Генератор звуковых частот с малыми искажениями

[Wal]

Что-то поломался мой старый генератор. Решил сделать новый. Так как для интересных схем не всегда можно найти комплектующие, стал пытаться использовать то, что есть в кладовке.

Пока остановился на такой старой схеме:

Разумеется, чтобы сделать ХОРОШИЙ генератор, нужны хорошие детали.

Переменник взял ALPS (разбаланс сопротивлений менее 1,5%), конденсаторы подобрал.

DA1 и DA2 OPA134, DA3- LM358

С КП103 завёлся быстро.

НО!

У автора заявлен диапазон аж до 1МГц и есть рост гармоник на высоких частотах.

Подозреваю, что из-за КП103, у которого граничная частота 1МГц.

 

В плане доработке пытался поставить КП303, разумеется с изменением полярности диодов и электролитов в интеграторе и R8 на минус питания.

Не заводится!

Игрался с R4 и R5. Один раз завёлся, но на частотах около 10кГц по экрану бегала разная фигня.

 

Вопросы:

1. как заставить работать с КП303?

2. как улучшить линейность цепи стабилизации амплитуды (самый главный здесь источник гармоник)?

Сильно экстремальные параметры не нужны, но более-менее приличный прибор сделать хочется.

Изменено 28 Апреля, 2015 в 10:30 пользователем wal

[Chugunov]

Смутно подозреваю, что с КП303 (и доработками в схеме) какая-то хрень с фазой, вот и не заводится.

Раз с КП103 нормально работает, может поставить его?

Искажения при настройке прибора можно измерить компьютером, а относительно роста искажений на 1 МГц...

Положа руку на сердце, гармоники самого сигнала интересны максимум для 20 кГц, а реально до 5 кГц.

Малые гармоники интересны только в звукотехнике. Даже вторую гармонику даже 5% частоты 10 кГц не услышишь, про третью и пятую умолчим.

Изменено 28 Апреля, 2015 в 10:55 пользователем chugunov

[Lexter]

... Подозреваю, что из-за КП103, у которого граничная частота 1МГц....

Это вряд ли. Этот транзистор работает тут после интегратора на DA3, практически на постоянном токе. Сопротивление канала у него, конечно, будет зависеть от частоты, ёмкость паразитная опять же есть, но не до такой степени, чтобы сильно нагадить. Скорее КП103 сильно не с той буквой взяли.

Возможно, что-то с устойчивостью усилителей, того же DA3, например. Ёмкости по питанию на схеме только в стабилизаторе, может они оказались далеко от корпусов операционников?

Изменено 28 Апреля, 2015 в 11:06 пользователем Lexter

[Гость avals]

Прежде всего в схеме ошибка (опечатка). Номинал R6 должен быть 560 кОм. В паре с R9 такого же номинала они образуют делитель ООС, линеализирующий сопротивление канала VT1. В идеале R9 можно заменить на 510 кОм + прдстроечник 100 кОм. Ним устанавливается мин. КНИ.

В своё время на заводском ГРН-1, собранном практически по той же схеме, но без отдельного интегратора, после введения и насройки линеализирующей цепи R6, R9 получил КНИ в 0,03%

Часотные свойства КП103 сильно не повлияют, намного важнее быстродействие ОУ. В плане параметров предпочтительнее экземпляры с бОльшим напряжением отсечки.

 

 

Добавлено после раздумий:

Малые гармоники интересны только в звукотехнике.

Малые гармоники интересны интересны везде.

Скажем, при измерении Z антенн мостовым методом можно вообще не добиться баланса моста, если использовать генератор с большим уровнем гармоник. Да, мы не слышим МегаГерцы, но жить от этого легче не становится.

[Гость avals]

1. как заставить работать с КП303?

Поменять полярность VD1, VD2.

Вообще, правильность регулировки R4 можно проконтролировать по уровню напряжения на выходе интегратора - оно должно быть постоянно отрицательным (в случае КП103), ни в коем разе не достигая ноля и, тем более, не "переваливая" через него.

2. как улучшить линейность цепи стабилизации амплитуды (самый главный здесь источник гармоник)?

Перейти на схему с Т мостом и поставить в цепь стабилизации лампочку накаливания. Чуть позже отыщу схему, выложу.

[Datagor]

Привет!

Подскажите, кто в курсе, генератор на чипе XR2206 много уступает предложенному выше?

 

Схемы просто несравнимы по сложности обвязки. Прогресс уверенно побеждает?

 

Схема совсем упрощена, буфер на выходе не помешает, я думаю.

[Wal]

Про R6 забыл написать - разумеется поставил 560кОм.

Напряжение на затворе транзистора около 0,35В (для КП103) и примерно такое же только с минусом для КП303.

Так что интегратор интегрит, а вот сопротивление канала видать не там гуляет.

Гармоники слушать не собираюсь. Собираюсь их мерить :smile:

Генератор нужен для тестирования и ламповых, и микросхемных усей, так что чем ниже Кг тем лучше.

