Генератор с низкими искажениями

[shkal]

Как и обещал, выкладываю схему

[sia_2]

Бюджет - пока не решён вопрос, каким образом делать перестройку по частоте, трудно сказать. Переменники однозначно отпадают. Пока склоняюсь к 10 релюшкам и фиксированным резисторам.
Да и как всегда корпус...
Частота 20 кГц.

При использовании "интерполяционного" переменника + декадные галетники стабильно получается лучше -130 дБ на 100 кГц. Этого IMHO достаточно для практически всех применений подобных генераторов.
При релейной коммутации в принципе можно опуститься еще децибел на 15-20 ниже как по искажениям, так и по фазовому шуму за счет избавления от падения эффективной добротности колебательного звена, вызванной паразитными связями в монтаже вокруг галетников и самих галетниках.

[shkal]

У меня сейчас для измерений просто постоянные резисторы впаяны в плату вместо переменника. По моему ощущению, дальнейшее снижение возможно только при замене и\или буферизации ОУ. Сейчас стоят AD8066

[sia_2]

У меня сейчас для измерений просто постоянные резисторы впаяны в плату вместо переменника. По моему ощущению, дальнейшее снижение возможно только при замене и\или буферизации ОУ. Сейчас стоят AD8066

Понятно. У меня "узким местом" были только конструктив и пассивные элементы, вклад "усилительной" части пренебрежимо мал (эффективное GB более 10 ГГц на 100 кГц при собственной линейности без ООС лучше долей процента).

[Spammer]

е если замутить Цап и на входе синус))

[Wired]

е если замутить Цап и на входе синус))

Чтоб получить єто? :

Частота 20 кГц.
. . .
верхняя оценка -135 по 2 гармонике, -142 по 3-ей

ну ну.

[misha88]

Пробил сегодня уровень SFDR 140db 135db
Ошибся вчера с калибровкой, верхняя оценка -135 по 2 гармонике, -142 по 3-ей

Это в генераторе из первого поста со схемой регулировки из 83 поста?

[shkal]

Нет, это по схеме 1 поста с некоторыми переделками (всё не соберусь свести это в одну схему)
1) Вместо перемножителя AD734 в АРУ использован резистивный оптрон NS32sl3
2) Суммирование квадратов в детекторе происходит не через Z-вход перемножителя Х20, а на входе ОУ Х24, она соответственно в инвертирующем включении.
3) ОУ Х13 влючено с единичным Ку,а за ней делитель на 100
4) Опора перенесена на неинв. вход Х2
5) Персчитаны все номиналы цепей интегратора АРУ ОУ Х2
6) Не показаны цепи коммутации диапазонов

[Alex_lv]

Попался мне как то буржуйский прецизионный генератор синуса от одной широко известной в узких кругах фирмы)). Не помню точно, но Кг там обещали ниже -120дБ. Так от, в данном приборе проблема сдвоенного переменника решена крайне оригинально - 2шт. 12битн ЦАП вместо сдвоенного резистора.
П.С. Аппарат вот такой.
http://amplifier.cd/Test_Equipment/other/Dana_9085.html
Довольно интересная там статья, а еще более интересные картинки и графики;) Правда на немецком, но кому надо, тот переведет))

[shkal]

Пока склоняюсь к 10 релюшкам и фиксированным резисторам

Это и есть ЦАП, интегральные перемножающие не проходят по искажениям

Никак не могу найти простую схему для управления поляризованными рэле с одной катушкой (а их там много получается, 10шт на перестройку частоты, 7шт на переключение диапазонов, 4 шт на выходной аттенюатор)
Тема тут https://forum.vegalab.ru/showthread....B5%D0%BB%D0%B5

[Alex_lv]

Это и есть ЦАП, интегральные перемножающие не проходят по искажениям

Ну это понятно что это ЦАП, только дискретный. В Ракал Дане применены ЦАП AD7545LN. Как раз перемножающие вроде как.
П.С. Выкладываю структурную схему прибора, может что-то полезное там найдется.

