Diseño de corriente DC limpia para circuito de muy alta precisión

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Hemos estado diseñando un circuito de control de muy alta precisión durante bastante tiempo. Y estamos pensando en que sea mucho más fácil de usar, que es deshacerse de las fuentes de CC de laboratorio y utilizar la alimentación de conmutación de CA a CC (obtener energía de 220V / 110V directamente).

Nuestro circuito funciona a + -12 V actualmente con alrededor de 200 mA de corriente. Consiste en un fotodiodo, que se puede medir con una precisión de 1pA, muchos OpAmps, un ADC de 16 bits y un DAC de 18 bits. A partir de la descripción, se puede observar que nuestro circuito está funcionando con una precisión muy alta.

Una fuente de laboratorio de CC cuesta miles de dólares y las ondulaciones de CC son básicamente cero. Como máximo en el nivel de 0.001mV pico a pico. Sin embargo, si se va a utilizar una fuente de CA a CC barata, me temo que el CD puede ser mucho menos limpio. Por ejemplo, éste (que tiene una ondulación de 50 mV pp).

Necesito sugerencias de usted:

  1. ¿Es este tipo de potencia de conmutación AC-DC una buena opción ( enlace )? ¿O tal vez los que se usan en las computadoras portátiles son mejores?

  2. ¿Cómo rechazar los ruidos en la fuente de alimentación de la manera más completa? Cualquier material será apreciado.

  3. ¿Es posible crear una fuente de CC limpia a partir de 220 VCA, que tenga un rendimiento similar al de las fuentes de CC del laboratorio?

  4. Si se utilizan grandes mayúsculas e inductancia para filtrar las ondulaciones, ¿podrían causar problemas de estabilidad para los convertidores AC-DC?

  5. ¿Cómo influirían los ruidos de DC en el comportamiento de OpAmp, ADC, DAC? Para ADC y DAC, creo que las referencias de voltaje no se verán afectadas.

pregunta richieqianle

1 respuesta

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Generalmente, si necesita energía limpia, debe hacer un seguimiento del SMPS con un regulador lineal. También tiene que lidiar con el ruido creado por el suministro, que puede ser no trivial. Si realmente necesita niveles de ruido de microvoltios, una fuente completamente lineal podría ser una buena opción en lugar de SMPS, (o incluso usar baterías SLA y un regulador de ruido ultra bajo).

Por otra parte, obtener un ruido de 1 mV a 10 mV por encima de un ancho de banda de 0,1 Hz a 1 MHz no es tan difícil con una combinación de SMPS + LDO, pero se debe tener cuidado al tratar el SMPS conducido y el ruido acoplado capacitivamente. .

No subestime el ruido que puede generar el suministro en sí. Encontré que el suministro de ladrillos para un telescopio Tek puede causar falsos picos de 20 mV en la pantalla si la caja de plástico se coloca cerca de un objeto de metal puesto a tierra. ¡Esa es la fuente con la que viene el osciloscopio! Hay transistores (y posiblemente disipadores de calor completos) moviéndose por cientos de voltios y cambiando rápidamente a decenas o cientos de kHz.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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