Возвращение к генератору Г3-118 (апгрейд).

[belka]

В этой ветке будет рассказано о возможном варианте агрейда генератора НЧ Г3-118.

Принципиальная схема генератора Г3-118 опубликованная в журнале:Г3-118_ремонт_Радиокомпоненты_2_2005.pdf

С журнальной статьёй надо быть аккуратней, не все рекомендации данные в ней надо принимать как руководство к действию. Качество схем отличное. Далее я буду ссылаться именно на эти схемы генератора.

Отправной точкой для модификации генератора явилось требование обеспечения уровня искажений на уровне -130дБ во всём диапазоне выходных напряжений (до 10-ти вольт RMS) и на частотах 300Hz - 20kHz

На сегодняшний день полностью изготовлены заново и установлены генератор 2 новых функционально законченных блока - блок питания и выходной усилитель.

В качестве выходного усилителя использован Композитный инструментальный усилитель, разработанный мной специально для моддинга генератора Г3-118.
Эта задача представлялась достаточно сложной, так как в звуковом диапазоне штатный усилитель генератора имеет уровень гармонических составляющих ниже 130дБ, правда, при выходном напряжении 2,12. RMS. С ростом выходного напряжения и частоты искажения достаточно уверенно растут, что и побудило меня искать новое решение для этого узла.
Итак, перед нами "тройной" композитный усилитель и если даже не учитывать местную оос в выходном каскаде, то глубина ООС на частоте 1 килогерц у него XXX (правка автора). Глубина местной оос в выходном каскаде около 50-ти дБ. При этом устройство получилось достаточно устойчивым и при правильной реализации совершенно не склонным к паразитной генерации.

Композитный усилитель устанавленный в генератор взамен штатного усилителя 3.692. см. во вложении.

Реально измеренные параметры выходного усилителя на макете:
К.У. - около 15 дБ
Максимальное неискажённое выходное напряжение 12в. RMS
Уровень гармонических составляющих в звуковом диапазоне частот гарантированно ниже -130дБ при выходном напряжении 12в. RMS. Измерить более точно не позволяет оборудование. (Анализатор спектра HP3580A и модифицированный генератор Г3-118)
Скорость нарастания выходного напряжения 225в-мксек.
Выходное сопротивление 600 ом.

Выходное сопротивление усилителя образовано включенным последовательно с выходом сопротивлением аттенюатора генератора, 600 ом. (реальное выходное сопротивление усилителя значительно ниже). Это позволяет эксплуатировать усилитель без цепей защиты от короткого замыкания выхода.
Выход I генератора переводится либо в режим 600 ом (ниже просто не надо), либо заменяется на балансный разъём - на плате усилителя предусмотрен простой преобразователь в баланс на ОУ U3.

Ток покоя выходных транзисторов усилителя с номиналами указанными на схеме около 50 мА. Подстроечным резистором R1 производится тонкая настройка генератора по минимуму гармонических составляющих на выходе. Каких либо дополнительных регулировок усилитель не требует.

На фотографии меандр, 1 мегагерц (генератор PHILIPS PM5191 rise/fail 25ns). Скорость нарастания усилителя никак не менее 225в/мкс:

[Renepry]

Выпрямитель, установленный вместе с фильтром (или его частью) рядом с трансформатором - это довольно сильный ход, должно действовать.

Это только часть фильтра, а основной фильтр стоит отдельно на месте штатных конденсаторов. Еще на фото не видно, но на плате на которой закреплён трансформатор сохранена фольга, а поверх неё наклеен через прокладку из бумаги лист из пермаллоя. В итоге данная конструкция полностью убрала чётные гармоники обусловленными работой выпрямителя а также значительно снизило действие нечётных гармоник сети в особенности с пятой и выше.
Как я писал выше ещё надо заменить стабилизаторы , так как они не справляются с нестабильностью сетевого напряжения, что проявляется в сильных всплесках напряжения в районе до 15 Гц, которые иной раз доходят до уровня -100дб на выходе прибора.

[Vovk]

В стабилизаторе я менял стабилитроньі на LM4041 - без переделки конструкции вьіпрямителей - результат бьіл неизвестен (незаметен).
Основной ефект дала полная переделка вьіпрямителей - полностью вьібросил все большие електролитьі и диодньіе мостьі, и на их место поставил плату с новьіми вьіпрямителями.
Также, (еще давно) - свил все провода от силового трансформатора.
В результате переделки вьіпрямителей - фон БП упал до уровня шумовой полки, приблизительно, как у предьідущего человека.
Вьіпрямитель канала 6 Вольт - сделан стабилизированньім (самьій левьій на фото).

