Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - Версия для печати

+- Audio Perfection Forum (https://www.audio-perfection.com/forum)
+-- Форум Аналоговая Схемотехника (https://www.audio-perfection.com/forum/forumdisplay.php?fid=3)
+--- Форум Измерительная техника (https://www.audio-perfection.com/forum/forumdisplay.php?fid=4)
+--- Темы: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями (/showthread.php?tid=238)

---

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - Altor Audio - 05-09-2015

БендеровецЪ Написал:Процентность будет сильно зависить от того с чем приходится работать.

С Цифровой Обработкой Сигналов.

Например у меня на работе, это чаще всего анализ кровотоков с PPG/DLS сенсоров, и коррекция Motion Artephacts с 9D датчиков (accel+magn+gyro), и не только.

БендеровецЪ Написал:Тоже ж наверное человекочасы были не зря потрачены.

Ой, те новые индусские либы...
Их мало кто в реальной практике использует.

---

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - БендеровецЪ - 05-09-2015

Altor Audio Написал:Ой, те новые индусские либы...
Их мало кто в реальной практике использует.

Вы любите обобщения, это я уже понял :)

Altor Audio Написал:С Цифровой Обработкой Сигналов.

Например у меня на работе, это чаще всего анализ кровотоков с PPG/DLS сенсоров, и коррекция Motion Artephacts с 9D датчиков (accel+magn+gyro), и не только.

Я имел ввиду апаратную платформу. Когда выбор сильно стеснен "наследственостью", ну и еще рядом причин. Даже не то что бы стеснен, а "нате и делайте что хотите". DSP оно и в африке DSP. Хотя это тоже обощение :)

---

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - Altor Audio - 05-09-2015

БендеровецЪ Написал:Я имел ввиду апаратную платформу

STM32F4xx, в основном.

---

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - shkal - 05-10-2015

3) Тип регулирующего элемента. Формирование АЧХ АРУ


В приложенном документе выводиться, что генератор при рассчёте цепи АРУ в малом (т.е. при небольших изменениях амплитуды) можно считать интегратором, АЧХ которого пересекает ось 0дб на частоте F=Fген\Q , где Q=1\b - величина, обратная коэффициенту при первой степени f в знаменателе уравнения колебательного звена 2-ого порядка, каковым и является наш фильтр.
К сожалению, на поиск этого документа у меня ушло очень много времени, за которое я снял АЧХ реального генератора, подавая сигнал последовательно с опророй. Вот результаты этого измерения, подтверждающие правильность теоретического вывода. Приведены АЧХ и ФЧХ генератора по цепи управления амплитудой для частот генерации 20КГц и 400КГц. Заметен эффект увеличения добротности по сравнению с идеальными ОУ (частота пересечения оси 0 дб в случае 400КГц должна быть 4КГц )
   

Данные кривые были сняты с макета, в котором в качестве элемента АРУ использовался перемножитель AD734. В этом случае можно считать, что выходное напряжение с выхода интегратора управляет коэфициентом b практически напрямую (с неким масштабным коэфициентом) и безинерционно. В случае с оптроном всё сложнее.
1) Оптрон вносит дополнительный полюс, частота которого зависит от тока через диод. Мой экземпляр ns32sl3 имел:
81Гц при 2ма,
150Гц при 3.6ма
250Гц при 5.2ма
2) Необходимо вычислить коэфициент b\Uоптрона, т.е фактически производную величины, обратной добротности фильтра, от коэфициента передачи по напряжению на выходе интегратора, который тоже значительно изменяется в зависимости от режима оптрона, поскольку изменяется крутизна характеристики зависимости сопротивления оптрона от тока. Последнюю можно примерно прикинуть по даташиту.

Поскольку генератор перестраивается в пределах декады, АЧХ интегратора в АРУ обязана иметь очень протяжённую "полку" шириной в 2 декады.
   

---

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - shkal - 05-27-2015

Исполнительный элемент АРУ.

Для работы АРУ необходим элемент, коэфициент передачи которого может управляться напряжением. В практике используются:
1)Аналоговые перемножители
2) Полевые транзисторы в режиме управляемого сопротивления, т.е. при напряжении сток-исток много меньшем, чем U отсечки
3) Резистивные оптроны

Перемножители имеют следующие достоинства:

1) Представляют собой элемент, коэфициент передачи которого напрямую управляется напряжением одного из входов
2) Параметры практически не зависят от рабочей точки
3) Не вносят дополнительных полюсов в петлю АРУ
4) Могут работать с двухполярным управляющим напряжением, инвертируя входной сигнал в случае отрицательного управляющего.

