Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Jak zmniejszyc wspolczynnik h

zyzio16 22 Lis 2005 14:28 5110 46
  • #31 22 Lis 2005 14:28
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    W kwestii formalnej.

    Mamy obecnie do czynienia z M2005 Oscillator firmy Zyzio-Sixteen a nie modelem firmy HP, to dla ustalenia uwagi. Firma Zyzio-Sixteen nie ma jeszcze takiego doświadczenia w elektronice jak projektanci z firmy HP.

    A tak w ogóle to ktoś postawił człowiekowi mało realne założenia, sprawdziłem właśnie na profesjonalny przyrządzie pomiarowym
    A2D Neutrika używanym do celów pomiarów audio - generator ma zniekształcenia rzędu 0.004%, jeszcze lepszy generator firmy Audio Precision za ciężkie pieniądze ma zniekształcenia rzędu 0.0015 %, a tu człowiek niezbyt biegle czytający schematy chce uzyskać 0.01%, jak uzyska <1% to będzie już nieźle.


    Cytat:

    _Mam_ generator oparty na mostku Wiena i podwójnym kondensatorze zmiennym, powietrznym. I zapewniam Cię, że na najniższym zakresie 5-60 Hz, stabilność częstotliwości jest bardzo dobra przy rezystancjach w mostku tego właśnie rzędu. Generator ma prawdopodobnie ponad 30 lat, jest to Hewlett-Packard 204D Oscillator.


    Ale stabilność zmierzona czy zadeklarowana ? Jakoś po 40 latach to mi nie wygląda (ot chociażby jakość i wiek elementów rezystancyjnych) ?

    A propos, jakie ten generator ma zniekształcenia przebiegu wyjściowego ? Podali czy nie ?

    Poza tym rozmawiamy o konstrukcji na wzmacniaczach operacyjnych, które przez niedopatrzenie producenta upierdliwie montuje się na przełączniku lub łączówkach w powietrzu i mają różne dziwne zjawiska typu pojemności wejściowe i montażowe, "ciut" większe niż ta pomiędzy stykami przełącznika i układy na pojedyńczych FET-ach

    Cytat:


    Znalazłem instrukcję - (C) 1968 (!) wydrukowana w 1974. I na schemacie okazało się, że rezystancje w mostku dla najniższego zakresu są po 50 Mom (dokładnie: 47.5 + 2.4 Mom szeregowo). I pomimo tego gwarantowana odchyłka częstotliwości to 3%



    Tyle, że 40 lat swoje robi (zmarszczki na elementach :) )

    Cytat:

    Znalazłem rysunek montazowy - rezystory dla trzech najniższych zakresów są montowane bezpośrednio na przełączniku.


    To zrozumiałe skoro wartości zbliżają się do oporności brudu na płytce, to montuje się je w powietrzu.

    Cytat:

    Z ciekawostek - jest to generator tranzystorowy, z pierwszym stopniem wzmocnienia na jFETcie 2N5245 oraz ARW również na jFETcie, w klasycznym układzie z linearyzacją, typ nieznany - w zamiennikach podano SPF850. Ujemne sprzężenie zwrotne jest stałoprądowe a schemat jest arcydziełem sztuki - kaskody, źródło prądowe, kompensacja kondensatorem 1 pF poprzez kaskodę. MNIAM! ;-)


    To fakt, stare rozwiązania mają coś w sobie, bo projektanci się musieli nieźle nagłowić by z ówcześnie dostępnych elementów wycisnąć wszystko i jeszcze kubeł. Niestety dzisiaj ta sztuka umiera lub już umarła, bo bierze się gotowce w postaci scalaków i czesto nawet nie czyta się dokładnie kart aplikacyjnych (wielokrotnie się z tym zetknąłem i to w wyrobach tzw. renomowanych firm, niestety renomowanych już w większości tylko z nazwy).

  • #32 22 Lis 2005 14:30
    -RoMan-
    Poziom 42  

    -> jony

    Nie wlezie do skanera :-( Będę musiał kogoś poprosić o zmniejszenie na ksero najpierw.

