Super-shunt regulator by Walt Jung

[aparatusonitus]

A jebat ga, npv (gain +2) čine R5/3, niskoomski ...pa ti je cilo vrime nisi vidio jer je zajhebano nacrtano, a usput ima i remote sensing. A zato si ti popizdia na bidnoga Janga

[aparatusonitus]

Sad kad smo rješili pitanje npv, ajmo vidit kako je Jung rješio stabilitet i zaštitu od RFI (na str.9, osjenćeni dio) http://waltjung.org/PDFs/Improved_PN_Regs.pdf
A ovdje se može pročitati iskustva Junga o PSU decouplingu (str.4, uokvireni dio) http://waltjung.org/PDFs/Regs_for_High_Perf_Audio_3.pdf

Zašto gore navedeno nije prikazano i za shunt, ne znam, ali je sljedeći citat iz shunt eseja vrlo indikativan: "Note that what’s shown isn’t necessarily the last word as a functional circuit—it is but one example."

[sstrsat]

A jebat ga, npv (gain +2) čine R5/3, niskoomski ...pa ti je cilo vrime nisi vidio jer je zajhebano nacrtano, a usput ima i remote sensing. A zato si ti popizdia na bidnoga Janga

Zbilja? Ta dva otpornika cine npv oko opampa? Nacrt je toliko zajeban da ga ja nisan u stanju procitat???????

Ivo, ajd molin te malo bolje pogledaj shemu. Di ti ovdi vidis npv? Je li vidis da je ovdi nesto potegnuto sa samog izlaza opampa prema njegovom invertiranom ulazu? Je li vidis da je ista potegnuto sa emitera PNP tranzistora prema invertiranom ulazu opampa?
O cemu mi to ovdi pricamo?

Ivo, da si malo bolje pogleda shemu vidija bi da su ta dva otpornika su ovdi dilitelj napona koji DC polazira ulaze opampa. A da si jos malo bolje pogleda, vidija bi da su oni + ona druga dva otpornika + D1 referenca za visoke frekvencije potpuno umrtvljeni prema opampu. Teoretski naravno, jer ta RF "umrtvljenost" ovisi o RF osobinama onih 120uF elka. Znaci itekako random parametar ali za ovu pricu nebitno.
Funkcija tih R5 i R3 otpornika je da na bazi njihovog odnosa u tom dilitelju opamp pilotira shunt tranzistorom tako da se postigne takav izlazni napon da je DC razlika na invertiranom i neinvertiranom ulazu cim bliza nuli. A da bi opamp to cim bolje obavljal, on sa aspekta DC-a triba imat cim vece pojacanje i ovaj opamp koji ovdi dela sa svojim maksimalnim (open loop) pojacanjem to ovdi uspisno obavlja. Naravno, samo sa aspekta DC-a dok je sa aspekta AC-a stiran u jedan jako nepovoljni rezim di je izuzetno lako njegovo upadanje u nestabilnosti. Naravno, zbog nepostojanja nfb-a za AC (RF).

Di si vidija da ikoji brzi video opamp moze delat bez nfb? Ajd provaj zamislit ca bi na to rekli konstruktori tih chipova iiz AD-a i svih ostalih firmi koje ih proizvode.
E pa ja cu ti rec da brzi video opampi tako ne mogu delat. Mislis da mi je malo njih upalo u oscilacije ili da nije bilo i izgorenih kad san ih proval aplicirat ka brze komparatore (bez nfb-a, naravno). To ca je neki od njih uspil staticki ostat stabilan, ne znaci bas nista. Sve njih je bilo vrlo lako stirat u nestabilnosti.

Ivo, ja san u ovim forumskim godinama nebrojeno puta ponovil da mi je prvi kriterij za ocjenu nekog uredjaja njegova elektricka pouzdanost a odma iza toga da mi dolazi apsolutna stabilnost (valjda je jasno da tu mislin na imunost prema oscilacijama). E da bi to ikoji uredjaj postigal prvo mora bit zadovoljen oni inzenjerski iliako ocemo rec zanatski dio. Ili drugin ricima, triba postivat osnovna pravila struke. A WJ to ovdi ni ucinil....,..

Sad, ako cemo za npv proglasavat ono ca se kreira preko parazitnih kapaciteta i parazitnih induktivitetama onda ona postoji. Ka ca naravno takva postoji i u svakom no - nfb sklopu. Ali da li triban naglasavat koliko je takva nfb (koja se zapravo uopce ne smi tako zvat jer vrlo lako postaje pfb) pozeljna?? Ca ono kreira oscilacije, je to mozda oni Barkhauzenov uvjet i odgovarajuci fazni odnos izlaza i ulaza?

