LT3032 Tracking Regulator

最近はとんと見受けられない+/-トラッキング・レギュレータ。

Rpotを250KΩにすると+/-5Vから+/-15Vまで可変出来るようです。

ちょこっと遊んでみるに敷居が高いパッケージでした。

100nS Double Pulse Generator(2)

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100nS Double Pulse Generator(1)

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NJM2884U2

JRC製のLDOレギュレータ   NJM2884U2はピンが太くて見たからに放熱が良さそう...

AD8045 Double Pulse Generator

100nS幅のプラス・パルス＋100nS幅のグランド・レベル+100nS幅のマイナス・パルス という...

Fuseの I²t (A²sec)について(iDesign,Littelfuse)

ヒューズの過渡応答耐性をチェックしたいときに便利なツールがありました。

ヒューズは流れる電流を熱(ジュール熱)に変えて溶断させます。

サージ耐性での寿命を考慮するときはI²t (A²sec)特性で評価するそうです。

リテルヒューズ社にiDesignというオンラインツールがありました。

ユーザー登録すると使用できます。

過渡波形の入力方法の簡単な評価はパルス幅とピーク電流を入力するだけで

積分値のI²t (A²sec)を計算してくれます。

実測で得られた波形がある時は手書き入力も出来ます。

CSV形式を読み込む事も可能なので

シミレーション結果の損失カーブを読み込ませればより的確な評価が出来るのではないでしょうか。
LTspiceでは損失カーブをCommand+左クリックで積分値が得られます。

PayPal

今までは銀行振込をお願いしていましたがPayPalでのお支払いが出来るようになり 振込手数料が不要に...

LTspice(Mac)に.lib & .cirを登録する方法

LTspiceにAD,TIのライブラリを簡単に登録する方法です。

例としてTIのINA188を登録してみます。

下記からPSpice ModelをDLします。

解凍したら『INA188 PSPICE.CIR』を

ライブラリ→Application Support→LTspice→lib→Subフォルダにコピーします。

しかし

通常のライブラリにはLTspiceはありません。

マックの場合ライブラリは二カ所存在します。

Finderから移動をクリックしてOption Keyを押すと不可視ライブリにアクセスできます。

下図デレクトリのsubフォルダにダウンロードしたINA188 PSPICE.CIRをコピーします。

これはINA188をLTspiceからライブラリとして呼び出すために必須です。
次はINA188　をパーツとして認識させるための作業です。

LTspiceを起動して上記のINA188 PSPICE .CIRをWクリックします。

下図のようなテキスト文が表示されますので.SUBCKTの項をドラッグします。

右クリックすると下図のメニューが出てきますので　Create Symbolを選択します。

自動でシンボルが生成されます。

これはAutoGeneratedフォルダに自動で保存されます。

それでは読み込んでみましょう。

MENUのAutoGeneratedフォルダからINA188をクリックします。

INA188のシンボルを書く事ができました。

opamp2を使用するのと比べて.incや.libの宣言文は必要ありません。

回路図としての体裁は今イチですが..便利な方法だと思います。

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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。

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。

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。

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...

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。

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

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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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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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...

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。

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.

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。

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。

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...

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...

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...

USB Isolator USB-01

USB Isolator USB-01を販売します。

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

回路図の機能を基板のブロックで示します。

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Discreet Current Conveyorのシミュレーション

Reference:

Current conveyor  US 4983930 A

AD844/PA630 knockoff

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

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。

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。

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。

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。

+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。

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に

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。

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。

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。

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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！

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。

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。

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LT3042 PSRR測定編(2/2)

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