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2018年2月 8日 (木)

Nazar vs Salas_Output Impedance

Shunt RegulatorのSalasとNazarの出力インピーダンスをLTspiceしてみました。

入力電圧は9Vで出力電圧は約5Vに設定してあります。

20180207_230142

Nazar(赤)は1MHz位までフラットです。

Salas(青)は70KHzあたりから右肩上がりになっています。

Nazarは位相も平坦です。

20180207_230201

出力に配線のインダクタンスと抵抗を5nH,10mΩとして接続します。

20180207_230219

Salasはケルビン接続の効果で出力インピーダンスはほぼ同じような特性になっています。

また Salasの位相変化は少なくなる方向に寄与しています。

Salasはケルビン接続のインダクタンスと抵抗で再生音に影響がでるかもしれません?

Nazarは配線抵抗の影響を受けていますが位相は100KHzまで素直に推移しています。

20180207_230237

SalasはZobel Networkが必須らしいです。

Salasは気にはしているのですが、まだ組立てた事はありません。

Salas氏はdiyAudioで熱く語られています。

Nazar氏のLTspice データと説明はこちらから。

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

2月8日:データを追加しました。

上図のグラフは出力電圧のカーブで電流で割るのを忘れていました。

以下は出力電流で割っての出力インピーダンス特性です。

20180208_80404

20180208_80721

こちらがNazar Shunt RegulatorをHA800に組み込んだ時の実測風景です。

TPA6120の電源端子で測定しています。

データを再掲しておきます。シミュレーションと合っていると思います。

HA800の電源ラインは太く短く最短です。

20180208_82317

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15.Simulation」カテゴリの記事

コメント

Nazarレギュレータをシミュレーションしてゲイン交点周波数を調べてみました。Nazarは2段増幅+エミッタフォロワでオペアンプ並みの開ゲインのはずなのに、出力負荷コンデンサ以外に位相補償が見当たらず、閉ゲイン1倍動作なので安定性に疑問をもっていました。
シミュレーションの結果は、動作電流によって変動しますがゲイン交点周波数は100MHzを超えていました。これはまずいです。
一方salasのエラーアンプは簡略化すればいわゆるインバーテッドダーリントンと同じになります。負荷がC+RなのとFETの大きなCrssでミラー補償をかけているのでNazarより安定です。LTSPICEにIRL3103のモデルがなかったので電圧制御電流源と適当なコンデンサでFETの代わりにした設定ではゲイン交点周波数は数MHzになりました。初段gmと出力FETのCrssには注意しなければいけませんが、Nazarよりは良い印象です。
アナログ回路のおもちゃ箱さんも安定性を確認してみてください。

henさん、こんばんは。
シミュレーションの回路図を教えて頂けませんでしょうか。
こちらには画像は添付できませんので
お手すきの折に
プロフィールのメアドへお願いできれば幸いです。

.SUBCKT irl3103 1 2 3
* SPICE3 MODEL WITH THERMAL RC NETWORK
**************************************
* Model Generated by MODPEX *
*Copyright(c) Symmetry Design Systems*
* All Rights Reserved *
* UNPUBLISHED LICENSED SOFTWARE *
* Contains Proprietary Information *
* Which is The Property of *
* SYMMETRY OR ITS LICENSORS *
*Commercial Use or Resale Restricted *
* by Symmetry License Agreement *
**************************************
* Model generated on Oct 12, 01
* MODEL FORMAT: SPICE3
* Symmetry POWER MOS Model (Version 1.0)
* External Node Designations
* Node 1 -> Drain
* Node 2 -> Gate
* Node 3 -> Source
M1 9 7 8 8 MM L=100u W=100u
.MODEL MM NMOS LEVEL=1 IS=1e-32
+VTO=2.24251 LAMBDA=0.0435631 KP=53.9047
+CGSO=1.5e-05 CGDO=1.40229e-08
RS 8 3 0.0054
D1 3 1 MD
.MODEL MD D IS=5.3299e-09 RS=0.00549059 N=1.47612 BV=30
+IBV=0.00025 EG=1.11895 XTI=3.00023 TT=9.68754e-05
+CJO=1.72763e-09 VJ=2.96753 M=0.53895 FC=0.5
RDS 3 1 1e+06
RD 9 1 0.0001
RG 2 7 3.29854
D2 4 5 MD1
* Default values used in MD1:
* RS=0 EG=1.11 XTI=3.0 TT=0
* BV=infinite IBV=1mA
.MODEL MD1 D IS=1e-32 N=50
+CJO=1.23492e-09 VJ=0.784148 M=0.677743 FC=1e-08
D3 0 5 MD2
* Default values used in MD2:
* EG=1.11 XTI=3.0 TT=0 CJO=0
* BV=infinite IBV=1mA
.MODEL MD2 D IS=1e-10 N=0.4 RS=3e-06
RL 5 10 1
FI2 7 9 VFI2 -1
VFI2 4 0 0
EV16 10 0 9 7 1
CAP 11 10 1.76635e-09
FI1 7 9 VFI1 -1
VFI1 11 6 0
RCAP 6 10 1
D4 0 6 MD3
* Default values used in MD3:
* EG=1.11 XTI=3.0 TT=0 CJO=0
* RS=0 BV=infinite IBV=1mA
.MODEL MD3 D IS=1e-10 N=0.4
.ENDS irl3103

*SPICE Thermal Model Subcircuit
.SUBCKT irl3103t 3 0

R_RTHERM1 2 3 0.247
R_RTHERM2 1 2 0.748
R_RTHERM3 0 1 0.117
C_CTHERM1 2 3 0.000356
C_CTHERM2 1 2 0.001198
C_CTHERM3 0 1 0.407684

.ENDS irl3103t


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