前级稳压电源仿真性能比较

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有人说因为要应付80dB以上的放大电路不容易,电源做到110dB以上同样不容易。那么,实测制作后的离散性及布局对降噪性能的影响多大呢?对电路理解不透彻的,仿真能给出可行性的指导作用。对电路了如指掌的...

先上各种稳压,后上仿真举例。

各种结构:

前级稳压电源仿真

前级稳压电源仿真

前级稳压电源仿真

前级稳压电源仿真

各种稳压器性能一览:

前级稳压电源仿真

我最关心的是1)纹波系数,输出纹波/输入纹波(%)、4)动态负载変动率ΔVout/ΔIout(+/-50%静态电流)ΔVout/Vout、5)输出阻抗 (mΩ)ΔVout/ΔIout。

再来各项优秀项目是属于那一种稳压器,各位可跟据你喜欢的项目选取你的稳压器类型。

前级稳压电源仿真

来看一些仿真实况。标准形,纹波非常优秀(在微伏级uV),但动态时有些小波动(290uV)。

前级稳压电源仿真

输入波动8.4V,输出纹波少于100uV, 输出交流阻抗7.25毫欧。

改进形稳压,以上第6形,有软启动功能(R6 C4 Q3组成),增加Q1射极驱动调整管M1, 用低阻抗驱动MOS管(或晶体管BJT),这様反应速度非常快。

参考电压(Vref)放在Q2管基极而不放在射极,因而免除放在射极(Zener动态阻抗几百欧)的负返遗,降低本级増益。

C2 R10组成防振网路,数值因应电路布局及元件离散参数作出修改。

前级稳压电源仿真

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“常见有源滤波简单调整分压比值可以调整输出,改进反馈型如何调整?”再上电路:

前级稳压电源仿真

输出电压调整:找出参考电压,R12 R13的对地分压+Q2 Vbe为本电路参考电压(随DC-in 変化)。若没有这个分压 Q2管E极直接接地,Vbe 而成为稳压器(不是电子滤波了)。

前级稳压电源仿真

“改进串稳如果DCin提高100V ,DCout相应提高(仿真DCin277v DCout240v)Q2 3换成A44,相应改变R2 9分压即可?Q1的选择看重什么?Hfe NF ft?一般A1015 A733可行?”

Q2 3换成A44 相应改变R2 4分压即可,Q1 Hfe 100- 300,NF 低者如 A1015; BC560,A733可行。

有个简易的方法解决管子耐压不足——即Q3基极串100V稳二极管,Q2集极串100V稳二极管。

前级稳压电源仿真

来看一例我自己设计的并稳,效果非常好,输入纹波3.3V,输出纹波uV级,接近零。动态电流+/-3.3mA之下,输出纹波244uV。本人没有实做,可能受元件参数而影响精度。

前级稳压电源仿真

前级稳压电源仿真

调整输出电压是调整R5 阻值大输出电压高。或调整 R6,阻值小输出电压高(是反比)。

不要调D3(6.2V),他与Q1 Vbe 构成温保。D5是胆管的偏置电压,不要调。(D5要3W以上的)D3 0.5W 可以,Q1 Q2要用高些耐压管,如A44 A94。

前级稳压电源仿真

前级稳压电源仿真

从上面的数据可以看出,输入平均电压DC361.7V +/-1.65V纹波。输出 DC 298.9776V,输出负载电流 10.9 mA +/-3.3mA,胆管电流 6.9mA +/-3.3mA,压差最小30V以上(输入电压 - 输出电压)。设计电流(恒流源)= 前级工作静态电流 +2*动态电流 。

动态电流为前级推动后级的电流,设前级最大输出峰值电压 +/-15V, 后级输入阻抗10K,那么动态电流为+/-15V/10K =+/-1.5mA,两声度为+/-3mA。设前级工作静态电流为10mA,那么恒流源定为10 + 2*3 = 16 mA,上面恒流源电流设计为(VD4 - MOS管 VGS)/R2,本例 为(6.2-4)/100=0.022A = 22mA。

仿真下ARC的稳压电源,看看性能如何。

ARC稳压电源电路

仿真, 效果真好——

前级稳压电源仿真

前级稳压电源仿真

使用高速运放如下:

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有人说因为要应付80dB以上的放大电路不容易,电源做到110dB以上同样不容易。那么,实测制作后的离散性及布局对降噪性能的影响多大呢?

对电路理解不透彻的,仿真能给出可行性的指导作用。对电路了如指掌的, 对每一个元件的参与作用如何影响整体性能, 及能预知指标娈化范围作出评估, 也能给出性能指标合符意愿。

我只能这样分析:元件离散性(元件参数的公差)如晶体管电流放大系数(Hfe ),影响整个电路开环增益,算一下两个晶体管Hfe-1及 Hfe-2(100 - 300 ),其结果Hfe変化 3倍,增益変化 3×3 / 1×1 =9 倍,纹波可変化 9倍 约 19 dB。

且元件布局可感应它们之间的微弱讯号放大后引起整体效能劣化,互耦包括电感性耦合,电容性耦合,射频接收,変化的电场及磁场,如火牛干扰就是。传导性干扰,如漏阻(元件焊盘近时 PCB 结构),搭棚安装,元件好限多,互耦及漏阻减少,元件之间距离可安置远些(可利用立体空间,及元件可横竪安装减低偶合)。地线安排等,以上很难通过仿真完成。

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