Недостатки:

1) Имеют самые высокие нелинейные искажения, порядка -65-70дб для AD633 и -80дб для AD734. Искажения растут с частотой.
2) Очень сильно шумят, порядка 1мкв/(корень из)Гц
3) Дорого стоят.

Полевые транзисторы имеют следующие достоинства:

1) Уровень искажений при малых напряжениях сток-исток довольно низок. По измерениям Виктора для транзистора mmbf4391 в токовом режиме с симметрированием получилось -107дб 3-ей гармоники при 40мв п-п.
2) Не вносят дополнительных шумов
3) Не вносят дополнительных полюсов в петлю АРУ
4) Недороги, широко распространены

Недостатки:

1) Искажения выше, чем у оптронов.
2) Резко растут искажения при росте напряжения сток-исток.

Резистивные оптроны имеют следующие достоинства:

1) Самые низкие искажения из трёх. По измерениям Виктора, при сопротивлении 160 Ом и амплитуде на оптроне 50мв п-п искажений до -130 вообще не видно, при сопротивлении 1К - примерно -115-120дб вторая и 3-я гармоники. По этой причине имеет смысл использовать оптроны при минимально возможном сопротивлении.
2) Обеспечивают гальваническую развязку между каналом управления и генератором с паразитной ёмкостью в несколько пф.
3) Не вносят дополнительных шумов.

Недостатки:

1)Инерционный прибор, причём положение полюса зависит от тока, для NS32sl3 это 80-250Гц при токе 2-5ма
2)Крутизна характеристики R(i) также зависит от рабочей точки.
3) Несколько дороже полевиков (но значительно дешевле перемножителей)

---

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - Nick - 05-27-2015

shkal Написал:1)Инерционный прибор, причём положение полюса зависит от тока, для NS32sl3 это 80-250Гц при токе 2-5ма

Я так думаю что полюс скорее зависит не от тока, а от импеданса источника? Или там какой-то хитрый эффект связанный именно с яркостью светодиода?

---

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - begemot - 05-27-2015

Насколько я понимаю, инерционность оптрона меняется в зависимости от тока. Причём она разная при увеличении и уменьшении тока. Так что скорее именно от тока. Но естественно он будет зависеть и от того какой источник.

---

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - shkal - 05-27-2015

Именно от тока, я сам снимал хар-ки. Сдвиг фазы 45 между напряжением на диоде и огибающей после делителя, в нижнем плече которого включен резистор оптрона.
2ма - 81Гц
3.6ма - 150Гц
5.2ма - 250Гц

Это свойство всех фоторезистивных материалов, в доке есть графики зависимости быстродействия от освещённости для разных типов

---

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - Nick - 05-27-2015

Интересно, не знал что они такие тормознутые. Если макс. ток светодиода довольно большой, можно в принципе поставить "ускоряющюю" цепочку (ноль), может немного поможет...

---

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - shkal - 05-27-2015

Да, мне в итеграторе пришлось форсирующую RC-цепочку ставить параллельно резистору со входа на инвертирующий вход ОУ для компенсации этого полюса.

---

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - begemot - 09-11-2016

shkal Написал:Для меня остаётся загадкой, почему десятилетиями грамотные разработчики, в т.ч. и в Linear tech. используют мост Вина в качестве колебательного звена

Потому что они не разрабатывают генераторы. Они просто показывают как можно применять собственные микросхемы.
Как только берёшь нормальный промышленный генератор-сразу всё встаёт на свои места.

---

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - Igor - 10-23-2020

shkal Написал:Несколько дороже полевиков (но значительно дешевле перемножителей)

В популярных магазинах в Украине отсутствуют . Искать и покупать в других как то не очень хочется.
Совершенно для другой конструкции было куплено давненько фотосопротивление в мет. корпусе. Стоит копейки. А почему бы не сделать самому оптрон и посмотреть что получилось?
Размеры фотосопротивления и 5мм светодиода идеально подошли для плотной упаковки их в наружную капроновую изоляцию от обычного черного СССРго телевизионного 75 Омного кабеля. К сожалению в кучке светодиодов не нашлось ультрояркого белого. Но было огромное желание испытать такую спарку. Поставил ультрояркий малиновый в прозрачной колбе.
Сверху обжал всё термотрубкой, получилось очень даже симпатичная конструкция.

