Ultra low distortion (<0.00003%) 1kHz (&10kHz) sine generator

[Vovk]

На ebay продавалось пара генераторов, на фиксированные 1 кГц и 10 кГц.
Прикупил, плохим кабелем подключил на скорую руку к лабораторному стабилизированному БП (на LM317/337) и Asus Xonar Essence STX, и вот первые (очень обнадеживающие) результаты.

1 кГц, 2 Вольта:


1 кГц, 1 Вольт:


1 кГц, 0,5 Вольта:

Как видно, характеристики похожи на паспортные (на сколько позволяет понять мой АЦП).
Если это дело собрать в экранированном корпусе с хорошим БП, и, возможно поискать более приличный соединительный кабель, то будет вообще идеально.
Интересно, что при амплитудах сигнала больше 1 В, сильно растут искажения. Пока нету времени выяснить, это растут искажения в АЦП или на выходе генератора (прицепить делитель). Но, собственно, мне уровни сигналов до 1 В, пока, подходят.

[MAXIM_A]

10кгц, уже надо -26дб

[Mazila]

Нуууу, у меня немного повеселее спектры на 10кГц, но в целом схожи, тычки исчезают при -23

[MAXIM_A]

Эти тычки, гармоники АЦП карты, приходится уменьшать уровень...

[Mazila]

Эти тычки, гармоники АЦП карты, приходится уменьшать уровень...

Эт я знаю. У Вас на -10 что получается на 10кГц?

[MAXIM_A]

https://forum.vegalab.ru/attachment....8&d=1444814524
Также, как и для 1кгц

[Сергей Кор]

Vicy, будет ли полезен для Ваших генераторов избирательный фильтр подобный этому на рис.3 (только лучше по параметрам) : http://forum.cxem.net/index.php?app=...tach_id=185271 . В связи с Вашим отличным решением измерительного комплекса : https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1639096 хотел спросить какой Вы применяете симметричный кабель(как понял микрофонный два 2-х или один 4-х жильный),оставили ли Вы какие то элементы перед аналоговым входом на карте, какова критичная длина кабеля в данном применении, степень режекции основного тона в db Вашего 2Т фильтра и подойдет ли такой : http://irls.narod.ru/izm/ini05.htm .Заранее спасибо.

[MAXIM_A]

Виктор, как правильно просумировать два сигнала?
Например 1кгц и 10кгц с Ваших генераторов...т
Три резистора, или ещё буфер нужен?

[Vicy]

Vicy, будет ли полезен для Ваших генераторов избирательный фильтр подобный этому на рис.3 (только лучше по параметрам) : http://forum.cxem.net/index.php?app=...tach_id=185271 .

Теоретически избирательный филтр может позволить получить еще более низкие искажения, но практически это может оказаться трудно реализуемо. Все компоненты такого фильтра должны быть очень высокого качества, иначе можно получить обратный результат. Для 10кГц собственные искажения фильтра должны быть значительно ниже -140dB, для 1кГц - значительно ниже -150dB.

В связи с Вашим отличным решением измерительного комплекса : https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1639096 хотел спросить какой Вы применяете симметричный кабель(как понял микрофонный два 2-х или один 4-х жильный),оставили ли Вы какие то элементы перед аналоговым входом на карте, какова критичная длина кабеля в данном применении, степень режекции основного тона в db Вашего 2Т фильтра и подойдет ли такой : http://irls.narod.ru/izm/ini05.htm .Заранее спасибо.

Переделан только один канал карты - микрофонный кабель двужильный. Длина кабеля около одного метра. Питание на выносной буфер +/-8V от карты подводится дополнительными проводами вдоль кабеля. С длинной кабеля не экспериментировал - вопрос достаточности. На переделанном входе карты оставлен только один конденсатор между входами АЦП (ВЧ фильтрация).
Практически глубина режекции фильтра основного тона зависит от точности подбора элементов фильтра и точности частоты. На практике при разбросе частот +/-0.5% режекция не хуже примерно -50dB, однако реальный выигрыш около 40dB (с учетом ослабления и второй гармоники).
Указанный фильтр - классический, и подойдет. Резисторы должны применятся не хуже металлопленочных. Конденсаторы должны быть очень линейными. Далеко не все полипропиленовые будут давать хороший результат. Я применяю Wima FKP2.

---------- Сообщение добавлено 18.16 ---------- Предыдущее сообщение было 17.46 ----------

Виктор, как правильно просумировать два сигнала?
Например 1кгц и 10кгц с Ваших генераторов...т
Три резистора, или ещё буфер нужен?

Минимальный сумматор - два резистора (не хуже металлопленочных). Вопрос связан и с входным импедансом и шумовыми свойствами устройства, которое будет подключено к сумматору. В простейшем случае можно просто запараллелить выходы генераторов. Суммирование будет происходить через их выходные сопротивления 600ом. Однако, взаимовлияние генераторов будет уменьшатся с увеличением сопротивлений сумматора. Особенно чувствителен к нагрузке генератор 10кГц. Если суммирование будет через резисторы несколько килоом (дополнительно последовательно с каждым выходом), то взаимовлияние генераторов уже станет ничтожным, но это может вызвать увеличение шума.
В случае применения буфера актуален вопрос его качества.
В каждом случае будет свой оптимум суммирования.

