Minule jsme narazili na paradox, že nikomu se nechce babrat se stavbou záporného napájení pro operační zesilovače a proto to každý chce "odrbat" pomocí "virtuální země" - odporovým děličem generovaného napětí, ke kterému vztáhneme napětí signálů. Přitom operační zesilovače snesou značný "binec" na napájecích napětích, ale šumy na "napětí země" se zesiluje spolu se signálem....
Tedy jsem se dostal ke smutné nutnosti postavit pro jeden "zatím tajný" obvod záporné napájení pro operační zesilovače. Jako člověk, který nenávidí cívky mi zbyly nábojové pumpy s kondenzátorem a ani ty nejsou vůbec bez problémů.
Mám totiž bohaté a špatné zkušenosti s nábojovými pumpami typu NE555 "pumpuje" přes diodový spínač náboj. Tato nábojová pumpa sice neprodukuje magnetické rušení a vždy se rozkmitá a vždy z ní "něco leze" čímž je mnohem "více vidlácká" než spínané zdroje s tlumivkou, ale její vlastnosti nejsou nic moc. Zejména pokud potřebujete proud větší než nula-nula-nic miliampérů dojdete k tomu, že záporné napětí na výstupu je nepatrné a plné elektrického rušení.
Zakže jsem přemýšlel - jak to dělají "opravdu velcí kluci". JE známo, že hlavní problém jednoduché nábojové pumpy je, že polovinu času obvod jede jenom z filtračního kondenzátoru. Proto by se hodilo rozdělit činnost nábojové pumpy na vice fází. Moderní motherboardy se vyloženě chlubí že mají 16 fázové spínané zdroje - sice s tlumivkami ale i tak... Nedá se postavit vícefázová nábojová pumpa s kondenzátory ? Kolika fázová ? 16 fázová určitě ne - nechci aby byla složitější než zbytek obvodu. Tak 2 fázová ? U práce se signálem a jeho invertovanou formou jsou problémy, že pokud signál nemá přesně 50% střídu (které je složité dosáhnout) tak se signál a jeho invertovaná forma různě překrývají a to taky není ono. Ideální a dostatečne vidlácké by byla 3 fázová nábojová pumpa kdy během přepínání kondenzátoru č. 1 a 2 bude kondenzátor č. 3 zásobovat systém - pěkně jako 3 fázový proud, který se usměrňoval ve starých svářečkách a vše běželo celkem uspokojivě i bez filtračních kondenzátorů.
Tím se dostáváme k otázce jak "vidláckým způsobem" generovat 3 fázový signál. Paradoxně to není tak těžké jak se zdá. Pokud se podíváte na můj milovaný kruhový oscilátor ze 3 invertorů - ten vždy kmitá tak, že fázový rozdíl mezi hradly se rozprostře tak že fázový rozdíl je 120 stupňů.
Takže jsem myslel myslel a vymyslel následující strašidelný obvod nahoře vidíte "kruh z invertorů" které jsou "zpomaleny" RC obvody R1+2+3 a C1+2+3. Všechny 3 invertory fungují zároveň jako zdroj "hodinového signálu" a zároveň jako výkonvý prvek pumpy. Z 6 invertorového integrovaného obvodu typu 74HC04 vám zbydou ještě 3 invertory, které se dají použít na něco jiného nebo se z nich dá zapojit "druhý kanál".
Jak se spínání pěkně překrývá vidíte na grafu. Zbývá, jako obvykle několik nepatrných poznámek.
- Pokud na to "máte žaludek" můžete zpomalovací RC členy vyhodit - problém je v tom, že celý obvod tím bude místo slušných 50-100 KHZ kmitat na 3-10 MHz což bude mít negativní vliv na účinnost, protože při takové rychlosti se diody už chovají spíše jako kondenzátory.
- Pokud by vás napadlo místo "dvou třífázových" udělat jednu "šestifázovou" nábojovou pumpu prostě tím, že spojíte všech 6 hradel do kruhu - nedělejte to - u více než 3 hradel se vyskytují nepravidelnosti často typu "jedno překlopené hradlo krouží kolem dokola" což znamená, že výkon 6 fázové pumpy může být výrazně horší než dvou třífázových.
Připadá vám obvod jako monstrum ? Pokud byste totéž dělali s 3 NE555 měli byste pasivních součástek ještě více, ale stále máte možnost použít marketingovými kecy obklopené nábojové pumpy typu MAX1044. Tím jsme tedy pro dnešek skončili zbývá už zase jenom rada paní Kubáčové novomanželkám : když vás manžel štve - nemluvte s ním včetně dobrých rad.
Igi |
Jaká je tedy rada paní Kubáčové novomanželkám?