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Modulated Power Supply for PSRR Measurements

Modulierbare Spannungsquelle für PSRR Messung


Eine Schaltung sollte möglichst wenig auf Änderungen oder Störungen seiner Versorgungsspannung(en) reagieren. Ausgedrückt wird dies durch die Abkürzung PSRR, oder Power Supply Rejection Ratio. Man findet diesen Wert öfters in Datenblättern von Operationsverstärkern.
Um seine eigene Schaltung messen zu können braucht man eine spezielle Stromversorgung. Ihre Spannung muss definiert in Kurvenform, Amplitude und Frequenz modulierbar sein. Ein entsprechendes Netzteil habe ich bisher nicht auf dem Markt gesehen.
Mit der Schaltung meiner „Entbrummten Stromversorgung für Audioendstufen“ ist dies mit überschaubaren Ergänzungen und der Hilfe eines Funktionsgenerators möglich, sogar für symmetrische Spannungen.
Bild 1 zeigt die erweitere Schaltung. Erklärt wird zunächst die positive Seite.
Der Mittelwert der der Ausgangsspannung wird weiterhin durch die beiden Z-Dioden D5 und D6 sowie der Gate-Source Spannung des Leistungsfet T1 bestimmt. Die Modulation wird über die Buchse K7 zugeführt und eventuell mit R7 terminiert. C15 dient der Gleichspannungstrennung, er muss entsprechende Spannungsfestigkeit besitzen. Über R6 wird das Gate moduliert. R6 und R4 bilden dabei einen Spannungsteiler der bestimmt wieviel der Funktionsgenerator Spannung am Gate ankommt. C15, R4 und R6 definieren die untere Grenzfrequenz.
Die negative Seite funktioniert entsprechend.
Hat man wie ich einen Funktionsgenerator mit zwei unabhängigen Kanälen so kann man beide Spannungen mit verschiedenen Signalen, Amplituden und Frequenzen modulieren.
Bild 2 zeigt zunächst eine unmodulierte Spannung von +-25 V.
Bei Bild 3 ist die Modulation eingeschaltet. Bild 4 zeigt beide Spannungen im AC Mode des Scopes. Zur Demonstration wurde die positive Spannung mit einem Sinus, die negative mit einem Dreiecksignal verschiedener Frequenz moduliert.


Betreibt man die Schaltung mit einem Labornetzteil so können natürlich der Gleichrichter und die großen Elkos wegfallen. (Gleichrichter entsprechend überbrücken).
Die Ausgangskondensatoren C13 und C14 so klein wie möglich machen. Eine gewisse Grundlast am Ausgang ist nötig. Sie habe ich mit meiner Symmetrischen DC Last eingestellt.


Falls es jemand ausprobieren möchte, ich habe noch ein paar Platinen.
Modulated Voltage Source for PSRR Measurement
 
 A circuit should react as little as possible to changes or disturbances in its supply voltage(s). This is expressed by the abbreviation PSRR, or Power Supply Rejection Ratio. You often find this value in datasheets of operational amplifiers. 
 To be able to measure your own circuit, you need a special power supply. Its voltage must be modulatable in waveform, amplitude, and frequency. So far, I haven't seen a suitable power supply like this on the market. 
 With the circuit from my "De-Hummed Power Supply for Audio Amplifiers," this is possible with manageable additions and the help of a function generator, even for symmetrical voltages. 
 Figure 1 shows the extended circuit. We'll first explain the positive side. 
 The average of the output voltage is still determined by the two Zener diodes D5 and D6 as well as the gate-source voltage of the power FET T1. 
The modulation is supplied via the K7 socket and possibly terminated with R7. C15 is used for DC isolation and must have an appropriate voltage rating. The gate is modulated through R6. R6 and R4 form a voltage divider that determines how much of the function generator voltage reaches the gate. C15, R4, and R6 define the lower cutoff frequency. 
 The negative side works in the same way. 
 If you have a function generator with two independent channels like I do, you can modulate both voltages with different signals, amplitudes, and frequencies. 
 Figure 2 shows an unmodulated voltage of ±25 V. 
 In Figure 3, the modulation is turned on. Figure 4 shows both voltages in AC mode on the scope. For demonstration, the positive voltage was modulated with a sine wave and the negative with a triangle wave of different frequency.
If you operate the circuit with a lab power supply, of course the rectifier and the large electrolytic capacitors can be omitted. (Bypass the rectifier accordingly). 
 Make the output capacitors C13 and C14 as small as possible. A certain base load at the output is necessary. I set it with my symmetrical DC load. 
 
 If someone wants to try it out, I still have a few boards. 
 alfred_rosenkraenzer@gmx.de