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2016年5月

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-2722は今日の今日で即決で購入して頂き、車に積んで持って帰られました。

良い嫁ぎ先が見つかり嬉しいやら少し寂しいやらの心境です。

有り難うございました!        2016.7.12

現用完動品ですがで元箱はありません。

付属品は全て揃っております。

プログラマブル・シリアル・インターフェース・アダプタ:PSIA-2722本体
オーディオ・アナライザ:SYS−2722A/CCR-WIN/AES17/AWT本体
マニュアル、ケーブル等一式です。

1front_psia2722_cable

マニュアル及び純正ケーブル一式が揃っています。

4manual_cable

天板に擦り傷があります。

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20160530_203139

付属のインターフェースはレガシーです。USBインターフェースはコーンズから購入可能です(6万円弱だと記憶しています)

試してはいないのですが

USBインターフェースを使用するとマックの仮想Winで動作させる事も可能と思われます。
5pcmcia_card_pci_card

即使用できるように上記明細には含まれていませんが

PCMCIAインターフェース搭載のDynabook(Win7pro)も付属させます。

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搭載されているFilterの詳細がRear Panelに記されています。

20160530_203215

弊社(千代田区外神田)で動作確認をして納得の上購入して頂ける方を優先いたしますが全国発送も可能です。
校正期限は一年程過ぎておりますが勿論、完動品です。
価格や疑問点等はプロフィールのメールからお問い合わせ下さいますようお願いいたします。

7

Audio Precision SYS-2722は現行品でリース料は....

20160530_212714

ご興味のある方は宜しくお願いいたします。
アナログ回路のおもちゃ箱の主
有限会社 日本フィールドサービス  羽澤 正

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。
Head Room(入出力間電圧差)をかえて挙動を見ました。
Head Roomが規定値以下だと実質的に入力と同じ波形です。
LT3042のDrop Out電圧は350mVなのでHead Room 400mVは良い特性です。
さらにHead Roomをあげて入力電圧を5Vにすると更に良い特性になりました。
出力負荷電流は100mAで測定しました。
50Hzと150Hz及び300Hzのひげは測定系への飛び込みが原因と思われます。
20160530_184804

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。
最大負荷電流の200mA時の出力電圧変動を測定しました。

20160530_142516

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がありますのでご了承ください。

*********************************

1〜4.回路図  (4PCB)

5〜8.マニュアル(製作中)

**********************************

1-1: LT3042 Very Small High Precision Regulator Schematic Diagram

20160527_032958

1-2: LT3042 Very Small High Precision Regulator BOM

Coming Soon.

2-1: LT3042 Full Functional Large High Precision Regulator Schematic Diagram

20160527_033055

2-2: LT3042 Full Functional Large High Precision Regulator BOM

Coming Soon.

3-1 : LT3042  PNP Boost High Precision Regulator Schematic Diagram

20160527_033148

3-2 : LT3042  PNP Boost High Precision Regulator BOM

Coming Soon.

4-1 : LT3042  Round High Precision Regulator Schematic Diagram

20160527_033246

4-2 : LT3042 Round High Precision Regulator BOM

Coming Soon.

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がありますのでご了承ください。

1.LT3042 Small Version

20160528_150010

2.LT3042 Large Version (Full Function)

20160528_150024

3.L3042 PNP Boost Version

20160528_150102

4.LT3042 Round Version

20160528_150042

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、15Vです。

お問い合わせ時に出力電圧を指定して下さい。

標準出力電圧以外の出力も可能です。

完成品からの変更は自己責任でお願いします。

Rsを交換する事により0Vから15Vまで任意に変更できます。

出力電圧は1V/10KΩです。例:9V/90.9KΩ(9.09V)