[MAXIM_A]

В стабилизаторе я менял стабилитроньі на LM4041 - без переделки конструкции вьіпрямителей - результат бьіл неизвестен (незаметен).
Основной ефект дала полная переделка вьіпрямителей - полностью вьібросил все большие електролитьі и диодньіе мостьі, и на их место поставил плату с новьіми вьіпрямителями.
Также, (еще давно) - свил все провода от силового трансформатора.
В результате переделки вьіпрямителей - фон БП упал до уровня шумовой полки, приблизительно, как у предьідущего человека.
Вьіпрямитель канала 6 Вольт - сделан стабилизированньім (самьій левьій на фото).
https://forum.vegalab.ru/attachment....0&d=1537819939

Поподробнее можно, какие мосты, стабы, электролиты, шунты?

---------- Сообщение добавлено 01.03.2020 в 11:28 ---------- Предыдущее сообщение было 29.02.2020 в 20:22 ----------

6 вольт для индикации?

---------- Сообщение добавлено 17:37 ---------- Предыдущее сообщение было 11:28 ----------

Композитный усилитель, внешний вид:

Вложение 151676

Модифицированный генератор:

Вложение 151677

Вадим, не осталось ПП для БП и усилителя?
Решил заняться доработкой...

---------- Сообщение добавлено 18:47 ---------- Предыдущее сообщение было 17:37 ----------

Отрицательное плечо? Это классика, отрицательное плечо сделано ведомым. При качественном подборе резисторов делителя R23, R25 разбаланс отрицательного и положительного выходных напряжений БП составляет единицы милливольт в диапазоне температур 20-80 гр.С.

Нет. У Гагарина 2 последовательного типа независимых стабилизатора .

А где схема БП, куда делась?

[Vovk]

Поподробнее можно, какие мосты, стабы, электролиты, шунты?

По-памяти, на плате стабилизатора всего два, последовательно включенньіх, стабилитрона. Если нет - тогда нужно смотреть схему, которой у меня сейчас нет.
...
Нашел - стабилитроньі Д11, Д12 (теперь 2хLM4041).
Вьіпрямители - силовьіе - єто то, что между трансформатором и стабилизатором, плюс вьіпрямитель питания индикации. Т.е. вьброшеньі все те огромньіе мостьі на КД202 и все большие банки електролитов. Я все єто старое - вьікорчевал полностью, и на его место поставил плату на фото вьіше. Соединительньіе провода полностью сохраненьі, только надел на них наконечники.
Стабилизатор тоже полностью родной (кроме установленньіх 2хLM4041).

---------- Сообщение добавлено 19:23 ---------- Предыдущее сообщение было 17:47 ----------

Вот так может бьі понятнее (новая плата стоит на месте больших електролитов):


Резистор R32 - просто висит, никуда более не подключен.

[l3VGV]

Интересно взглянуть на спектры. Я пробовал переделывать питание, стало лучше, но так чтобы прямо в шум, не падало.

[Vovk]

Упало может не совсем в шум, но децибел на пятнадцать-двадцать (по-памяти) - точно.
Если найду спектрограмму - вьіложу.

[MAXIM_A]

Для начала, поменяю электролиты.

---------- Сообщение добавлено 02.03.2020 в 13:12 ---------- Предыдущее сообщение было 01.03.2020 в 23:11 ----------

Поменял, улучшения нет Генератор Виктора

[Vovk]

Отож.
Я делал там CRC фильтрьі, с большим последним конденсатором - без толку (при оригинальной конструкции-разводке вьіпрямителей).
Мои новьіе вьіпрямители, как можно увидеть на фото - тоже CRC (но єффект не от єтого, конечно).

[MAXIM_A]

Ужас. Буду делать новые платы

[MAXIM_A]

Запитал генератор от внешних стабилизаторов 24 вольта. Всё равно гармоники сети лезут.
Наверно земляная петля...

[Vovk]

Совсем избавиться от фона не получится, в силу обьемной пространственной конструкции модулей генератора, и их чувствительности. Можно только уменьшить єтот фон насколько-то.

[l3VGV]

Запитал генератор от внешних стабилизаторов 24 вольта. Всё равно гармоники сети лезут.

Также делал. И результат - такойже.

