Esto que les acerco está en su etapa de experimentación y corroboración. Lo he concebido después de ver a muchos sostener por distintos foros que este tipo de reguladores (al igual que algunos fijos, como el 7815) podrían no resultar del todo aptos para aplicaciones exigentes de audio de baja señal o en algunos tipos de conversores A/D de alta resolución. Posiblemente, en su configuración más conocida dada por los fabricantes, tenga limitaciones. Existen varios artículos interesantes de Walt Jung al respecto.
La idea consiste en agregar solo 4 componentes adicionales al esquema básico, para que en principio, nuestro LM317 adquiera características interesantes para dejarlo de ver con cierto desprecio (cosa que no es mi caso).
Hasta ahora, buena parte de lo simulado, previsto en los cálculos y esperado en la práctica, se están dando según lo esperado. Lo más importante es que al incorporar una etapa de alta ganancia, no provoca oscilaciones ni necesidades de compensación alguna (que fué lo que principalmente busqué que se diera). Así, se podría implementar universalmente, sin necesidad de adaptar a cada layout particular con celdas RC a prueba y error.
Aquí va el esquema y su contraparte que sugiere el fabricante:
Como pueden ver, consiste en reubicar el condensador de 10 uF y agregar 2 resistencias, 1 transistor de señal y 1 diodo. Se elimina la resistencia original de programación del voltaje de salida (la que podría ser un potenciómetro o trimpot), salvo justo coincida con el valor a colocar entre colector y base del transistor agregado (la que ajustará ahora parte de nuestro voltaje de salida).
Aquí van las posibles curvas de PSRR vs. Frecuencia de ambas variantes, para que sean comparadas:
Como pueden ver, las posibles mejoras no serían despreciables a la frecuencia fundamental de rectificación (100 Hz para mi zona), manteniendo importante margen de mejora en el resto del espectro.
Luego, simulé tanto ripple de entrada, como de salida:
Si bien la curva que se muestra es verde, la curva roja resulta coincidente en la posición con la de la verde, de modo que implique que ambos circuitos puedan compararse a similar ripple de entrada, viendo solo diferencias en el ripple de salida.
Ahora, el ripple de salida:
Como pueden ver, el ripple del SLNR resultaría bastante menor al estándar.
Ahora, lo más importante, las corroboraciones con osciloscopio y tester del esquema estándar (lo cual es predecible):
En el osciloscopio se puede ver que el ripple de entrada tiene prácticamente 4 V pico a pico y el de salida no es posible evaluar con precisión por la resolución de mi instrumento y debida al espesor del trazo.
Las mediciones con tester fueron relativamente acercadas a las de simulación.
Ahora, las mismas mediciones, pero en el SLNR:
Como podría apreciarse, se percibe mejora, a pesar de la zona de baja resolución de mi instrumento. Una cosa que noté es una clara mejor estabilidad de trazo, aún acercando la mano a la maraña de cables del circuito montado en protoboard, que en la versión estándar mostraba cierta sensibilidad.
Ahora, el paso que sigue es hacer una FFT, para lo cual voy a esperar a reconfigurar mi querida placa de sonido en la nueva CPU que me tocó comprar ante la muerte imprevista de la CPU que estaba acostumbrado a manejar a diario hasta este 4 de Enero pasado
.
Por lo demás, creo que va encaminado a buen puerto el engendro.
Debo agregar que parte de este concepto ya hay quienes lo han probado exitosamente tanto en Rumania como en Alemania, solo que en esos otros esquemas fueron necesarias ciertas compensaciones RC. Lo que les estoy mostrando aún no lo han testeado quienes llevaron a cabo por mí las otras pruebas con instrumental que no dispongo ni dispondré, aunque creo que es posible prescindir de las compensaciones y arribar a un diseño posterior mucho más sencillo como el que estoy ahora presentando.
El SLNR tendría otras ventajas, que vamos a ir contando en la medida que se vayan verificando fehacientemente.
La idea consiste en agregar solo 4 componentes adicionales al esquema básico, para que en principio, nuestro LM317 adquiera características interesantes para dejarlo de ver con cierto desprecio (cosa que no es mi caso).
Hasta ahora, buena parte de lo simulado, previsto en los cálculos y esperado en la práctica, se están dando según lo esperado. Lo más importante es que al incorporar una etapa de alta ganancia, no provoca oscilaciones ni necesidades de compensación alguna (que fué lo que principalmente busqué que se diera). Así, se podría implementar universalmente, sin necesidad de adaptar a cada layout particular con celdas RC a prueba y error.
Aquí va el esquema y su contraparte que sugiere el fabricante:
Como pueden ver, consiste en reubicar el condensador de 10 uF y agregar 2 resistencias, 1 transistor de señal y 1 diodo. Se elimina la resistencia original de programación del voltaje de salida (la que podría ser un potenciómetro o trimpot), salvo justo coincida con el valor a colocar entre colector y base del transistor agregado (la que ajustará ahora parte de nuestro voltaje de salida).
Aquí van las posibles curvas de PSRR vs. Frecuencia de ambas variantes, para que sean comparadas:
Como pueden ver, las posibles mejoras no serían despreciables a la frecuencia fundamental de rectificación (100 Hz para mi zona), manteniendo importante margen de mejora en el resto del espectro.
Luego, simulé tanto ripple de entrada, como de salida:
Si bien la curva que se muestra es verde, la curva roja resulta coincidente en la posición con la de la verde, de modo que implique que ambos circuitos puedan compararse a similar ripple de entrada, viendo solo diferencias en el ripple de salida.
Ahora, el ripple de salida:
Como pueden ver, el ripple del SLNR resultaría bastante menor al estándar.
Ahora, lo más importante, las corroboraciones con osciloscopio y tester del esquema estándar (lo cual es predecible):
En el osciloscopio se puede ver que el ripple de entrada tiene prácticamente 4 V pico a pico y el de salida no es posible evaluar con precisión por la resolución de mi instrumento y debida al espesor del trazo.
Las mediciones con tester fueron relativamente acercadas a las de simulación.
Ahora, las mismas mediciones, pero en el SLNR:
Como podría apreciarse, se percibe mejora, a pesar de la zona de baja resolución de mi instrumento. Una cosa que noté es una clara mejor estabilidad de trazo, aún acercando la mano a la maraña de cables del circuito montado en protoboard, que en la versión estándar mostraba cierta sensibilidad.
Ahora, el paso que sigue es hacer una FFT, para lo cual voy a esperar a reconfigurar mi querida placa de sonido en la nueva CPU que me tocó comprar ante la muerte imprevista de la CPU que estaba acostumbrado a manejar a diario hasta este 4 de Enero pasado
.Por lo demás, creo que va encaminado a buen puerto el engendro.
Debo agregar que parte de este concepto ya hay quienes lo han probado exitosamente tanto en Rumania como en Alemania, solo que en esos otros esquemas fueron necesarias ciertas compensaciones RC. Lo que les estoy mostrando aún no lo han testeado quienes llevaron a cabo por mí las otras pruebas con instrumental que no dispongo ni dispondré, aunque creo que es posible prescindir de las compensaciones y arribar a un diseño posterior mucho más sencillo como el que estoy ahora presentando.
El SLNR tendría otras ventajas, que vamos a ir contando en la medida que se vayan verificando fehacientemente.
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