[misha88]

Shkal, а не хотите проверить на искажения схему из моего поста 64 с учётом схемы регулировки из 83 поста? Там (в смысле в генераторе) буквально пара деталей (можно спаять на макетке), а основное достоинство в том, что на искажения совершенно не влияет точность частотозадающих элементов, так что сдвоенный резистор может быть хоть самый дешёвый.

[shkal]

Я от переменника отказался не из-за искажений. Причины таковы:
1) Нестабильность частоты из-за вибраций. Заметно даже включение осциллографа (с вентиллятором), стоящего на том-же столе.
2) Невозможность калибровки шкалы с приемлимой точностью
3) Невозможность электронного управления.
Возможно, п1,2 могут быть решены использованием прецизионных потонциометров (датчиков угла), но они стандартно выпускаются линейными, и стоимость такого решения $50-100

а не хотите проверить

Вы, видимо, не представляете объём работы, который требуется, чтобы нормально отладить схему (а не просто убедиться в том, что она генерит). И макетки не очень проходят, нужна плата со сплошной землёй, паразиты заметно влияют уже с десятков килогерц.
В вашей схеме добротность колебательного звена заметно ниже, чем у Т-моста.

[misha88]

Нестабильность частоты из-за вибраций.

В схеме из поста 64 можно последовательно с переменным резистором включить дополнительный с малым (меньше килоома) сопротивлением (для точной настройки), причём для этой схемы совсем не требуется, чтобы этот дополнительный переменный резистор был сдвоенный, хватает в одну секцию.

Невозможность калибровки шкалы с приемлимой точностью

А зачем вообще калибровка, встройте простенький частотометр (я именно так собираюсь сделать).

Вы, видимо, не представляете объём работы, который требуется, чтобы нормально отладить схему (а не просто убедиться в том, что она генерит). И макетки не очень проходят, нужна плата со сплошной землёй, паразиты заметно влияют уже с десятков килогерц.

Тогда могу посоветовать проверить с имеющейся у вас платой, соединить этот генератор (для него макетка сойдёт) с имеющейся у вас схемой регулирования.

В вашей схеме добротность колебательного звена заметно ниже, чем у Т-моста.

Поэтому и прошу проверить (хотя в любом случае добротность колебательного звена в схеме из поста 64 выше, чем у моста Вина), но главное не добротность, здесь принцип другой, колебательное звено аналогично Т-мосту подавляет частоту генерации (поэтому ПОС нужна очень слабая - сотые доли выходного сигнала), а при мосте Вина и других требуется сильная ПОС (например, для моста Вина треть выходного сигнала), поэтому снижаются искажения.

[shkal]

В схеме из поста 64 можно последовательно с переменным резистором включить дополнительный с малым (меньше килоома) сопротивлением (для точной настройки), причём для этой схемы совсем не требуется, чтобы этот дополнительный переменный резистор был сдвоенный, хватает в одну секцию.

Каким образом это решает проблему чувствительности к вибрациям?

соединить этот генератор (для него макетка сойдёт) с имеющейся у вас схемой регулирования.

Она 1) не будет работать в принципе, поскольку ей на вход нужны 2 синуса, сдвинутые по фазе точно на 90 и одинаковой амплитуды. 2)И если бы она работала, нужно было бы снять АЧХ петли АРУ с новым генератором для крайних частот хотя-бы на одном диапазоне, и потом пересчитать всю коррекцию.

(поэтому ПОС нужна очень слабая - сотые доли выходного сигнала), а при мосте Вина и других требуется сильная ПОС (например, для моста Вина треть выходного сигнала), поэтому снижаются искажения.

