Выбор бюджетного генератора сигналов.

[local07]

Проверял пару DDS генераторов на предмет использования как ... калибратор для оценки правильности функционирования некоторых приборов. Требовались быстрый ввод значения параметра с цифровой клавиатуры и его генерация, с измерением значения внешним прибором.
Испытывал UTG932 и какой-то полученный пару лет назад сертифицированный АКИП из Госреестра, оба с цифровой клавиатурой. За АКИП не помню, а UTG932 примечателен тем, что имеет отдельный режим генерации постояного напряжения, а также возможность генерации некоторого тока (математика от значения напряжения и сопротивления нагрузки).
Протоколов нет под рукой, но точно помню, что три значащих цифры были стабильны. Пятая цифра точно прыгала.
Что примечательно, при каждом новом включении и отключении выхода с установленными значениями параметра выходного сигнала, каждый раз у обоих генераторов значение напряжения на выходе было разным. Причем начиная от третьего разряда...
В целом результат не сильно понравился, поэтому в таком качестве DDS не используются.
Возможно, если питать от стабилизированного источника, применить радиаторы и активное охлаждения, параметры бы улучшились, но чисто для своей задачи нашел гораздо простое решение. Лучшее - враг хорошего....

[oldbulb]

local07
Спасибо за развёрнутые пояснения, а какое "простое решение"? Очень любопытно .

[uvn]

oldbulb писал(а):

Какие бюджетные генераторы любого типа (цифра, аналог) низких частот (синус до 1 МГц) в принципе обладают высокостабильным выходным напряжением, долговременно не хуже 0,2% в течение часа и кратковременные (до 30 секунд) девиации не более 0,03%?

Сейчас ради интереса проверил не совсем бюджетный Siglent SDG2042X и получил 0,02% в течении 90 минут (после прогрева в 30 минут).

1.png

(41.76 KiB) Скачиваний: 127

[oldbulb]

uvn
Спасибо, шикарная диаграмма. Пятая цифра, насколько я понял, в пределах ±1 единицы шумит, и дрейф в тех же пределах, что собственно и даёт 0,02%. По крайней мере, ясно, на что ориентироваться.

[trengtor]

О чём и речь. Более-менее хорошие результаты начинаются при бюджете раз в 10 выше, чем желаемый 5 тыр. Не все хотелки одинаково полезны

[oldbulb]

trengtor
Я не прошу дорогостоящих хотелок. Просто стабильный выход. Мне даже не нужно мизерного коэффициента гармоник. Простой генератор синуса со стабильной амплитудой требует бюджета более 50 тысяч?
Мне интересно - стабильная пятая цифра для напряжения в 21 веке - проблема, требующая офигенных бюджетов? Почему? В чём проблема? Стабильная четвёртая цифра была доступна аналоговым генераторам прошлого века, которые сейчас продаются по цене гаражного драгмета. В теме про цифровые осциллографы поют дифирамбы бюджетной цифре и посмеиваются над покупателями советского хлама из параллельной темы. Почему с генераторами всё настолько плохо? Мне же не нужна точность калибратора, мне нужно просто, чтобы пятая цифра вольтметра стояла на месте и не дёргалась. Я не зарабатываю на этом деньги, мне просто любопытно.
Фух, выговорился .

[Прист]

oldbulb писал(а):

Я не прошу дорогостоящих хотелок. Просто стабильный выход. Стабильная четвёртая цифра была доступна аналоговым генераторам прошлого века, которые сейчас продаются по цене гаражного драгмета.
Фух, выговорился .

это какой же советский НЧ генератор мог давать синус 1 МГц? Г3-122? у него лучшая погрешность по уровню 4% нестабильность 0,3%
нестабильность уровня у Г3-110 0,3%

oldbulb писал(а):

Мне же не нужна точность калибратора, мне нужно просто, чтобы пятая цифра вольтметра стояла на месте и не дёргалась.

так может проблема в вольтметре?

[trengtor]

oldbulb, ты можешь сколь угодно долго рассуждать за 21 век. Это ничего не изменит.