E96系列から希望する出力電圧に近い値を選択します。

抵抗のサイズは0805です。

完成品は薄膜の0.1%(10ppm)を使用しています。

20161130_131250

完成品の価格

LT3042 Small @2.800円

LT3042 Round @2.900円

LT3042 Large @3.100円

LT3042 PNP Boost @3.200円

当該完成品を1台購入した方のみ同時注文で当該生基板を10枚単位で販売いたします。

一回の注文につき一台/10枚がマックスです。

LT3042 Small @2.800円

LT3042 Small 生基板@280円x10=2.800円

合計5.600円

完成品を2台購入した場合は生基板を20枚購入できます。

生基板の価格

LT3042 Small @280円

LT3042 Round @290円

LT3042 Large @310円

LT3042 PNP Boost @320円

郵送料:レターパックライト 360円

取引方法:銀行振込(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。

折り返し納期と御見積書をお送りいたしますのでご検討をお願いいたします。

注意

DIY Use onlyを原則としていますので

生基板を完成品としての転売目的はご遠慮して頂きます。

20160528_150010_2

20160528_150024_2

20160528_150102_2

20160528_150042_2

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

続きを読む "LT3042 Noise Spectral Density nV/√Hzの測定" »

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 4.7uFの負荷電流200mAは
ピークが右にずれて10Hzから30Hzまでは若干落ち込んでいますが
30Hz以降はPMLCAPと比べて改善されています。
MLCC 22uFの負荷電流200mAは
PMLCAPのピークを削ぎ落としたような特性でした。
MLCC 10uFの負荷電流200mAは
PMLCAP時のピークは押さえられています。
PSRRでこのようなピークが発生するのはLT3042のアーキテクチャによるものなんでしょうか。
測定帯域500KHzは測定用60dbアンプが1MHz−3dbでしたのでフラットな領域の500KHzとしました。
LT3042の基板は優れたPSRR特性を維持してくれました。20160524_143541

LT3042のPSRR測定はこれで終了です。

次回はいよいよnV/√HzをAnalog Discoveryで測定したいと考えています。

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PSRRは単体の特性を凌いでいます。
100mA以上の特性は単体より劣るものの素直なPSRRだと思います。

20160524_112829


CsのPMLCAPとMLCCの違いが気になっているので
これから4.7uF MLCCを購入のために秋月さんまで走ります!?

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。
信号ラインは最短で配線しました。
LDOの入力電圧を供給するBipolar Operational Power Supplyの+/-電源からの誘導を避けるために電源は1m程離してあります。
またスチール製の机からは6cmほど浮かしています。
LT3042基板の入力キャパシタは全て取り外しています。
理由は今回のようにオペアンプ・ブースタ方式ですと高い周波数で容量を駆動する制限が生じるためです。
入力には安定性確保の目的で1000pF MLCCのみ実装しました。
試験条件:
LT3042の入力電圧は収録データに記載、出力電圧は全て3.32Vです。
Analog DiscoveryのAWG出力はLDO入力端で1Vp-pに設定しました。
負荷電流条件は収録データに記載しました。

6psrr_new_setup

LT3042のオリジナルデータをトレースして収録データに重ね評価が容易になるようにしてみました。
出力キャパシタの条件、測定条件等が異なりますので一概に比較は出来ませんが参考にはなると思います。

オリジナルでは100Hzにピークがありますが製作した基板はもっと低い周波数です。
傾向としては近似したカーブが得られていると思います。
収集データはエクセルで縦軸を反転させて体裁を合わせています。

