¿Cómo mejorar la respuesta transitoria de carga de un regulador de voltaje LM317 que alimenta un amplificador de audio?

Estoy construyendo un circuito regulador de voltaje para alimentar un par de mini-altavoces (alrededor de 3-5W) con un amplificador incorporado y un viejo reproductor de mp3/radio FM. La fuente de alimentación es un cargador de teléfono móvil antiguo (fuente de alimentación conmutada) con un voltaje de CC sin carga de 7,3 V, que está regulado a 4,2 V por el LM317. Uso el circuito estándar exactamente como lo recomienda la hoja de datos de TI:

Además de las 2 resistencias hay tres condensadores, Cadj = 10uF, Co = 1uF electrolítico, Ci = 0,1uF de cerámica.

El circuito funciona bien, los niveles de ruido son bajos. Sin embargo, al usar un osciloscopio en modo de acoplamiento de CA y probar la salida de voltaje regulada reproduciendo música en el sistema, veo una variación significativa en el voltaje que sigue a los transitorios de la señal de audio. Un bombo puede reducir el voltaje alrededor de 0,5 V (es decir, alrededor del 12 % de Vs) y estoy midiendo voltajes de pico a pico de alrededor de 1 V (24 % de Vs). Agregar un límite electrolítico de 1000 uF en el lado de entrada en paralelo con Ci reduce drásticamente las oscilaciones de voltaje de pico a pico, a aproximadamente 200 mV. Subjetivamente, los bajos también suenan más completos y profundos si añado este gran condensador.

Mis preguntas son las siguientes:

1. ¿Es correcto suponer que una fuente de alimentación ideal (teórica) para aplicaciones de audio debería producir un voltaje constante independientemente de las variaciones de carga (es decir, es una fuente de voltaje)?

2. En la práctica, ¿cuáles son los niveles aceptables de variación del voltaje de suministro debido a transitorios en una aplicación de audio (en porcentaje de Vs o mV)?

3. ¿Cuál es el enfoque correcto para mejorar la respuesta transitoria de carga? ¿Debo colocar un capacitor en la ENTRADA o SALIDA del regulador? ¿Existe una regla general/cálculo para la capacitancia requerida? ¿Están bien los condensadores electrolíticos o debo usar tapas de poliéster o tantalio (es decir, algo con una ESR más baja)?

ACTUALIZAR:

Con respecto a los condensadores de entrada y salida, encontré la siguiente información en algunos blogs y foros de audio de alta fidelidad:

• Se recomiendan tapas grandes en la entrada para los reguladores de voltaje del amplificador, he visto esquemas LM317 con alrededor de 2000uF y más. Cadj también podría ser un poco más grande para supresión de ruido adicional (alguien recomendó 20uF o incluso 100uF).

• El condensador de salida no debe ser demasiado grande, ya que esto puede causar problemas de estabilidad con el LM317, sin embargo, podría ser superior a 1uF en la hoja de datos (he visto 100uF, alguien dijo que usa 1000uF, sin embargo, con una serie de 0.33ohm resistencia para aumentar la ESR, ver más abajo).

• Las tapas de salida y ajuste deben tener una ESR alta (es decir, deben ser tapas electrolíticas, no de polipropileno o tantalio), porque las tapas de ESR bajas introducen un timbre, posiblemente en el rango audible. Los límites más grandes tienen una ESR más baja, por lo que esta consideración limita el tamaño del límite de salida. Una posible solución a este problema es agregar una resistencia pequeña (0,2-0,3 ohmios) en serie con las tapas para compensar la menor ESR de las tapas más grandes.

• Si usa tapas Cadj y Cout más altas, se recomienda enfáticamente que los diodos de protección D1 y D2 descarguen las tapas cuando se apague.

• El problema descrito en mi pregunta (grandes caídas transitorias de voltaje) fue causado en parte por caídas transitorias de voltaje en la fuente de alimentación, en lugar del circuito regulador, como lo señaló Peter Bennett. El voltaje de entrada del regulador cayó unos cientos de mV por debajo de la entrada necesaria del LM317 (Vout + 2.5V). Estas gotas transitorias no aparecieron en el multímetro, pero un osciloscopio las reveló:

Reemplazar la PSU con otra unidad que se mantenga muy por encima de Vout + 3V aún genera algunos transitorios en la salida regulada, sin embargo, las caídas de voltaje son mucho menores (60-90mV en comparación con 200-700mV). Reemplazar el límite de entrada de 1000 uF con 2x 2200 uF redujo aún más los transitorios, pero solo por una fracción (a aproximadamente 70 mV desde 90 mV). Subjetivamente, esta fluctuación de voltaje del 2% no es muy notable en este pequeño amplificador, por lo que considero que este problema está resuelto.