[oldbulb]

Прист
Г3-112 держит четыре цифры железно на частотах выше 100 Гц и ниже 1 МГц. От 10 до 100 Гц напруга гуляет сильнее из-за компромисса между временем интегратора и качеством синуса. Выше 1 МГц уже сказываются разные высокочастотности. Также имеет место долговременный дрейф, который укладывается в паспорт и меня особо не напрягает.

проблема в вольтметре?
У человека, который продемонстрировал диаграмму девиации - тоже проблема в вольтметре? Дело тут не в том, что мне прямо вот приспичило измерить сам генератор вольтметром. Было бы неплохо, чтобы метрология генератора превосходила проверяемое устройство хотя бы на три ступени, а не бродила туды-сюды вокруг да около. При выходном уровне 10 вольт пятый разряд - это 1 милливольт. Если проблема в шумах, которые невозможно снизить менее - ну окей, я сдаюсь. Потому и спрашивал - какие могут быть причины.

Почему бы вам не поделиться замером девиации, как это сделал uvn?

PS: Посмотрел мануал Tektronix AWG520 (бюджет 280 тысяч, между прочим) - в спецификации стабильность выхода вообще никак не обозначается. То есть, либо она (стабильность) настолько высока, что нечего тут специфицировать, либо этот параметр не считается существенным. Ну гуляет амплитуда - да и Бог с ней. Выкладывай бабло и не гунди.

PPS: А вот интересно, как это умудряются замерять звуковой картой гармоники ниже -120 дБ, если даже -100 дБ для специализированного генератора - непреодолимый предел стабильности?

[Прист]

oldbulb писал(а):

У человека, который продемонстрировал диаграмму девиации - тоже проблема в вольтметре?

хороший вопрос,
вы поняли что это был за вольтметр? лично я нет

Было бы неплохо, чтобы метрология генератора превосходила проверяемое устройство хотя бы на три ступени, а не бродила туды-сюды вокруг да около.
на это есть десятки методов, но у вас на них не хватит денег

Почему бы вам не поделиться замером девиации, как это сделал uvn?
нет времени на ерунду, есть гораздо более значимые задачи, требующие решения

PS: Посмотрел мануал Tektronix AWG520 (бюджет 280 тысяч, между прочим) - в спецификации стабильность выхода вообще никак не обозначается. То есть, либо она (стабильность) настолько высока, что нечего тут специфицировать, либо этот параметр не считается существенным. Ну гуляет амплитуда - да и Бог с ней. Выкладывай бабло и не гунди.
купите калибратор переменного напряжения (даже самый дохлый), там совсем другая схемотехника и ваши ожидания будут удовлетворены; только стоить это будет не 280т; но кому это реально надо - тот платит

oldbulb писал(а):

PPS: А вот интересно, как это умудряются замерять звуковой картой гармоники ниже -120 дБ, если даже -100 дБ для специализированного генератора - непреодолимый предел стабильности?

как это делать по уму - изучите методику поверки на Г3-118, там все описано предельно ясно

[oldbulb]

Прист
купите калибратор
Если бы мне нужен был калибратор, я бы так и сделал.

изучите методику поверки на Г3-118
А те, кто измеряет звуковой картой гармоники до -120 дБ - они прямо все изучили сию методику?


нет времени на ерунду
Да, я заметил

[Прист]

oldbulb писал(а):

А те, кто измеряет звуковой картой гармоники до -120 дБ - они прямо все изучили сию методику?

они надеются на чудо и верят в шаманство

[SM898]

А вот интересно, как это умудряются замерять звуковой картой гармоники ниже -120 дБ, если даже -100 дБ для специализированного генератора - непреодолимый предел стабильности?