Sad kad smo rješili pitanje npv, ajmo vidit kako je Jung rješio........

Koje pitanje? Pitanja npv ovdi nije ni bilo jer nje ovdi nima. A kad netko ne postiva neka osnovna pravila struke onda vise nima sanse da gren dalje citat ca je napisal.

Vidi, ja shvacan i znan da jako puno ljudi glorificira taj regulator ali neke cinjenice su jednostavno neumoljive. Taj regulator ce, zavisno od srice ili pegule oko layouta i koristenog primjerka opampa, jos i prodelat pri nekim manjim strujnim zahtivima i di nima nekih jacih tranzijentnih divljanja ali to je debelo premalo....... da bi ga se zvalo "super regulator" Ne mislis valjda da takav naziv zasluzuje sklop koji radi na rubu stabilnosti?
A ca mislis ca bi se desilo da umisto ovih opampi sa sheme (koji imaju olg nekih 70-ak dB) stavis neki brzi opamp koji ima olg od danas sasvim uobicajenih i normalnih 110 do 120dB?

Zato popi casu bevande , otpiri WJ-a i nemoj branit neobranjivo.

[aparatusonitus]

A ja mislio da si čoraviji od mene (-4 i +2 u mom slučaju...i to se ne oduzimaju nego dodaju jedan drugom, naravno).

Ali ja i dalje ne kužim...Zar nije na shemi R5 u u direktom kontaktu s emiterom shunt tranzistora i - ulaza opampa?

[zbotic]

U praksi taj opamp nema od čega prooscilirati budući radi sa već filtriranim DC-om.
Inače ne znam zašto bi u audio aplikaciji morao biti baš neki brzica. Meni to lijepo radi i sa OP27. Ionako svi sklopovi koje napaja i regulira imaju svoje lokalno rasprezanje.

[aparatusonitus]

Ali ja i dalje ne kužim...Zar nije na shemi R5 u u direktom kontaktu s emiterom shunt tranzistora i - ulaza opampa?

Funkcija tih R5 i R3 otpornika je da na bazi njihovog odnosa u tom dilitelju opamp pilotira shunt tranzistorom tako da se postigne takav izlazni napon da je DC razlika na invertiranom i neinvertiranom ulazu cim bliza nuli. A da bi opamp to cim bolje obavljal, on sa aspekta DC-a triba imat cim vece pojacanje i ovaj opamp koji ovdi dela sa svojim maksimalnim (open loop) pojacanjem to ovdi uspisno obavlja. Naravno, samo sa aspekta DC-a dok je sa aspekta AC-a stiran u jedan jako nepovoljni rezim di je izuzetno lako njegovo upadanje u nestabilnosti. Naravno, zbog nepostojanja nfb-a za AC (RF).

Ovaj dio sam nekako preskočio sinoć, tako da nije potreban odgovor na moje pitanje gore. Stoga, kako bi ti implementirao AC npv oko ovog jednog (jadnog ) opampa?
Ako nije preporučljivo oko jednog opampa, kako to napraviti s duplim, npr. AD815 koji je savršen i za error opamp u regulatoru (čak je i bolji za picinu dlaku od AD811 s aspekta naponskog i strujnog šuma ulaza.

[sstrsat]

U praksi taj opamp nema od čega prooscilirati budući radi sa već filtriranim DC-om.
Inače ne znam zašto bi u audio aplikaciji morao biti baš neki brzica. Meni to lijepo radi i sa OP27. Ionako svi sklopovi koje napaja i regulira imaju svoje lokalno rasprezanje.

Paaa sad, i nima i ima
Npr, prijelazna stanja pri samom ukljucenju, dok se jos nije uspostavil stacionarni rezim, mogu vrlo lako okinut oscilacije. Pogotovo ako se nije vodilo racuna oko layouta ili ako se, kako je na ovoj shemi prikazano, potpuno ignorira i izostavi lokalno RF rasprezanje na samom chipu. Brzi opampi ipak zahtivaju neke mjere koje se navode u doslovno svakoj app. note bilo kojeg proizvodjaca. A potriba a tim njerama je ovdi jos daleko veca jer se tu opamp siluje radom bez npv.