    -> Paweł

    Trzyma częstotliwość i poziomy napięć jak przymurowany. Błąd częstotliwości dla niższych zakresów - niemierzalny - oscyloskopem czy miernikiem okresu źle się mierzy czystą sinusoidę. Dla wyższych nie przekraczał 1%.
    Deklarowane zniekształcenia w paśnie 30 Hz - 100 kHz - poniżej 0.1%, dla niższych i wyższych stopniowo rosną do 1%

    Mam wrażenie, że nie doceniasz sprzętu naprawdę profesjonalnego...

  • #33 22 Lis 2005 15:23
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    Spróbuj przerysować co ciekawsze fragmenty !

    Dodano po 43 [minuty]:

    Cytat:

    Błąd częstotliwości dla niższych zakresów - niemierzalny - oscyloskopem czy miernikiem okresu źle się mierzy czystą sinusoidę.


    ??? !
    Oscyloskopem to jeszcze rozumiem, bo on w najlepszym przypadku da dokładność 1% ale miernikiem okresu problemy pomiaru i to czystej sinusoidy ?
    ??? !

    Cytat:

    Dla wyższych nie przekraczał 1%.
    Deklarowane zniekształcenia w paśnie 30 Hz - 100 kHz - poniżej 0.1%, dla niższych i wyższych stopniowo rosną do 1%


    A tu człowiekowi ktoś kazał zrobić generator ze zniekształceniami 0.01% !

    Mam wrażenie, że nie doceniasz sprzętu naprawdę profesjonalnego...

    Doceniam, doceniam !

  • #34 22 Lis 2005 16:06
    zyzio16
    Poziom 17  

    Do pawla ES

    Potencjometr znajdujacy sie w drugim WO sluzy do regulacji amplitudy w zakresie 0-5V. Wiec nie musze miec amplitudy do nieskonczonsoci.

    Po drugie w mostku Wiena mam miec regulacje czestotliwosci za pomoca regulowanego kondensatora 50-500pF w zakresie jednej dekady. Ponadto mam miec 4 zakresy: 20-200, 200-2k, 2k-20k, 20k-200k wiec jak zauwazyles dla naajnizszej czestotliwosci rownej 20Hz sa to wartosci 500pF i 15,9 MOhm.

  • #35 22 Lis 2005 16:50
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Paweł Es. napisał:
    Spróbuj przerysować co ciekawsze fragmenty !

    Aż takim maniakiem nie jestem. Zmniejszę, zeskanuję i zamieszczę w wolnej chwili.

    Paweł Es. napisał:

    Cytat:

    Błąd częstotliwości dla niższych zakresów - niemierzalny - oscyloskopem czy miernikiem okresu źle się mierzy czystą sinusoidę.

    ??? !
    Oscyloskopem to jeszcze rozumiem, bo on w najlepszym przypadku da dokładność 1% ale miernikiem okresu problemy pomiaru i to czystej sinusoidy ?
    ??? !

    Jest problem z progiem wyzwalania dla wolnych przebiegów sinusoidalnych. Miernik, którym próbowałem to robić sobie po prostu nie radził. A miernik częstotliwości z czasem pomiaru 10 sekund daje dokładność 1% powyżej 10 Hz - i z tym nie było problemu.

    Paweł Es. napisał:

    Cytat:

    Dla wyższych nie przekraczał 1%.
    Deklarowane zniekształcenia w paśnie 30 Hz - 100 kHz - poniżej 0.1%, dla niższych i wyższych stopniowo rosną do 1%

    A tu człowiekowi ktoś kazał zrobić generator ze zniekształceniami 0.01% !


    Myślę, że tak naprawdę to autor wątku się pomylił i chodziło o 0.1% - ale niezbadane są dzikie pomysły zadających zadania. Tym bardziej, że chodzi o czyste teoretyzowanie.