У меня маленькая свисткообразная USB звуковуха, с виду ничем не примечательная.
Но... В отличии от подавляющего большинства USB ЗК-донглов, продающихся на Али,
которые имеют моно-вход (для микрофона), частоту дискретизации 48 кГц,
динамический диапазон, хорошо, если 80 дб (обычно, несколько меньше),
и на плате - бескорпусный и безродный чип-кляксу - в моей стоит вполне себе,
реальный 48-ногий чипик VIA1630, у которого дискретизация по входу 96 кГц,
а по выходу 192 кГц и есть стерео вход. Динамика у него 90-95 дб - не так уж много,
но это во всей полосе частот. Но если сузить полосу единичного измерения, изменив
разрешение БПФ, то Кшума снизится (по законам физики) на корень из сужения полосы.
При полосе единичного измерения 1 Гц, ДД улучшается, точно не помню, децибел на 30-35.
Но это в теории, на практике немножко похуже, наверное, ещё какие-то нюансы
влияют, например не сильно отфильтрованное питание по USB.
Я пользовался осциллометром Шмелёва (можно и Спектраплюсом, но он мне как-то...
не зашёл) и удавалось измерять с точностью, до сотых долей процента. Показывает
и тысячные, но там веры ему нет с таким ДД. И это похоже на правду.
Но только похоже, сравнить не с чем.
И ещё - те донглообразные звуковухи на Али стОили, в среднем, пару баксов (иногда
на распродажах, попадались даже меньше доллара), моя же стОила $15.
А ведь есть звуковухи за несколько сотен зелени, с ДД - 120-123 дб (во всей полосе).
И с ними люди измеряли подобным способом шумы до минус 160 дб. И сравнивали
с каким-то шумомером от НР с ценой, более 100 килобаксов. Результаты измерения
там практически совпадали. На CQHAM-e есть огромная тема, посвящённая таким
измерениям - "Что может звуковая карта".
ПС. Щас выскочит Прист, и расскажет всем нам, что это всё - шаманство ,
что надо купить за охуллиард фирменный повереный прибор, и вот тогда будет всем счастье.

[Прист]

SM898 писал(а):

А ведь есть звуковухи за несколько сотен зелени, с ДД - 120-123 дб (во всей полосе).

чем и как измеряли?

И с ними люди измеряли подобным способом шумы до минус 160 дб.


И сравнивали
с каким-то шумомером от НР с ценой, более 100 килобаксов. Результаты измерения там практически совпадали.
модель озвучьте

Щас выскочит Прист, и расскажет всем нам, что это всё - шаманство
да что вы! если это труды "британских ученых", я тихо постою в сторонке

[oldbulb]

Да уже понятно, что одолеть пятый разряд поможет только калибратор за сто тысяч долларов. Так что не ссорьтесь, на деньги, выделенные под генератор, я заказал термоконтейнер для Г3-112 (нет).

[SM898]

чем и как измеряли?

Измеряли звуковыми картами E-MU 1212 и 1616, с ДД по входу 120дб во всей полосе,
с почти идеальным цифровым смесителем на входе, для переноса спектра. Программа
измерения -"Осциллометр" Шмелёва. Поначалу пытались пользовать "Спектралаб",
или "Спектраплюс", но потом отказались. Во-первых, две последние на нерусском
языке (неудобно), а во-вторых, "Осциллометр" - единственная, из доступных, на тот
момент(условно бесплатных) программ, которая умеет измерять отдельно фазовые и
амплитудные шумы. И индицировать спектры тех и других на общем графике
разными цветами, что бы можно было их сравнить. И ещё много чего он умеет.
Спектралабы и Спектраплюсы этому не обучены (тогда, может сейчас уже умеют).
Звуковые карты модернизировали, заменяли тактовые генераторы на малошумящие,
на входах меняли операционники на самые суперпуперские, и ещё что-то делали.
И в итоге получили шумовой пол на уровне минус 161-162 дб. Надо сказать, что
задачи там ставились несколько специфические, учитывая тематику форума.