 

С лампочкой как-то сомневаюсь я. Большое время установления при регулировке частоты и переключении диапазонов, увеличивает гармоники на НЧ, да и многие жалуются, на вибрации болезненно реагирует. Потому к полевику и приклеился. Хотел на аналоговом перемножителе узел сделать - нет их у нас в магазинах. А так бы совсем шоколадно было бы.

 

 

Добавлено после раздумий:

Привет!

Подскажите, кто в курсе, генератор на чипе XR2206 много уступает предложенному выше?

 

Схемы просто несравнимы по сложности обвязки. Прогресс уверенно побеждает?

Искажения 0,5% - это много! Разве что только ламповые усилители мерить.

Да и покупать что-то, заказывать... не хотелось. В кладовке куча деталек валяется, да и неплохих вполне.

[Гость avals]

С лампочкой как-то сомневаюсь я. Большое время установления при регулировке частоты и переключении диапазонов, увеличивает гармоники на НЧ, да и многие жалуются, на вибрации болезненно реагирует.

Зря. Самый линейный из возможных нелинейный элемент. :smile:

Гармоники на НЧ? Помилуйте - на осциллографе чистая синусоида, КНИ на 20 - 100 Гц никогда не мерял. Слухи о чувствтельности к вибрациям сильно преувеличены.

На всякий случай

 

 

Это Т-мост. Можно и очень неплохой вариант на фазовращателях .

 

или без лампчки, но на более других фазовращателях - данный вариант абсолютно не чувствителен к рабросу потенциометров установки частоты

 

 

Добавлено после раздумий:

Подскажите, кто в курсе, генератор на чипе XR2206 много уступает предложенному выше?

Схемы просто несравнимы по сложности обвязки. Прогресс уверенно побеждает?

Ну, это не совсем прогресс. Года тому назад была сделана MAX038 - то же функциональный генератор, но до 20-ти МГц! Столь же стар и её упрощённый аналог ICL8038 (300 кГц).

 

Достоинства таких генераторов - наличие трёх типов выходных сигналов, простота схемы, широченный частотный диапазон, высокая стабильность амплитуды по диапазону, возможность частотной модуляции или свипирования.

Главный недостаток - никакая синусоида, в сущности являющаяся этаким "побочным продуктом". Она не генерируется непосредственно, а является результатом более - менее удачного преобразования треугольника. Посему для измерения малых значений КНИ такие генераторы совершенно не пригодны.

Изменено 28 Апреля, 2015 в 12:58 пользователем avals

[Datagor]

Главный недостаток - никакая синусоида

Блин, грустно

[Гость avals]

Блин, грустно

Да ладно. Её синусоида очень похожа на настоящую. Ну, почти как китайская подделка на оригинальную продукцию. :smile:

[Гость avals]

Валерий!

Просто для информации - дома до сих про стоит Г3-102, по паспорту позицируется как

 

Генератор сигналов низкочастотный типа Г3-102 представляет собой источник синусоидальных электрических колебаний звуковой и ультразвуковой частоты с малым коэффициентом гармоник.

Генератор предназначен для регулировки и испытания высококачественных акустических трактов, аппаратуры связи и другой аппаратуры, где требуется сигнал с малым коэффициентом гармоник.

Коэффициент гармоник, %

0,1 (20 - 70 Гц); 0,05 (70 - 200 Гц, 2-20 кГц); 0,02 (200 Гц - 2 кГц): 0,2 (20 - 200 кГц)

 

Собран на дискретах и с лампочкой. :smile: А, главное - Ваш случай - установка частоты потенциометром. Чаще используют конденсатор.

 

 

Что касается гармоник на НЧ, да, растут. Аж до 0,1% (20 - 70 Гц). Но, в случае ламп - дай Бог, чтобы Ваши тансформаторы адекватно себя вели на этих частотах.

 

И потом, любительские конструкции - это, безусловно, здорово. Но лучше держать равнение на прфессиональные разработки, особенно в измерительной технике. Они, таки, прошли проверку на соответствие ГОСТам и откатаны в серийном производстве. И, право, в данном случае, не сложнее любительских.

[Гость victors]

Всем привет,

 

Генератор, который выбрал Валерий, из Радио №4 1988, стр 46, я собрал в начале девяностых и до сих пор использую с удовольствием. Реально работает до 1 МГц, без искажений синусоиды и на прямоугольнике хорошие фронты, без выбросов (но у меня согласованный щуп осциллографа). Из доработок - только умощнил, недавно, выходной ОУ ДА2, комплиментарной парой транзисторов КТ315 КТ361, с цепью смещения на паре диолов, как сделано у Е. Лукина в статье "Генератор синусоидального напряжения со сверхнизким коэффициентом гармоник" Радиохобби №5 1999 стр. 40. Если задача именно в сверхнизком КНИ син. генератора, это статью, наверное, нужно прочитать очень внимательно. Мне показалось, что Лукин разбирается в предмете очень глубоко.