All_pcb_psrr_vs_original_curve

次回はCsのPMLCAP 4.7uFをMLCCに交換したデータと

PNP Boosterバージョンの3,4,500mAのPSRRを測定した結果を紹介します。

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
*
PSRRの定義は入力電圧のリップル電圧をどのくらい抑制できるかという値で
PSRR(db)=20log(ΔVin/ΔVout)となります。
Analog DiscoveryのNetwork Analyzerは20log(ch.1/ch.2) の結果をプロットしてくれます。
Analog DiscoveryのAWG電圧は50Ωで終端した時の値を表示しています。
終端していない時の出力電圧は倍の電圧になりますので注意が必要です。
PSRR測定では入力直流電圧にリップル成分として正弦波を重畳させます。
Analog DiscoveryのAWGはオフセット電圧も設定できますがサイン波のみ出力させています。
LT3024の入力電圧はBipolar Operational Power SupplyのDC Offsetで5V設定します。
PSRR Test JIGにはPower MOS FETを使用した電子負荷(max.1A)が内蔵されています。
負荷電流を変えるときにいちいち抵抗を交換する手間が省けます。
LT3042の出力はDC Block Filterで直流成分をカットして
AD797を使用した60db Low Noise Amp でAnalog Discoveryのch.2に入力します。
AWGからのリップル正弦波は1Vp-pに設定すると入力電圧は4.5Vから5.5Vの間を変化します。
LT3042の出力電圧は3.3Vに設定するので
最悪のヘッドルームは4.5V−3.3V=1.2Vですので問題ないと考えています。

1ldo_psrr_measurement_nfs

実際に測定する前に
Analog Discovery単体での性能を見てみる事にします。
セット・アップは下図のようにしました。
アッテネータ・ボックスで信号を減衰させてどのくらいまでの表示能力(S/N)があるかの実験です。

2analog_discovery_80db_setup

結果はこのようになりました。
-80db(100uV)の検出には無理があるように推測されます。

3analog_discovery_frequency_responc

60dbアンプを介してアッテネータを100dbに設定した時のボーデ・プロットです。
-100dbの信号を60db増幅して奇麗に−40dbラインをプロットしてくれました。
これでLT3042のPSRR-120dbは測定できると思います。

5100db_att_60db_amp

上記データを収集時のセットアップ風景です。
-100db信号(10uV)を60db増幅した波形(中心で10mVp-p)は結構なノイズがあります。

黄色の輝線が1Vp-pのAWG出力波形です。

緑色は60dbアンプ出力波形です。
DC Block Filterでの影響を調べるために接続して外乱を誘発していない事を確認しました。

4100db_att_60db_ad797_amp_noise

微少電圧測定時の誘導を防ぐにはケーブルを短くする事が大事だという事を経験しています。

次回はLT3042のPSRR測定をして結果を紹介したいと思います。

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。

続きを読む "LT3042 OUTPUT Impedance(2/2)" »

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
複数ピンの理由は以下の測定で理解して頂けると思います。
未実装基板の出力ピンとグランドピンを基板上でショートします。
ソケットにさしてピン数の違いでのインピーダンス測定します。

20160520_234515

測定風景

20160520_215613

測定結果です。
一番下のグラフはDIY Impedance Analyzerのノイズフロアです。
暴れていますが100uΩ Lineです。
Analog Discoveryでここまで表示できる事は自分的には素晴らしいと思っています。
1mΩのグラフは4端子シャント抵抗器です。
測定が間違いない事を確認するために毎度行っています。
3端子モードはSmall,Largeともにほぼ同じで約8mΩ位あります。
この値は直流接触抵抗値と近似していると思います。
Small 5pinもLarge 7pinも出力ピンは2本ですが
Large 7pinはグランド・ピンが3本あります。
コネクタ接続で合計5本のLarge 7pinは約4mΩになりました。

Connector_impedance

レギュレータ基板をコネクタ接続したのは
ピン数を並列接続するとインピーダンスを低減できるという確認のためでした。
*
LDOの出力インピーダンスはあまりデータシートには掲載されていませんが
興味を持たれている方はおられると思います。
次回は4種類のLT3042基板の出力インピーダンスを測定結果を報告したいと考えています。

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。

続きを読む "LT3042 SET pin(Cs & Rs) Guard ring" »

2016年5月18日 (水)

LT3042 評価ボードの解析?

