Мощный НЧ генератор идеального синуса

[Stan47]

Данный генератор был построен после разочарований в использовании различных функциональных генераторов (ФГ). Если поразмыслить, их можно разделить на два основных типа - параметрические и синтезирующие. У каждого из них есть недостатки, которые общеизвестны и очевидны.

У первых, выходной сигнал вообще нельзя назвать синусом, т.к. он формируется путем ограничения, подгибания и искривления исходного сигнала треугольной формы. Каждый проектировщик идет своим путем, а конечный результат зависит от того, сколько десятков транзисторов и диодов участвуют в этом магическом преобразовании. Окончательная доводка формы «синуса» возлагается на конечного изготовителя устройства с помощью нескольких внешних переменных резисторов. Процесс довольно муторный и далекий от объективности. О правильной настройке таким синусом высококачественного усилителя НЧ не может быть и речи.

Синтезирующие ФГ позволяют получить более качественный псевдосинус, а в деле уже участвуют современные высокопроизводительные микроконтроллеры и ЦАП. Тут качество напрямую зависит от применяемых цифровых делителей, скорости работы ЦПУ, доводки программного обеспечения, точности и разрядности ЦАП. Разумеется, результирующий продукт щедро обогащен гармониками и шумами. Особые нарекания вызывает джиттер (дрожание), на не кратных опорному генератору предельных выходных частотах. Некоторые умельцы пытаются в промышленных устройствах избавиться от джиттера улучшением питающего напряжения, насыщением готовой схемы дополнительными подстроечными элементами и фильтрующими конденсаторами, но результат, как правило, удручающий. Виноват сам принцип. Надо смириться.

Конечно, существуют способы избавиться и от джиттера , но только за счет усложнения схемы и примененим дополнительных ГПД и ФАПЧ.

Да здравствует генератор с мостом Вина!

Принцип не новый и я не буду его расписывать. Основное отличие от существующих схем состоит в том, что генератор максимально прост, за счет отказа от многокаскадности, а все его характеристики достигнуты применением одного операционного усилителя, правда, мощного.

Диапазон работы – 10 Гц…100кГц.
Выходная амплитуда – 6 В. (Можно уменьшить в несколько раз резистором в цепи ООС). Это не считая плавной регулировки на выходе.
Позволяет проверять напрямую динамические головки.
Генератор пока выполнен в виде макета, работает хорошо.
В качестве стабилизирующего элемента применена лампа накаливания от елочной гирлянды. Холодное сопротивление около 10 Ом.

Станислав Вычугжанин. г. Санкт Петербург.

Вложения

Ген Вин 02.lay6

(39.46 KiB) Скачиваний: 3000

Вина 04.JPG

(126.89 KiB) Скачиваний: 3474

Вина 03.JPG

(117.22 KiB) Скачиваний: 2526

Вина 02.JPG

(169.09 KiB) Скачиваний: 2790

Генератор Вина 01.GIF

(32.95 KiB) Скачиваний: 16628

[АлександрЛ]

я такой генератор уже несколько лет назад сделал..

[Stan47]

АлександрЛ
Молодец, надеюсь доволен. Не сравнить с современными гаджетами.

[Kuzmin]

Stan 47, а можно рисунок печатной платы выложить здесь?
Временно не могу открыть в Лайоуте.

[АлександрЛ]

Тогда у меня тоже была проблемка- отсутствие ГНЧ, плюс- "долговременное" желание сделать нормальный генератор, в отличии от "функционального генератора" на 155ЛА8..
А потом мне прислали платку с микросхемой- ICL8038 - и у меня появился ещё один генератор-

со "встроенным частотомером".. Меня и его параметры устроили- "высокой верностью звуковоспроизведения" я не занимаюсь, поэтому некоторая "косинусоидальность" синуса меня особо не беспокоит..

[Kuzmin]

Не правильные показания, должно быть 32768,0.

[АлександрЛ]

Kuzmin писал(а):

можно рисунок печатной платы выложить здесь?
.

Такой вариант устроит?

Разрешение- 300dpi, размер "рамки" 90х38 мм..

Добавлено after 8 minutes 11 seconds:

Stan47 писал(а):

Диапазон работы – 10 Гц…100кГц.
Выходная амплитуда – 6 В. (Можно уменьшить в несколько раз резистором в цепи ООС). Это не считая плавной регулировки на выходе.

