¿Cómo funciona realmente este receptor de alimentación fantasma?

Tomé la sección de la fuente de alimentación de la Figura 7 de esta nota de la aplicación , también copiada aquí, como parte de un proyecto con alimentación fantasma, pero no puedo entender qué estaba pensando el autor para R3 y R14:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Lo estudié un tiempo y lo simulé en mi cabeza, y creo que entiendo cómo funciona:

  • R1,R2 proporcionan la corriente base para que funcionen Q1,Q2. Aparte de ese trabajo, se supone que deben permanecer fuera del camino para evitar cargar la señal de CA.
  • R3 completa un divisor de voltaje con R1||R2 para establecer el voltaje base alrededor de 10,7 V, que se estabiliza con C1.
  • Q1, Q2 se utilizan como emisores-seguidores, proporcionando unos 10 V estables, que se estabilizan/desacoplan/puentean/[su término aquí] por C2, C5 y se utilizan como fuente de alimentación para el resto del circuito.
  • Como se ve en las líneas de SEÑAL, Q1, Q2 son sumideros de corriente de alta impedancia y, por lo tanto, no afectan mucho a la señal de modo diferencial mientras extraen energía de modo común de ellos.

Lo que no puedo entender es el comentario del autor de:

R14 (marcado con **) se describe como 'SOT', o seleccione en la prueba. Esta resistencia debe elegirse de modo que la CC sea de aproximadamente 10 V con un suministro fantasma normal de 48 V. En su lugar, se puede usar un zener, que dará un poco más de rango de voltaje, dependiendo del amplificador operacional utilizado.

Pensé que el mejor lugar para un zener sería R3, no R14. Entonces R14 podría eliminarse por completo. ¿Es esta también una fuente de corriente de alta impedancia en el punto de ~ 10 V, para comportarse como un regulador zener clásico como sugirió el autor?

Estoy de acuerdo, R3 es donde pondría un zener, no R14.

Respuestas (1)

Tu análisis es bueno hasta ahora.

Comprenda que la fuente de alimentación fantasma es efectivamente de 48 V con una impedancia de fuente de 3,4 kilohmios, por lo que el voltaje en los colectores Q1, Q2 depende en gran medida de la corriente de carga.

Este circuito funcionará según lo previsto, siempre que la corriente de carga sea de alrededor de 10 mA (dependiendo de las ganancias de los transistores, ya que las corrientes de base son del mismo orden que la corriente en R3).

Casualmente, 10 mA es una corriente bastante buena para un JFET de bajo ruido (por ejemplo, 2N5459) en algún lugar a la izquierda, para operar con su figura de ruido más baja, aunque tengo mis dudas sobre la contribución de ruido del TL072.

Usted y Andy tienen razón en que un Zener es una forma alternativa de proporcionar estabilización de voltaje, aunque cuando mida el rendimiento del circuito resultante, puede encontrar (como lo hice yo en circunstancias similares) que su doble función como generador de ruido es difícil de pasar por alto. Tenga en cuenta que los zeners en el rango de 10-12 V (y superiores) son técnicamente diodos de avalancha y bastante ruidosos.

En mi opinión, este circuito es bastante astuto para superar ese problema y proporcionar una regulación de voltaje "lo suficientemente buena" sin ese problema innecesario.

Hmm, no sabía sobre el ruido zener, pero ahora tiene sentido por qué sería preferible una resistencia dada una carga (en su mayoría) constante. Incluso he visto generadores de ruido intencionales basados ​​en la unión base-emisor de un BJT (colector no conectado), pero nunca hice la conexión lógica con los zeners. (o diodos en general, según una búsqueda en Google)
Volviendo a esta pregunta, y dándome cuenta de que ahora tendría que volver a girar la placa para hacer esto más allá de un prototipo: ¿dos zeners de bajo voltaje en serie serían más silenciosos que un solo zener de alto voltaje?
Podría ser mejor usar un zener con una corriente bastante baja (probablemente no menos de 1 mA), seguido de un filtro RC (gran C, constante de tiempo de alrededor de 1 segundo para audio) en la base de un seguidor de emisor (que también está desacoplado) . Eso es más o menos lo que hice.
¡Ahora hay una idea! Creo que tendré que probar eso. Este proyecto tiene un presupuesto bastante grande para el tiempo de inicio, por lo que una constante de tiempo largo para el rechazo de ruido debería estar bien. Sin embargo, pasará un poco de tiempo antes de que llegue a eso: otros proyectos siguen interponiéndose en el camino.
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