Inaca, slazen se da bi ovdi prikazani sklop daleko mirnije delal sa nekim "standardnijim", sporijim opampom. manje vise su svi danasnji standardni, sporiji opampi potpuno mirni i bez nfb. Hrpu raznih san koristil u takvom no-nfb rezimu ka komparatore i tu nikad nije bilo problema. Nazalost, to ne vazi za brze opampe i oni traza da neke stvari budu storene po propisu.

Za napajanje nekog malo zaahtivnog trosila ka ca je npr line preamp bi ovi sklop bil sasvimu redu i uz koristenje nekog standardnog, sporijeg opampa virovatno ne bi tribalo ocekivat nekeprobleme oko RF stabilnosti a DC stabilnost bi bila odlicna.
Ali problem nastupa kad se takvim sklopom oce napajat recimo DAC, DIR, clock osvilator.... takvi sklopovi koji zahtivaju da izlazna impendancija regulatora bude cim biliz nuli i to skroz do par desetaka MHz-a. Tu vise spori opamp ne moze gotovo nista ucinit a brzi opamp priminjen na nepropisan nacin (ka ovdi) moze donit puno vise sranja nego koristi.

I cini mi se da je WJ ponajvise zakazal u tome ca ni uocil tu notornu cinjenicu. Ocito je tel napravit regulator koji ce bit niskoomski do duboko u MHz podrucje ali je to izvel na vrlo nespretan, los, nacin.

Ovaj dio sam nekako preskočio sinoć, tako da nije potreban odgovor na moje pitanje gore. Stoga, kako bi ti implementirao AC npv oko ovog jednog (jadnog ) opampa?

Pa manje vise san na to odgovoril u mom prvom postu u ovoj temi. Sa nekoliko kaskadiranih opampi (priminjenih po svim pravilima iz datasheeta i app. note) tako da svaki od njih ima pojacanje ne cece od 10 do 15 puta a da ukupno pojacanje bude u okviru nekih 60-ak dB (otprilike koliko ima i ovi bidni opamp bez npv ).
Naravno, takav sklop bi tribalo propisno razradit tako da se uzme u obzir i AC gain i DC gain i ukupni offset. Sve je to risivo i uz malo truda oko razrade moze se doc do odlicnog rezultata pri kojem ce sklop imat ne samo odlicnu DC stabilnost nego ce ocuvat i odlicnu AC stabilnost (imunost na oscilacije) a povr toga ce bit i izrazito niskoomski izvor do vrlo duboko u podrucju MHz-a.
Za to ima jako veliki izbor pogodnih brzih opampi. Pa ako si od volje se uvatit razvoja takvog necega, podrsku ti necu uskratit. Osnovne putokaza san ti ovdi dal i uz malo truda mozes takav sklop dovest do finalne sheme. Naravno, ako usput ne zakompliciras stvar (kako si kojiput sklon ) ali cu ti ja vec u tom slucaju isprektizit sve ca je visak

Alternativno, jednostavniji pristup bi bila potraga za nekim vrlo brzim opampom koji bi imal olg negdi od 110 do 120 dB i koji bi bil sposoban pri closed loop gainu od cca 60 do 70 dB mogal ostvarit full power bandwidth od 50 + MHz-a. Ako se najde neki takav onda bi se moglo proc sa vrlo slicnom shemom i sa samo jednim opampom. Naravno, uz propisnu priminu takvog opampa a ne uz ovakvo amatersko igranje kako je WJ to ovdi izvel

Pa cak i bez neke precelike pretrage datasheetova, ima sasvim dovoljno izuzetno brzih opampi koji se (naravno, uz svu potribnu paznju) mogu koristit sa closed loop gainom od recimo 40dB i koji pri tome ostvarit navedeni propusni opseg. OK, uz taj clg je stabilnost DC napona za cca red velicine manja od WJ regulatora ali to je zapravo skroz nebitno.
Osobno bin virovatno sal tim putem
Sad, ako nekome smeta da mu DC napon od 10-ak volti ima varijaciju od 2 ili 3 mV........

[LIGHTCELL]

A jebat ga, npv (gain +2) čine R5/3, niskoomski ...pa ti je cilo vrime nisi vidio jer je zajhebano nacrtano, a

Di si vidija da ikoji brzi video opamp moze delat bez nfb? Ajd provaj zamislit ca bi na to rekli konstruktori tih chipova iiz AD-a i svih ostalih firmi koje ih proizvode.
Zato popi casu bevande , otpiri WJ-a i nemoj branit neobranjivo.