Так это абсолютно всё равно, какой коэфициент передачи по цепи ООС, а какой по ПОС, они ж параллельно, а в произведении должно получиться 1, иначе генератор генерить не будет

[misha88]

Так это абсолютно всё равно, какой коэфициент передачи по цепи ООС, а какой по ПОС, они ж параллельно, а в произведении должно получиться 1, иначе генератор генерить не будет

Не их произведение должно получиться 1, а их амплитуды и фазы должны совпасть на входах ОУ, но во-первых, чем меньше амплитуда на входах ОУ, тем ОУ линейней, а во-вторых важна разница амплитуд и фаз на второй и далее гармониках, чем больше разница, тем меньше искажения. В этом смысле селективные цепи, стоящие в ООС, имеют преимущества над селективными цепями, стоящими в ПОС, т.к. в первом случае чем выше гармоника, тем выше ООС, и так, пока не дойдёт до 100% где-то уже на четвёртой гармонике, а во втором ООС не меняется (например, для моста Вина 1\3), а уменьшается ПОС, поэтому подавление гармоник максимально на более высоких гармониках и всё равно в три раза меньше первого варианта.

[shkal]

Не их произведение должно получиться 1

Да, не произведение, а частное от деления коэффициентов передачи цепей ООС и ПОС на частоте генерации (в мосте вина 1\3 и 1\3). Или произведение коэфф. передачи усилителя с отключенной цепью ПОС на коэфф. передачи цепи ПОС.

а их амплитуды и фазы должны совпасть на входах ОУ

У меня в генераторе, например, всё инвертирующие входы на земле

В этом смысле селективные цепи, стоящие в ООС, имеют преимущества над селективными цепями, стоящими в ПОС

Если результирующий Ку на частоте второй гармоники одинаковый, то абсолютно всё равно, где стоят частотно-избирательные цепи.
Ну ладно, это всё применительно к вашей схеме - спор о количестве ангелов на конце иглы, поскольку
1) Почему вы решили, что можно использовать любые переменники? Вот изменение АЧХ при изменении одного резистора 50к на +-10% - разница в 1.5Дб

2) У вас ОУ (до введения ПОС) включен с усилением +40дб и в неинвертирующем включении - какой будет его нелинейность?

[misha88]

Почему вы решили, что можно использовать любые переменники? Вот изменение АЧХ при изменении одного резистора 50к на +-10% - разница в 1.5Дб

Любые переменники из-за отсутствия требования к равенству секций (что является проблемой в генераторах на мосте Вина и Т-мосте), а частота ясно, что меняется от сопротивления, поэтому хватает поставить керметный сдвоенный потенциометр за 5$ (у него небольшой ppm), последовательно с одной из секций малоомный одинарный керметный потенциометр (для точной настройки), встроить частотометр и это и есть мой проект генератора.

[shkal]

Любые переменники из-за отсутствия требования к равенству секций

Так я про то и толкую: в вашей схеме при изменении сопротивления секций одной относительно другой изменяется коэфициент усиления на частоте генерации, и довольно сильно. Я не про стабильность частоты.

когда общее усиление поддерживается почти 1, крутиться только фаза

Это не так, добротность колебательного звена по схеме поста 1 = 30, сейчас в реальности 100

[misha88]

Так я про то и толкую: в вашей схеме при изменении сопротивления секций одной относительно другой изменяется коэфициент усиления на частоте генерации, и довольно сильно. Я не про стабильность частоты.

Понял про что вы, так АРУ подстраивает амплитуду ПОС так, что баланс и генерация не нарушаются. Вот мне и нужна качественная АРУ.

Это не так, добротность колебательного звена по схеме поста 1 = 30, сейчас в реальности 100

Да, я сначало не взглянув на схему, подумал, что у вас схема на фазовращателях и написал, а только потом посмотрел и отредактировал свой пост, у вас генератор на основе фильтра переменного состояния с ПОС.

[shkal]

Понял про что вы, так АРУ подстраивает амплитуду ПОС так, что баланс и генерация не нарушаются. Вот мне и нужна качественная АРУ.

Ага. Теперь идём дальше. Исполнительный элемент АРУ - это основной источник нелинейности. Искажения порядка -70дб у перемножителя и -80дб у оптронов. Для того, чтобы уменьшить влияние этой нелинейности, нужно уменьшать коэфициент включения регулирующего элемента.
А чем меньше этот коэфициент, тем меньшее изменение Ку способна отработать АРУ. Откуда следует требование всеми доступными способами снижать изменение Ку при перестройке по диапазону.