Спектры сигналов, шумы ламп и транзисторов.

[Xantos]

Всем привет! Ранее в теме были спектры сигналов генераторов на транзисторах, микросхемах и с выхода ЦАП. Для сравнения спектры сигналов и фазовых шумов генератора на лампе. Лампа триод типа 6С52Н (нувистор). Шумы нормированы в диапазоне 20 Гц - 20 кГц.

Возьмите кврац с высокой добротностью , увидите другие картинки на экране осциллографа

[sgksgk]

Возьмите кврац с высокой добротностью , увидите другие картинки на экране осциллографа

По ссылке спектры сигналов, фазовых и амплитудных шумов кварцевого генератора.
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post3350889
Осциллографа для наблюдения сигналов генерируемых кварцевым генератором и шумов недостаточно. Применён анализатор спектра. Наиболее добротные кварцы частоту 5 МГц (гармониковые) в этой схеме не заработали.
Поясните пожалуйста, как Вы применяя осциллограф различите кварцы с низкой или высокой добротность работающие в ламповом генераторе по схеме емкостная трёхточка.

[deemon]

Объясните пожалуйста почему "не хорошо" в данной конкретной схеме и выбранных режимах работы. Лампа в режиме где токи сетки примерно 1 мкА. Для лампы 6С52Н нормирована мощность рассеиваема на 1-й сетке 0,2 Вт.

Так понятно же , сеточный ток снижает входное сопротивление каскада и одновременно увеличивает уровень шумов ... но схема-то в данном случае должна обеспечивать минимальные шумы , это же высокостабильный кварцевый генератор , так ведь ? Потому и "не хорошо" ... в данном случае , если лампа не позволяет работать с очень низким анодным напряжением без сеточных токов - надо просто повысить напряжение .

[Alexander]

надо просто повысить напряжение

Эта мысль приходит в голову с первого взгляда, но подумав ещё... А какая максимальная амплитуда допустима на кварце?

[sgksgk]

сеточный ток снижает входное сопротивление каскада и одновременно увеличивает уровень шумов ... но схема-то в данном случае должна обеспечивать минимальные шумы , это же высокостабильный кварцевый генератор , так ведь ? Потому и "не хорошо"

Да, так. От схемы нужны минимальные фазовые и амплитудные шумы сигнала кварцевого генератора. Известны ли Вам измерения ламповых генераторов где показано влияние сеточного тока на фазовые и (или) амплитудные шумы.

... в данном случае , если лампа не позволяет работать с очень низким анодным напряжением без сеточных токов - надо просто повысить напряжение .

В данном случае было интересно до какого минимально возможного напряжения схема генерирует сигнал с лампой 6С52Н. Есть нувистор 6С51Н, заменю в схеме проверим.

---------- Сообщение добавлено 21:23 ---------- Предыдущее сообщение было 19:49 ----------

А какая максимальная амплитуда допустима на кварце?

В схемах кварцевых генераторов типа Гиацинт, Гиацинт-М применены прецизионные кварцы с добротностями 1 - 2 миллиона, частота 5 МГц. Кварцы на 5-ю гармонику. Уровень напряжения на кварце указан 50 - 80 мВэфф. В генераторах частоты 10 - 25 кГц применял трёх электродные кварцы. При напряжении на кварце примерно 6 - 8 Вэфф кварц разрушился.

[Openreel]

В профильной литературе и документации обычно оперируют допустимой мощностью на кварце, описаны способы измерения. Есть приложения, когда критична минимизация мощности ниже плинтуса, там измерения на кварце становятся совсем не тривиальными.

---------- Сообщение добавлено 21:31 ---------- Предыдущее сообщение было 21:29 ----------

Известны ли Вам измерения ламповых генераторов где показано влияние сеточного тока на фазовые и (или) амплитудные шумы.

Магии нет, надо измерить шумовую составляющую сеточного тока, анодного тока, опционально измерить корреляцию между оными.

[sgksgk]

Магии нет, надо измерить шумовую составляющую сеточного тока, анодного тока, опционально измерить корреляцию между оными.

Речь об измерении не "просто шумов", необходимо измерять амплитудные и фазовые шумы в режиме генерации сигнала схемой на лампе.

[Alexander]

При напряжении на кварце примерно 6 - 8 Вэфф кварц разрушился.

Прикольно, я думал будет гуманнее, например клип или вылезут другие резонансы кроме основного. Так по этому не питаете лампу паспортным напряжением или друга причина?

[Openreel]

Речь об измерении не "просто шумов", необходимо измерять амплитудные и фазовые шумы в режиме генерации сигнала схемой на лампе.

Так эти самые шумы не с неба падают и вклад лампы можно расписать и обмерить отдельно. Или такая цель не ставилась?

[sgksgk]

Прикольно, я думал будет гуманнее, например клип или вылезут другие резонансы кроме основного.

Кварц 25 кГц на фото был разрушен в схеме генератора на ОУ NE5532 с питанием +/- 12 Вольт. Была отпаяна по невнимательности цепочка диодов ограничивающих напряжение на электроде кварца. Прецизионные кварцы на 5 МГц при уровне напряжения 1 Вэфф перескакивали с резонанса на другой резонанс.

Так эти самые шумы не с неба падают и вклад лампы можно расписать и обмерить отдельно. Или такая цель не ставилась?