Ещё частотомер туда встроить, и "закорпусировать"..
У меня частотомер вот такой "маНюсенький"

Правда, я, после критики, что "индикатор мелкий" (АЛС318)- заменил его на более крупный..

[Stan47]

Посылаю доработанную плату генератора. Основное отличие от предыдущей - подальше от кнопок отнесен регулятор частоты, чтобы ручку регулировки можно было больше поставить. Правда. этот вариант я еще и сам не собирал, но надеюсь ошибок нет. Частотомер планирую поставить от китайского набора КИТ с Али "Испытатель кварцев - частотомер", но, в принципе, можно и обычную шкалу. У этого частотомера есть небольшой недостаток: Измерение происходит всего раз в секунду.

PS. Плата - вид со стороны печатных проводников.

Вложения

Вин 03.jpg

(161.33 KiB) Скачиваний: 2119

Вина 01.JPG

(172.01 KiB) Скачиваний: 1932

Ген Вин 03.lay6

(44.04 KiB) Скачиваний: 1547

[As]

Возникает вопрос: а что считать "идеальным синусом? Уровень искажений генератора с мостом Вина на НЧ - в лучшем случае порядка десятых долей процента - любая звуковая карта компьютера даст на пару порядков лучший результат... Ну, а если "не любая" - так разница может и на три порядка оказаться... Причём, уровень искажений в сотые доли процента и ниже - будет во всём диапазоне звуковых частот, за его границами будет заметная неравномерность АЧХ - но уровень гармоник вряд ли сильно увеличится (всё же, звуковая карта не обязана работать за границами заявленных возможностей... ) Так что преимущества аналогового генератора могут быть только в его широкополосности: какой-нибудь древний Г3-112 запросто перекрывает диапазон от 10 герц до 10 мегагерц...

[Stan47]

Пардон! Забыл поставить кавычки.

[ssc]

..ну, я бы такое делать точно бы не стал..

[АлександрЛ]

Stan47 писал(а):

У этого частотомера есть небольшой недостаток: Измерение происходит всего раз в секунду.

Но он и меряет от 1-го герца..

[As]

Думаю, для построения генератора на основе моста Вина или подобного аналогового, нужно придумать другой аргумент - по поводу "низких искажений" всё не так однозначно и, кроме того, аналоговый генератор получается во много раз дороже цифрового - что тоже немаловажно для конструктора-любителя... Опять же, для любительской лаборатории удобнее было бы иметь универсальный генератор - т.е. с возможностью генерации сигнала различной формы с заданной точностью... В случае с "цифрой" это легко реализуемо, для аналогового - усложнение прибора будет кратно функционалу...

[Stan47]

А бывают частотомеры которые измеряют период. а затем шустренько пересчитывают в частоту?

[Enman]

Понятное дело, любым генератором в каких-то ситуациях можно пользоваться и всегда любой лучше, чем ничего...)))
Но мне у Вина не нравится дёрганье амплитуды при перестройке, особенно на низких частотах она потом долго устаканивается.....В этом плане на фазосдвигающих звеньях лучше, хотя немного объёмнее и на рядовых операционниках хуже с верхними частотами.
====
да, где-то встречался и такой частотомер...

[Stan47]

Если еще раз встретите, дайте ему мой телефончик.

А долгое дерганье амплитуды - так это из-за большого разброса номиналов сдвоенного потенциометра. Нужны согласованные резисторы, да где их найдешь? Китайцы не помощники.

Последний раз редактировалось Stan47 Чт мар 07, 2019 13:18:32, всего редактировалось 1 раз.

[АлександрЛ]

Stan47 писал(а):

бывают частотомеры которые измеряют период. а затем ...пересчитывают в частоту?

Бывают.. Только на низких частотах они всё равно очень долго думают, а на высоких- сильно врут.

Хотя "промышленные" Hz как измеряют.. У меня есть Ф5311- он меряет до 0,01 Гц (вроде бы), и довольно шустро. Хотя, я как- то не пытался подать на него частоту ниже 10-ти герц.. Пробовать надо, а доставать его с антресолей.. Ну, ОООчень "лениво".. А он ещё и довольно тяжелый..

[Stan47]

Так раньше у приборов думалки были другие.

[Enman]

Чего-то не сохранился адрес....Это была модернизация частотомера Денисова

[Stan47]

А что модернизировали-то?