[s3tup]

О, а.
А на какую нагрузку можно подключать генераторы без ухудшений параметров?
Мне из них нужен ток 2..10мА. Наверное 10мА это слишком для генов, если подсчеты меня не подводят, то это 2Врмс в 200Ом. Т.е. если ген уже имеет встроенные 600Ом и отдает 2Врмс, то снять с него можно будет лишь 3мА, притом его по максимуму нагрузив.

[MAXIM_A]

Значит можно прямо на вход ЗК подать сумму двух частот.
Интересно какое будет ИМД...

[Vicy]

О, а.
А на какую нагрузку можно подключать генераторы без ухудшений параметров?
Мне из них нужен ток 2..10мА. Наверное 10мА это слишком для генов, если подсчеты меня не подводят, то это 2Врмс в 200Ом. Т.е. если ген уже имеет встроенные 600Ом и отдает 2Врмс, то снять с него можно будет лишь 3мА, притом его по максимуму нагрузив.

Генераторы во время проверки измеряются в двух режимах нагрузки при максимальном выходе:
1) нагрузка только режекторный фильтр,
2) имитация нагрузки выхода платы на 600ом - подключение 1.2ком непосредственно к выходу операционника минуя выходной последовательный резистор 600ом.
1кГц, как правило, на эту нагрузку не реагирует, или реагирет слабо заметно. Иногда реакция даже положительная - уменьшается третья гармоника (если она была заметна изначально). Из тех редких случаев, когда заказчики спрашивали болшие выходные сигналы - вероятно, что 1кГц вполне достойно выдержит и 600ом на выходе операционника, а это примерно 4,5ма (rms) тока. Менее 600ом нагрузки не оговаривается и в данных на LM4562 (=LME49720). В целом, если есть измерительная система позволяющая контролировать гармоники низкого уровня, этот вопрос можно исследовать индивидуально. При внештатном нагружении генератора, надо еще следить за отсутствием просадки шунтовых стабилизаторов питания (+/-15В). В случе просадки, можно несколько увеличить ток питания платы - уменшить входные резисторы питания (2х100ом) или просто поднять 35В, но в таком режиме есть опасность перегрева шунтовых стабилизаторов при отключения внештатной нагрузки.
10кГц при нагрузке только на режекторный фильтр обычно показывает вторую гармонику примерно -138...-140dB, а третью значительно ниже. С нагрузкой (2-ой режим теста) резко растет третья - чуть ниже -130dB. Немного растет и вторая достигая примерно такого же уровня.

[s3tup]

Спасибо за развернутый и полезный ответ!

[Сергей Кор]

Да Виктор, спасибо!Будет ли правильным суммировать(смешивать) сигналы после режекторного фильтра?

---------- Сообщение добавлено 01.30 ---------- Предыдущее сообщение было 01.17 ----------

Итермодуляционные гармоники хуже для слуха, чем просто гармоники. Поэтому в хорошем аппарате их не должно быть.
А для этого их надо посмотреть....

Спасибо за ответ, ранее его проглядел.

[Vicy]

Да Виктор, спасибо!Будет ли правильным суммировать(смешивать) сигналы после режекторного фильтра?

Прошу уточнить этот вопрос. Имеется в виду режекторный фильтр или избирательный? В чем идея?

[Сергей Кор]

Прошу уточнить этот вопрос. Имеется в виду режекторный фильтр или избирательный? В чем идея?

Верное замечание(я оговорился), да конечно избирательный фильтр имел ввиду , к тому же использовать его как буфер для согласования нагрузочной способности генераторов.

[MAXIM_A]

сделал тестовый сигнал:

[Mazila]

Константиныч толк в нем какой, это же не 8 и 9к для интермод или 10 и 11к? Через ОУ или просто резисторами смешал?

[MAXIM_A]

Константиныч толк в нем какой, это же не 8 и 9к для интермод или 10 и 11к? Через ОУ или просто резисторами смешал?

Просто на резисторах.
А что интермод не будет 9кгц и 11кгц? Посмотрим....
Стандарт 250гц и 8000гц, 400 и 10000гц

[Vicy]

Верное замечание(я оговорился), да конечно избирательный фильтр имел ввиду , к тому же использовать его как буфер для согласования нагрузочной способности генераторов.

Тут наверно снова возвращаемся к вопросу качества избирательных фильтров.

[Сергей Кор]

Тут наверно снова возвращаемся к вопросу качества избирательных фильтров.

Да поиски пока не дали результатов, найти избирательный фильтр соответствующий генераторам оказалось непросто.Возможно как Вы ограничусь режекторным.