Pitao ja svog šefa šta on veli (dok smo danas hrdali užinu). Kaže,pravi je taj WJ vrag a strsat se zaletil i trebao bi se curiknit. WJ radi u AD i valjda zna kaj je čarobiral.Mudrolija je u tome da IC regulira napon kojim se sam napaja i to iz CS-a koji štopa struju,pa ako krene sam divljat bude se sam i zgasil. Divljanje se drito preko C10 vrne na - ulaz.
Htio je još nešto reć, al je gazda došao i morali smo ić dalje. Budem ga još davil.

[sstrsat]

Pa je LIGHTCELL, sef ti je apsolutno u pravu, svi ti ameri, englezi i ostali zapadnjaci su ti pravi vragovi a mi jadni primitivci sa ovih prostora ti nista ne razumimo nego nesto lupetamo. Ma sef ti je pravi genije, nima se tu ca rec i ja mu se mogu jedino do poda naklonit

Steta jedino ca taj tvoj sef ocito nije nikad nista delal sa tim vrlo brzim opampima jer bi mu neke stvari mozda bile jasnije.

A jos veca steta je ca takav genije nije clan ovog foruma pa da nas jadne neznalice malo prosvitli Ajd mu reci da se pod hitno uclani

[aparatusonitus]

Naravno, takav sklop bi tribalo propisno razradit tako da se uzme u obzir i AC gain i DC gain i ukupni offset. Sve je to risivo i uz malo truda oko razrade moze se doc do odlicnog rezultata pri kojem ce sklop imat ne samo odlicnu DC stabilnost nego ce ocuvat i odlicnu AC stabilnost (imunost na oscilacije) a povr toga ce bit i izrazito niskoomski izvor do vrlo duboko u podrucju MHz-a.
Za to ima jako veliki izbor pogodnih brzih opampi. Pa ako si od volje se uvatit razvoja takvog necega, podrsku ti necu uskratit. Osnovne putokaza san ti ovdi dal i uz malo truda mozes takav sklop dovest do finalne sheme. Naravno, ako usput ne zakompliciras stvar (kako si kojiput sklon ) ali cu ti ja vec u tom slucaju isprektizit sve ca je visak

Alternativno, jednostavniji pristup bi bila potraga za nekim vrlo brzim opampom koji bi imal olg negdi od 110 do 120 dB i koji bi bil sposoban pri closed loop gainu od cca 60 do 70 dB mogal ostvarit full power bandwidth od 50 + MHz-a. Ako se najde neki takav onda bi se moglo proc sa vrlo slicnom shemom i sa samo jednim opampom. Naravno, uz propisnu priminu takvog opampa a ne uz ovakvo amatersko igranje kako je WJ to ovdi izvel

Pa cak i bez neke precelike pretrage datasheetova, ima sasvim dovoljno izuzetno brzih opampi koji se (naravno, uz svu potribnu paznju) mogu koristit sa closed loop gainom od recimo 40dB i koji pri tome ostvarit navedeni propusni opseg. OK, uz taj clg je stabilnost DC napona za cca red velicine manja od WJ regulatora ali to je zapravo skroz nebitno.
Osobno bin virovatno sal tim putem
Sad, ako nekome smeta da mu DC napon od 10-ak volti ima varijaciju od 2 ili 3 mV........

Ako sam ja to sve skupa dobro razumio, brzi fix (s posljedicama) za Jung-ov regulator bi bio maleni polistiren od izlaza do - ulaza?

A što se tiče razvoja super-shunt regulatora (btw, "super" ispred shunta je samo uobičajena distinkcija između shunt regulatora kojem je master CCS "pravi" CCS, a ne otpor, tako da taj dio krivice ovaj put ne nosi Jung), osobno sam trenutno zainteresiran samo na akademskoj razini...previše nezaključenih radova ima na stolu. Možda se i javi koji drugi dobrovoljac...uostalom uvijek je dobro mlatiti jezikom , uvijek se nešto nauči usput.

A što se tiče mog kompliciranja, promjenio sam taktiku, sada prvo pođem od surovog kostura bitnog za funkcioniranje sklopa, pa ga iskompliciram do krajnjih granica, pa onda režem dokle god još uvijek radi Pa, vidiš i sam da mi je prvo linijski trafo bio napameti u onoj drugoj temi, kuš jednostavnije...priznaj!