Такая задача о вкладе лампы в фазовые и амплитудные шумы сигнала ставится. Более конкретно, в теме возник вопрос о вкладе шумов первой сетки лампы при смещении от источника напряжения. В схеме с лампой 6С52Н проверил до какого минимального напряжения цепи анода генерирует схема. Есть менее шумящая лампа 6С51Н, приобретал как новую с хранения.

[sgksgk]

Ранее в теме писали о сеточном токе лампы.

А зачем на сетку положительное напряжение подали ? Сеточный ток - это не хорошо ...

Так понятно же , сеточный ток снижает входное сопротивление каскада и одновременно увеличивает уровень шумов ...

Так эти самые шумы не с неба падают и вклад лампы можно расписать и обмерить отдельно. Или такая цель не ставилась?

На рисунке схема генератора лампе 6С51Н-В, питание анодной цепи +15,5 Вольта. Накал +6,4 Вольта. Для измерений со смещением к источнику +6,4 Вольта питания подключается резистор 200 кОм к 1-й сетке. Если заземлить катод лампы на общий провод и измерить напряжение резисторе R3, то получим отричательное значение напряжения -0,32 Вольта и соответственно ток сетки -1,6 мкА.

Форма напряжения на 1-й сетке лампы без смещения и со смещением где уровень положительной полуволны достигаем +1,6 Вольта в максимуме.

Спектры сигналов и фазовых шумов на спектрограммах. Как видно на спектрах, при смещении уровни фазовых шумов меньше на 3 дБ чем в режиме работы без смещения. Кто может пояснить результаты измерений?

[Openreel]

шумов меньше на 3 дБ чем в режиме работы без смещения

Там один из источников шума - 200к резистор. Со смещением это уже эквивалентный 100к резистор. Не честно, без смещения этот резистор надо цеплять на землю. Ты не указал, цеплял на землю или нет.

[sgksgk]

Там один из источников шума - 200к резистор.

Шумы резистора зашунтированы ёмкостью конденсатора С3 в цепи сетки.

Со смещением это уже эквивалентный 100к резистор. Не честно, без смещения этот резистор надо цеплять на землю. Ты не указал, цеплял на землю или нет.

Нет на землю не подключал. Перепаял транзистор и заработал блок питания 27 В, 1 А. Подал на схему генератора питание анодной цепи +27 Вольт. Смещения нет.
Форма напряжения на сетке лампы и аноде показаны на осциллограммах.

Спектры сигналов и шумов при анодном напряжении +27 Вольт

[sgksgk]

Там один из источников шума - 200к резистор. Со смещением это уже эквивалентный 100к резистор. Не честно, без смещения этот резистор надо цеплять на землю. Ты не указал, цеплял на землю или нет.

Всем привет! Можно экспериментально проверить влияние резистора номиналом 200 кОм в цепи сетки лампы на уровень шумов. Макет усилителя где подключается (шунтирует шумы резистора) или отключается конденсатор номиналом 220 мкФ. Схема, усиление 6 дБ.

Изменение уровня шума показано на спектре,

проверить можно рассчитав тепловых уровень шумов резистора на калькуляторе, ссылка
https://sengpielaudio.com/calculator-noise.htm

[Alexander]

Изменение уровня шума показано на спектре,

Без конденсатора сеточные цепи запросто могут ловить эфир, он и добавляет шум. Точнее прибавляет его к шумам резистора и поди разбери потом сколько откуда пришло.

[sgksgk]

Без конденсатора сеточные цепи запросто могут ловить эфир, он и добавляет шум.

Цепи сетки могут ловить шумы и ловят. В данном случае макет кварцевого генератора переделан в усилитель с Ку = 6 дБ частоте 34,5 кГц на которой ранее (в режиме генератора 5,1 МГц) измерялись фазовые шумы. Макет экранирован, цепи лампы эфир не ловят.

Точнее прибавляет его к шумам резистора и поди разбери потом сколько откуда пришло.

В данном случае, из-за высокого входного сопротивления (200 кОм) и работы лампы в усилительном режиме необходимо учесть входную ёмкость лампы, увеличение ёмкости из-за эффекта Миллера и другие паразитные ёмкости. Принимаем "паразитную" ёмкость включенную параллельно резистору 200 кОм равной 15 пФ. В этом случае эквивалентное сопротивление = 120 кОм.
На калькуляторе рассчитываем уровень шума резистора 120 кОм полосе 1 Гц = 44 нВэфф.

Сделаны измерения частоте 34,5 кГц в полосе 3 кГц для пересчёта к полосе 1 Гц.
В первом случае конденсатор 220 мкФ закорачивает резистор и сетку лампы на землю (общий провод), уровень шума в этом случает практически равен шумам с как отключенным питанием анодом по питанию. Уровень шума в полосе 3 кГц показан стрелкой.

Во втором случае конденсатор ёмкостью 220 мкФ подключен к сетке лампы и резистору на землю. Уровень шума полосе 3 кГц показан стрелкой на шкале мультиметра. Разница уровней 6 дБ.

По шкале спектров уровню 0 дБ соответствует уровень напряжения 2 Вэфф. Если пересчитать уровень шума -118,7 дБ в полосе 3 кГц к полосе 1 Гц = 90 нВэфф. С учётом коэф. усиления каскада на лампе 6 дБ, уровень шума на входе = 45 нВэфф. Похоже на теоретические данные 44 нВэфф рассчитанные по калькулятору.