っていましたが邦訳する為にpdfバージョンも購入しました。
30ページは翻訳ソフトを使っても訳しがいがありました。
BF862を駆動する定電流回路。
DC Servo 回路。

ユニークながら難解な回路でした。

Circuit

ユニバーサル基板で組上げました。

銅板の下に006Pバッテリーが4個実装されています。

Amp_inside

上記の周波数特性をAnalog Discovery(WaveForms2015)でキャプチャーしました。Frequency_responce

測定の為のBPF(10Hz~100KHz -3db)特性です。

Bpf

Pri Ampを上記BPF(10Hz~100KHz -3db)を通してノイズを測定。

スコープは1mV/divです。ほぼノイズ・レベルです。

Rms_scope

10Hz〜100KHzBPF通過後のRMS指示値です。

精確にはフイルターの特性を加味しないといけないとの事ですがここはザックリいきます。

等価入力電圧密度は指示値の120uVをBPF100KHzの平方根で割ると379nVになり

利得は60dbなので1000で割ると379pV/√Hzとなります。

Rms_meter

BF862 8パラはナイスな雑音特性でした。

end

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