Включил светодиод и......был крайне удивлён. Угольно-чёрная изоляция теле кабеля просвечивала как прозрачная силиконовая трубочка. Термотрубка есно тоже. Знай это заранее я бы обернул трубочку пищевой Al фолькой, а уже затем обжал термотрубкой. Но т. как эта была сделана для лаборат. измерений я просто отрезал ещё одну трубку наружной изоляции с более толстого промышленного фидера. И одел сверху. Он уже не просвечивал.
Сделал десяток измерений. Получил, что есть участок с относительно линейным изменением сопротивления от проходящего тока. Более подробно и детально таблицу замеров сделаю в выходные.

---

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - Igor - 10-23-2020

Предварительные измерения

---

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - Igor - 10-23-2020

---

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - shkal - 10-24-2020

https://ru.farnell.com/advanced-photonix/nsl-32sr3/optocoupler-2kv-resistive-o-p/dp/3692218?scope=partnumberlookahead&ost=NSL-32SR3&searchref=searchlookahead&exaMfpn=true
У фоторезистора надо мерить собственную линейность, разные типы сильно отличаются. У NSL32SR3 она лучше, чем у VTL5C3, например

---

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - Igor - 10-24-2020

Для этого и сделал опытный образец.

Безразмерный коэф-т зависимости сопротивления от силы тока. Во сколько раз меняется сопротивление от тока.

(подпись гориз. оси ошибочна, не Омы, а мА)

Цифры получены "по быстрому". Явно некоторые немного не камильфо. Например сопр. при 8мА по логике с ошибкой. Но делалось для того, что бы выяснить, есть толк с этой конструкцией заниматься или забыть. Думаю, что результат положительный. Сделаю замеры уже более аккуратно и точно. Заодно, есть у меня парочка сверхминиатюрных лампочек, сниму данные и с них. Лампочки явно суперслаботочные. Прибором невозможно сопротивление "на холодную" точно определить. От проходящего тока прибора плавно начинает расти сопротивление.

shkal
В реальном генераторе на фиксированную частоту (1кГц например) как меняется ток через оптрон? Вы не проводили измерения?
По моему разумению, более менее линейный участок от 2 до 6 мА. Ток изменяется в 3 раза, коэффициент изменения сопротивления на сотые доли.

......................
Какое мнение будет у сообщества? Есть смысл в дальнейшем применить такой самопал в кострукции генератора?
Если ДА. То сделаю новый образец, но уже с белым, ультраярким св. диодом. А этот уйдет у меня в гальваническую развязку старта блока питания.

---

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - shkal - 10-24-2020

Не, линейность характеристики управления мало на что влияет. Имеется в виду нелинейность самого фоторезистора как резистора, т.е включаешь его в нижнее плечо делителя 1:10, на вход хороший генератор, на выходе смотришь искажения и их зависимость от амплитуды сигнала на нём. Потом можно полевик воткнуть и сравнить.

---

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - Igor - 10-24-2020

Понятно.
Только, генератора с малыми искажениями у меня нет. Для этого и бодаюсь с оптопарой. Функциональный с большим КНИ.
Программный, от компа сигнал подойдет? Искажения небольшие, можно их и учесть после измерений.
А как быть со светодиодом при измерениях? Подать на него ток величина которого предполагаетс в работе? Сопротивление то фоторезистора меняетс от сотен килоом, до десятков ом в зависимости от свет. потока.

---

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - shkal - 10-24-2020

Да, в режиме, близком к рабочему. половину от макс. тока, например.

---

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - Igor - 10-24-2020

shkal Написал:на выходе смотришь искажения и их зависимость от амплитуды сигнала на нём

Какую амплитуду подать? От... и до...
И какую частоту генератора сделать? Или так же, серию замеров в промежутке от.... и до...
Сведодиод наверное лучше от батарейки запитать? Что бы на него подозрений не падало.
Сделать один раз, не возвращаться к этим замерам.
ПТ не буду обмерять. Ну его....это маленькое ведро надо разных иметь. А вот лампочки, за компанию, проверю.

---