  • #36 22 Lis 2005 17:39
    nemo07
    Poziom 36  

    Witam.
    Generator z tymi wymaganiami na TL071?
    Ten IC ma przypuszczalnie zbyt niski BW limit. Poza tym, przy wysokich rezystancjach w grę wchodzi wejściowy prąd szumów, który leży przy 0,01 pA/√Hz @1kHz.
    Lepszy byłby chyba układ na dyskretnych elementach.
    Jeśli już, to sprawdź na symulatorze realność uzyskania tak małych zniekształceń z samego pierwszego stopnia. W tym celu należałoby odpiąć drugi stopień, a wyjście pierwszego obciążyć rezystorem np. 10k (żebyś nie dostał error msg!) i ustalić małą amplitudę na wyjściu. Kilka zmian:
    1. R4 zmniejsz na 5k6, R5 - przepnij końcówkę z bramki J-Feta na masę i zmień na 10...100k (wartość ew. dobrać z symulacji).
    2. Układ detektora zmień na podwajacz, tzn. C3 przekładasz równolegle do R8, w jego miejsce przekładasz D1 (ale odwróconą katodą do masy), a w miejsce R7 wkładasz drugą taką diodę (katodą tam, gdzie zejdą się teraz D1 i R9). To powinno dać amplitudę rzędu 1,5...2V na wyjściu.
    Jeśli uzyskasz dobre h z symulacji, możesz kombinować dalej.
    Pozdro

  • #37 22 Lis 2005 19:45
    zyzio16
    Poziom 17  

    Dzieki nemo rozumiem ze schemat bedzie wygladal.Jezeli moglbys to podaj mi teraz wartosci elementow R5 R6 R8 i R9 oraz wartosci kondensatorow C3 i C4. Jak sa na to wzory to podaj mi je jak sie to liczy.

    Moja uwaga to ze rezystor R5 powinien byc wlaczony na bramke JFETA a nie na mase (byc moze sie myle).

  • #38 22 Lis 2005 23:02
    nemo07
    Poziom 36  

    R5 nie może być na bramce J-Feta! Ten J-Fet nie pracuje w normalnym trybie, tylko jako sterowana oporność. Podanie napięcia regulowanego jako sterujące wprowadza niesymetryczną nieliniowość typu 1/x - wystąpi ekspansja dodatnich i kompresja ujemnych połówek sygnału.
    Wyeliminuj egzotyczne wartości: R3=15k.
    R6 jest zbędny.
    Idea jest taka, aby R4 + (R5 równolegle do Rds) w stanie balansu dawały ca. 7,5kΩ, przy czym na drenie powinno się odkładać nie więcej jak ca. 20...25% amplitudy (widzianej na wejściu U1AA). Dlatego R4= 5k6, a (R5 ll Rds-on) powinny dać ca. 2k. Wybierz R5=10k (5k6...10k). FETy mają bardzo liniową Rds w zakresach napięć D-S do ca. 100mV.
    Im niższa amplituda na wyjściu, tym mniejsze zniekształcenia.
    Wartość R9 stanowi kompromis między obciążeniem wyjścia U1AA i sprawnością detektora, 100...470Ω jest ok. Takich rzeczy się nie liczy, kiedy prototypuje się na ekstremalne parametry układu.
    C3 i C7 przyjmij 1uF, wtedy nie muszą być elektrolity.
    Jest wymagane, aby stała czasowa C3•R8 ≥ 10•(1/Fmin), gdzie Fmin=20Hz. R8=1MΩ załatwia sprawę. Daje to jednosekundowy bezwład, co objawi się lekkim "tańcem" amplitudy przy strojeniu, zanim się ona ustabilizuje, ale to normalne w prostym układzie stabilizacji. Możesz sprawdzić ew. 220k...470k. Okidoki?
    Pozdro

  • #40 23 Lis 2005 11:02
    nemo07
    Poziom 36  

    Yes.
    Dla rachunku, aby R3=15k, przy R4=6k8, musisz mieć (Rds ll R5) = 7k5-6k8=700Ω. Załóż R5=1k5, wylicz Rds i wstaw.
    Tu, na Figure 20 masz obraz, jak wygląda nieliniowość Rds: http://www.semiconductors.philips.com/acrobat_download/datasheets/BF245A-B-C_2.pdf
    Optymalnie byłoby pracować w zakresie Rds<1k. Dlatego R4=6k8.
    Lepszy byłby BF245A --> krótsza ch-ka --> mniejsza amplituda --> mniejsze h.
    Jest jeden kruczek z takim optimum małych "h": Jeśli stabilizujesz w zakresie minimalnych Rds, masz mały margines regulacji wzmocnienia i generator może gasnąć w zakresie wysokich częstotliwości (TL07x ma mały BW limit). Dlatego adekwatnej korekcji częstotliwościowej wymagałby układ U1AA, albo detektora, ... ale o tym lepiej od razu zapomnij.
    W generatorze z mostkiem Wiena, strojonym w zakresie dekady, uzyskanie h ≤ 0,01% jest nierealne.
    Generatory audio wysokiej klasy buduje się na bazie DDS (Direct Digital Synthesis).

