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.

[shkal]

Nikolay_Po, всё же нестабильность частоты и фазовый шум - это разные вещи. Под первым обычно понимают изменение частоты под влиянием внешних факторов (температура, влажность, питание и т.д), имеющее детерминированный характер, а не случайный (как шум).
У колебательных систем на RC-цепях, чем выше добротность - тем выше чувствительность формы АЧХ к отклонению параметров элементов и паразитам.
По поводу АРУ:
Надо понимать, что на расстоянии +-полоса действия АРУ от основного тона спектр шумов генератора заменяется на спектр шумов опорного напряжения (совершенно так-же в ФАПЧ спектр шумов ГУН заменяется на спектр шумов опорного гена в полосе фильтра). Таким образом, если АРУ достаточно широкополосна, а опора малошумящая и хорошо отфильтрована, можно добиться снижения шумов. Но такой подход требует применения детектора с нулевыми пульсациями на выходе, поскольку расширение полосы АРУ резко ухудьшает подавление пульсаций, что приведёт к росту гармоник.

[Vicy]

Данный генератор планировался исключительно для измерения низкого уровня гармоник и получения максимального хорошего отношения качество/цена. В данный момент искажения генератора замеряются на уровне ниже -145dB, и какой-либо шум этому пока не помеха. Вопрос шума будет актуален, когда гармоники "утонут" в нем, и усреднение не поможет, но это, скорее всего, будет уже генератор другой конструкции и цены.

[Nikolay_Po]

Nikolay_Po, всё же нестабильность частоты и фазовый шум - это разные вещи. Под первым обычно понимают изменение частоты под влиянием внешних факторов (температура, влажность, питание и т.д), имеющее детерминированный характер, а не случайный (как шум).

Надо было написать "флуктуации фазы" вместо "фазового шума". Привык воспринимать нестабильность частоты как низкочастотную фазовую модуляцию, как фазовый шум с преобладанием нижних частот в спектре паразитной фазовой модуляции.

У колебательных систем на RC-цепях, чем выше добротность - тем выше чувствительность формы АЧХ к отклонению параметров элементов и паразитам.

А чему приводит изменение формы АЧХ фильтра при его работе в составе генератора? К паразитной АМ? К паразитной ЧМ? Наверное, изменение частоты настройки - на ЧМ, изменение затухания - на АМ...

По поводу АРУ:
Надо понимать, что на расстоянии +-полоса действия АРУ от основного тона спектр шумов генератора заменяется на спектр шумов опорного напряжения (совершенно так-же в ФАПЧ спектр шумов ГУН заменяется на спектр шумов опорного гена в полосе фильтра). Таким образом, если АРУ достаточно широкополосна, а опора малошумящая и хорошо отфильтрована, можно добиться снижения шумов. Но такой подход требует применения детектора с нулевыми пульсациями на выходе, поскольку расширение полосы АРУ резко ухудьшает подавление пульсаций, что приведёт к росту гармоник.

Как мне думается, АРУ может подавить лишь паразитную АМ. ЧМ и фазовый шум в частности - врядли. Или не так?

[shkal]

Как я понял, выигрывает по фазовому шуму тот генератор, схема которого наименее чувствительна к отклонениям параметров элементов: ёмкости, сопротивления и усиления.

Я на эту фразу отвечал. Всё с точность до наоборот - добротность выше - шум меньше - чувствительность к отклонениям больше.
Изменение коэф. передачи вынуждает делать коэф. включения управляющего элемента АРУ большим (чтобы это изменение компенсировать), а управляющий элемент АРУ - основной источник нелинейности.
Спектроанализатор не позволяет разделить амплитудную и фазовую составляющую спектра шумов, АРУ видит только амплитудную. Каково соотношение амплитудной и фазовой составляющей у такого генератора - не знаю. Надо понимать, что цепь АРУ - это фактически амплитудный модулятор для генератора. То есть всё, что есть на выходе интегратора\фильтра будет перенесено на несущую с помощью АМ, а в системах ФАПЧ - с помощью ЧМ. А спектр при таких сверхмалых коэфициентах модуляции будет выглядеть одинаково.

[Wired]

Представляю себе, какая будет вещица, если сделать всё по-человечески.

да, ничо так.

[shkal]

Offтопик:
Экран у тебя суровый, я пользую жестяные коробки от конфет или чая

[classDfan]

А у этой кастрЮли есть схема?