И сравнивали

Сравнивали, уже не помню точно, с каким, но вроде, проскакивала цифра - 5052.
Это как бы, не только шумомер, возможности его гораздо шире, но и шумомер тоже.
Динамика его на несколько децибел лучше, чем та любительская установка на ЗК.
И он тоже умеет измерять отдельно амплитудные и фазовые шумы.
Сотворили какой-то DUT, обмерили с помощью звуковухи, а потом повезли его
в Москву - там, в какой-то конторе имелся тот Агилент. Промерили и получили
разницу 2-3 дб. Согласитесь - с погрешностью 2-3 дб на уровне минус 162 дб
можно смириться, тем более, за такие деньги.
Точнее не могу рассказать, лопатить тот форум лениво. Очень. Там тема - около 1100
страниц. Кому это действительно интересно (а не затем, что бы меня уязвить) -
могут поизучать. Вот:
http://www.cqham.ru/forum/showthread.ph ... 0%F0%F2%E0
Конечно, там много воды, но ничего не поделаешь, это общая беда всех форумов.
Ещё аудиофилы подобным увлекаются, тоже с "Осциллометром" , но там задачи
поскромнее - и звуковухи гораздо дешевле, и динамика - максимум, минус 140 дб.
http://radioland.getbb.ru/viewtopic.php?f=35&t=1586

ПС. Кстати, в моём втором компе - нетбуке "Futjitsu", довольно стареньком, стоит
очень нихреновая, для него, внутренняя звуковуха, с параметрами, даже немножко лучше,
чем моя внешняя USB ЗК - широкополосный ДД по входу - 95-100 дб, 192 кГц дискретизация
и по входу, и по выходу, и кодек - 24 бита туда и сюда. Я это потом обнаружил с помощью
программы Шмелёва, когда уже купил внешнюю USB, и начал с ней играться.
Единственное, что плохо - по-видимому, программное ограничение полосы до 20 кГц.
Но для звука - норм.

Последний раз редактировалось SM898 Пн сен 05, 2022 19:39:44, всего редактировалось 2 раз(а).

[oldbulb]

140 дБ - это уже седьмой десятичный разряд. Но эти шумы могут лежать вне порога квантования, то есть, образовываться не как сигнал ЦАП. Какой разрядностью должна обладать цифровая приблуда в звуковухе или генераторе, чтобы выдать такой порог не шума, а полезного сигнала при максимальном пороге два вольта? По моим подсчётам получается 23 бита. По паспорту у EMU разрядность - как раз 24 бита (ЦАП AK5394). Ну то есть, это в идеальном раскладе, без учёта стабильности аналоговых факторов.

[Прист]

SM898,
если вы о HP-Agilent-Keysight E5052B, то это измеритель фазового шума , тем более от 10 МГц
если это так, то вообще не понятно что и зачем вы измеряли и причем тут вообще какой-то динамический диапазон
хотя.... форум радиолюбительский, можно писать что душе угодно , хоть про динамический диапазон в 200 дБ или в 300 дБ
хотите по уму обмерить что-то в звуковом диапазоне, то вам в помощь аудио анализатор SR1 https://www.thinksrs.com/products/sr1.html (и сравните его размер с размером звуковой карты, но и там нет шума в -160 дБ или аналогичного динамического диапазона)
чуть попроще есть игрушки у R&S и Keysight
хотите убедить себя в динамике в 120 дБ? чего проще - подайте двухтоновый сигнал один тон 0 дБ , второй тон -120 дБ и попробуйте что-то разглядеть

[SashaN123]

Зачем радиолюбителю такая стабильность абсолютного значения амплитуды переменного сигнала? Спектры меряются в относительных величинах. Лиш бы за период длительности съёма оцифровки измеряемого сигнала амплитуда не шибко плыла. Так она и в самом проверяемом усилителе, например, может плыть из-за изменения его коэффициента усиления из-за нагрева, например.

[oldbulb]

SashaN123
Я не знаю, зачем радиолюбителям такая стабильность. Я вообще не знаю, зачем уже десять лет обсуждают выбор цифрового мультиметра и никак выбрать не могут, причём все выбираемые мультиметры за 10 лет никак не поменяли своей метрологии.
Зато я знаю, что говорить за всех не стоит. Мне конкретно для конкретной цели нужна стабильная пятая цифра и я точно знаю, что это не что-то заоблачное. Меня удивляет, что меня здесь пытаются уговорить в том, что до сих пор продолжается 20 век, никакого прогресса не существует и получить стабильную пятую цифирь возможно только за сто пицот тыщ баксов.