  • #41 23 Lis 2005 11:40
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Skąd dziki pomysł o usunięciu rezystorów linearyzujących FETa?
    Dlaczego takie małe pojemności w detektorze?
    O ile mnie skleroza nie myli, założeniem było zmniejszenie zniekształceń a nie ich zwiększanie...

    Jak na razie, to jedynym poprawnym elementem jest rezystor równoległy do FETa.

  • #42 23 Lis 2005 14:07
    nemo07
    Poziom 36  

    -RoMan-
    Rds jest sterowana napięciem Ugs i w zakresie nienasycenia można przyjąć, że jest niezależna od Uds, czyli Rds = f(Ugs), Ugs - parametr quasi-statyczny.
    Jeśli zapniesz ten linearyzujący INACZEJ rezystor z drenu do bramki, to upraszczając, można powiedzieć, że będzie Rds = f(Ugs + u(t)).
    W ten sposób R4 + Rds = f(u), gdzie u(t) - napięcie sygnału, co oznacza nieliniowość. Ok?

  • #43 23 Lis 2005 16:08
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Myślę, że powinieneś uzupełnić swoją wiedze na temat linearyzacji charakterystyki tranzystorów FET. Z całym szacunkiem ale krótko: mylisz się. Linearyzacja wymaga _dwóch_ rezystorów a nie jednego. Na dokładkę dość prosto można linearyzować tylko dla AC.

    Polecam "Sztukę elektroniki", str. 151.

  • #44 23 Lis 2005 19:19
    nemo07
    Poziom 36  

    Ano, fakt, że przegiąłem trochę w jedną stronę.
    Można podobno linearyzować w układzie, jak było, tzn. R5 i R6, jak na wyjściowym schemacie. Taki model zakłada, że:
    1/Rds = (2•Idss/Vp²)[(Ugs-Vp) - Uds/2].
    Ten czynnik Uds/2 (lub coś koło tego) jest źródłem nieliniowości, a podanie dokładnie tej wartości na bramkę eliminuje go z równania i czyni Rds liniową. I to właśnie realizują R5 i R6.
    Inna sprawa, że ta zależność nie jest uniwersalna, tylko podręcznikowa, więc dla różnych realnych tranzystorów będzie różna. Dlatego optymalny stosunek R5/R6 powinien wyjść z symulacji (symulator powinien "wiedzieć"), inaczej można niedokompensować, bądź przekompensować.
    Nie wiem, co rozumiesz pod pojęciem "linearyzacji dla AC", ale ten schemat działa bez rozróżniania AC vs DC. Problem jest inny: Teoretyczne modele tranzystora są dobre tylko w ograniczonym zakresie dynamiki - stąd wymaganie małej amplitudy jest esencjalne.
    Faktycznie można by zejść ze zniekształceniami w dół bez stosowania tego modelu linearyzacji i wtedy jest czysta sprawa.
    Pozdro

  • #45 24 Lis 2005 02:34
    -RoMan-
    Poziom 42  

    W podawanym przeze mnie jako wzorzec generatorze HP układ ARW jest niemal identyczny i działa przy napięciu wyjściowym generatora ok. 5V RMS - oczywiście FET linearyzowany.

  • #47 24 Lis 2005 11:11
    jony
    Specjalista elektronik

    Po pierwsze rezystory R18 i R19 nie mogą być takie duże jak je np. 4.7ohm albo 10ohm
    Po drugie zamiast P1 musi być potencjometr a nie zmienna rezystancja zobacz jak to wygląda na schemacie Pawel.