[MAXIM_A]

Может , земли проложить заново, звездой от БП к блокам...

---------- Сообщение добавлено 05.03.2020 в 10:36 ---------- Предыдущее сообщение было 04.03.2020 в 20:15 ----------

Ничего не помогает...
Подскажите, как уменьшить сетевые гармоники!

[l3VGV]

Я уже писал о моём опыте несколько лет назад. Я заменил полностью плату питания. Сначала извращался, а потом оставил просто лм317/337. Это снизило грамоники до уровня -110дБFS. Потом были эксперементы. Я вынул трансформатор, удлиннил провода до 1м. И взяв его в руки начал крутить в пространстве. Сетеввые плавали примерно ещё на 5дБ. Посмеялся, поставил обратно как было. Потом цеплял корпус на батарею, тоже влияло, но не помню на сколько.

Всё в этой ветке в районе 3й страницы. В основном результаты совпадают с вашими. Разницы если и есть то думаю обусловлены разными средствами измерений. Чтобы получить лучше, думаю надо очень серьезно там ковырять.

[MAXIM_A]

Поставил ТОР 2х25в, ни какого улучшения...

---------- Сообщение добавлено 16:56 ---------- Предыдущее сообщение было 13:40 ----------

А, что, если сделать раздельное питание для усилителей...

[l3VGV]

Помню делал дополнительное экранирование платы с резисторами. Не помню какие давало результаты

[MAXIM_A]

Помню делал дополнительное экранирование платы с резисторами. Не помню какие давало результаты

Попробовал, чуть улучшает, на 5 дБ.

[EDDiE]

стоит почитать https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=83595

[MAXIM_A]

Меньше не получается

самые маленькие гармоники

---------- Сообщение добавлено 22:41 ---------- Предыдущее сообщение было 12:29 ----------

И, почему на 5 кгц гармоники меньше...

[N-Vladimir]

Прочитал внимательно эту ветку и решил доработать свой генератор.
Мне он достался бывшим в эксплуатации, но в хорошем состоянии и с заводскими пломбами. Первым этапом были заменены все электролитические конденсаторы. Надо заметить, что старые конденсаторы практически все имели нормальную ёмкость и практически нормальный ESR, за исключением конденсаторов в БП индикации и нескольких конденсаторов 2 мкФ.
Спектр генератора был как у всех, куча гармоник 50 и 100 Гц. Поэтому, вторым этапом было решено установить новый БП. Схема была применена стандартная, стабилизаторы LM317/337. В фильтре конденсаторы 10 000 мкФ. Позже, по результатам измерений, пришлось применить CRC фильтр, без него все-таки наблюдались гармоники 100 Гц. После экспериментов с трансформатором, пришлось его вынести за пределы корпуса генератора. Был применён тороидальный трансформатор Торэл, размещённый в штатном экране генератора. Надо заметить, что штатный трансформатор просто ужжасный )). Кроме того, были применены экранированные провода к Т2, Т13 и установлен экран блока резисторов. Штатные жгуты были расплетены и переразведены.
С указанными доработками генератор прекрасно работает со снятыми крышками, на спектре наблюдается только 50 Гц на уровне не выше -120 dB.
Следующим этапом я решил попробовать снизить коэффициент гармоник. При этом, решил пойти по пути Renepry. Был установлен ОУ LME49710, каскод удалён, штатный выходной каскад оставлен без изменений. Лучшего результата удалось добиться с неинвертирующим включением ОУ. Были изменены номиналы С2, С54 и номиналы резисторов в сумматоре на входе ОУ. Ку ОУ был поднят до 20dB, что позволило ещё немного снизить коэффициент гармоник. Шумовая полка при этом ожидаемо немного поднялась.
Кроме LME49710 я пробовал использовать в усилителе AD744 и OPA627. С AD744 результаты измерений были чуть лучше, чем усилителя без доработок (0.000102), с OPA627 результат значительно лучше (0.000065), но немного хуже, чем с LME (результаты измерений указаны для выходного напряжения 2 Vrms). В итоге остановился на 49710, так как у него более низкий уровень искажений в достаточно широком диапазоне выходных напряжений.
После всех доработок была выполнена полная регулировка генератора.
Измерения проводились с использованием аудиоинтерфейса MOTU M4 и SpectraPlus v.5.3.1.1. Результаты во вложенных файлах.
Вадиму (Belka) огромное спасибо за эту ветку и за заданную высокую планку!
Renepry спасибо за совет для ленивых ))