LT3042の評価ボードは欲しかったのですが約18.000円と高額なため購入できませんでした。
LT社のデザイン・ファイル(DC2246A)にはガーバー・データがPDFでもありましたのでパターンを追いかけてみました。

このデモ・ボードでの出力BNCコネクタの目的を探ってみる事にします。
左側がINPUT RIPPLE MONITOR。
右側がOUTPUT NOISE MONITOR。
基板上のBNCコネクタは部品面,半田面共にグランド・プレーンで覆われています。
BNCコネクタへのホット及びグランドは内層で配線されていました。
入出力キャップのグランド同士は最短になるように配置されています。
そのキャップ同士の中央からBNCのグランドへベタ・パターンでホットを囲むパターンが2層目です。
部品面のベタアースもキャップ同士の中央に接続されていて全てのリタ−ン電流はここに流れ込むようになっています。
通常ならBNCのグランドは部品面と半田面のグランド・プレーンが広いのでベタ・アースに接続しても問題ないと考えるかもしれません。
しかしグランド・プレーンとはいえ有限のインピーダンスがあります。
nVオーダーを測定する時はグランドの迷走電流で悩まされる事になります。
また環境ノイズからの影響を最小限にするためにも出力キャップから最短で同軸接続という方法がベストという事が理解できました。
SET端子からの抵抗とキャップのリターンは至近にグランド・プレーンがありますがグランド・プレーンには落とさずにLT3024のパワーパッドに接続しています。
電流制限抵抗、PGFBネットワーク抵抗もパワーパッド至近で処理されています。
部品面の下部グランド・プレーンは信号用として使われています。
すべてのリターンはLT3042のパワーパッドにケルビン接続されていると読めます。
下部の沢山のビアホールは放熱用と読みました。
信号用グランドに出力電流が流れ込む事がないパターンだとおもいます。

Lt3042_4layer_2

次に精密な定電流電源から基準電圧を作る抵抗とバイパス・キャパシタについて調べてみます。

下図がデモ・ボードの回路図でBOMからパーツの素性を調べてみました。

抵抗は耐湿性のSMDが使われていましたがキャプはMLCCです。
データシートにはガードリングについて記載されていましたが

上図のパターンをみてデモボードはSET端子のガードリングは施されていません。

20160518_194317

MLCC 22uF/25VとPMLCAP 4.7uF/35Vのリ−ク電流を測定したメモが出てきました。
キャップに10KΩをシリーズ接続し抵抗両端の電圧を測定したものです。
電源電圧3.3Vでのリーク電流はMLCC :16nAに対してPMLCAP:300pAでした。
通常の用途ではMLCCでも問題無いと思います。
小さい誤差の積み重ねが揺らぎ成分としてドリフトしますから温度特性を追求したい時はSET端子の処理とRCに熟考が必要です。
図は全てLT社のデザインファイル(DC2246A)から引用しました。
次回は上述を踏まえて設計した基板のパターンを紹介したいと思います。

LT3042の動作説明

LT3042の基板設計をする際に調査した内容を書き留めておきます。

*
LT3042は精密(100uA+/-2uA)で
低雑音(20pA/√Hz(BW:10Hz~100KHz→6nArms))の
基準電流源をRsに流しそのドロップ電圧が基準電圧になり
Rsの抵抗1本で出力電圧を決定できます。これが通常のLDOと異なる点です。
通常のLDOは基準電圧と出力電圧を比較して制御しています。
電流源はインピーダンスが高いのでCsをRsに並列接続してインピーダンスを下げて基準電圧としています。
このRsとCsはグレードの良いものを使わないと性能を発揮できません。
*
LT3042にはPGFB(Power Good Feedback)という機能があります。
100Hz未満のノイズを小さくしたい場合はCsを大きくしますが
その場合出力立ち上がり時間も遅くなります。
PGFB機能を利用すると起動時に2mAをCsに流して高速起動させることができます。

Lt3042_2

次回はLT3042のデモ・ボードの解析?です。

LT3042 プリント基板を作りました。

LT3042の基板を4種類作りました。

大きさは異なりますがNoise,PSRR特性は同等です。

画像を数枚アップして記事も気合いを入れて書いたのですがToo Largeのメッセージとともに全て消滅してしまいました。再度書く意欲が失せております......嗚呼

4_4

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