[Wired]

Спектры уже устарели, кстати.

да, ничо так.

[classDfan]

Действительно красиво!

[В А Ш]

конструкцию удалось немного упростить

Вадим, а как и от чего єто все запитано?

[boatsman]

Странную шумовую "юбку" карточка рисует. Такого в природе не могет быть никавда

---------- Добавлено в 16:54 ---------- Предыдущее сообщение в 16:53 ----------

пользую жестяные коробки от конфет или чая

Offтопик:
"Чип" пока и алюминием не оскудел

[boatsman]

Да, с этими картошками больше времени уходит на познание ихних артефактов, чем на работу собственно.

[SergioT]

Да, с этими картошками больше времени уходит на познание ихних артефактов, чем на работу собственно.

дык об этом уже лет 5 говорю

[Nikolav]

На ebay продавалось пара генераторов, на фиксированные 1 кГц и 10 кГц.

Приобрёл оба.
Пока замеры генератора на 10 кГц

[MAXIM_A]

Тема заглохла, почему?
Итак, как лучше и проще запитать генератторы?

---------- Сообщение добавлено 22.23 ---------- Предыдущее сообщение было 22.20 ----------

Nikolav, хороший спектр, какое питание?

---------- Сообщение добавлено 22.59 ---------- Предыдущее сообщение было 22.23 ----------

Данный генератор планировался исключительно для измерения низкого уровня гармоник и получения максимального хорошего отношения качество/цена. В данный момент искажения генератора замеряются на уровне ниже -145dB, и какой-либо шум этому пока не помеха. Вопрос шума будет актуален, когда гармоники "утонут" в нем, и усреднение не поможет, но это, скорее всего, будет уже генератор другой конструкции и цены.

Хочу сделать не хуже....

[Сергей Кор]

Хочу сделать не хуже....

Тоже хочу, но вряд ли получится.Вот в соседней теме начал тему по этому вопросу : https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=72261 .Первое что вывели, при прямом измерении АЦП может измерить не лучше -120-130 дБ .Да и надо предпринять ряд мер прежде чем измерять начиная с защиты самого АЦП и заканчивая аккумуляторным питанием гена и желательно самого АЦП. -145 дБ если только с фильтрами, надеюсь о них тоже поговорим если тема не заглохнет.

[Vicy]

Итак, как лучше и проще запитать генератторы?

Генератор требует одного изолированного и стабилизированного питания 35V.
Наилучшее питание - батареи или аккумуляторы. Но требуется относительно большое количество элементов для получения стабилизированных 35V, или стабильного тока 25mA при вых. напряжении 30V (подключается в обход балластных резисторов 100 om на входе питания платы).
Простой и достаточно хороший вариант - сетевое питание адаптерного типа. На один генератор достаточно трансформатора мощностью 2W. Трансформатор желательно секционированный (меньше межобмоточная емкость). Далее выпрямитель и стабилизатор на LM317. В своей практике я пользуюсь этим вариантом питания.

Виктор.

[MAXIM_A]

Простой и достаточно хороший вариант - сетевое питание адаптерного типа. На один генератор достаточно трансформатора мощностью 2W. Трансформатор желательно секционированный (меньше межобмоточная емкость). Далее выпрямитель и стабилизатор на LM317. В своей практике я пользуюсь этим вариантом питания.

Есть ТОР 40в с межобмоточным экраном, пойдёт?
Жаль, что мало, два аккумулятора по 12 вольт...А может хватит?
Поищу по 15 вольт...

[Alex]

Я в свое время накупил кусколько комплектов 9в "Крон", которые ааккумуляторы, 5 штук последовательно и генератор тока на 317ю.
Но задолбался их менять - плата с ними стояла в корпусе, заряженных хватает не на долго, ждать пока вновь зарядятся- некогда, лучше сменить на свежие а старые пака пусть заряжаются. Но это - каждый раз развинчивать/свинчивать корпус.
Вывод - аккумуляторы надо делать отдельно.
Но лень.
Поэтому давно уже просто цепляю к лабораторному блоку питания на 36 вольт, и все. Разницы по сравнению с АКБ почти не вижу.

P.S. На diyaudio есть длиннючая ветка про питание этих генераторов.

[MAXIM_A]

Нашёл маленький трансик от часов, 40 вольт. Обмотки разделены каркасом...