+- DIY Electronic projects (https://forum.yu3ma.net)
+-- Forum: Merenja i merni uređaji - Measurements and Equipment (https://forum.yu3ma.net/forumdisplay.php?fid=8)
+--- Forum: Merenja i merni uređaji - Measurements and Equipment (https://forum.yu3ma.net/forumdisplay.php?fid=32)
+--- Thread: Precizni audio oscilator po šemi Janascard (/showthread.php?tid=2817)
Precizni audio oscilator po šemi Janascard - Braca - 02-24-2023
Nedavno sam pomenuo otvoreni projekat oscilatora po šemi Janascard:
https://forum.yu3ma.net/thread-2114-post-124907.html#pid124907
Originalni dizajn je ovde:
http://www.janascard.cz/PDF/An%20ultra%20low%20distortion%20oscillator%20with%20THD%20below%20-140%20dB.pdf
Danas su mi stigle pločice, pa pošto će biti merenja i verovatno nekih modifikacija, otvaram posebnu temu.
Prvi utisak o pločicama je osrednji - GP na obe strane, ali su veze mogle da budu uže, što bi smanjilo parazitne kapacitete.
Već sam ranije napomenuo da je deo komponenata veličine 0603, čak i u "srcu" oscilatora. gde bi minimum morao da bude 0805, a ideal Mini MELF.
Ovo može da se izlemi za dan, a onda ćemo videti šta će pokazati prvi testovi.
RE: Precizni audio oscilator po šemi Janascard - Braca - 02-26-2023
Izlemljen (v. sliku) i proradio.
Umesto OPA1611 upotrebio sam OPA1655: iako na nižim frekvencijama ima veći naponski šum, on biva potisnut prenosnom funkcijom oscilatora (v. drugi prilog), a njegov strujni šum je zanemarljiv.
Pored toga, deklarisani strujni šum kod 1611 važi samo ako je impedansa na oba ulaza približno ista, u suprotnom je šum veći i nisam siguran da je obuhvaćen simulacionim modelom (znam da je Groner negde pisao o tome, ali trenutno ne mogu da se setim reference).
U korist 1655 ide i manje izobličenje, veća izlazna struja i dvostruko niža cena.
U kolu AGC su TL081H i TL082H - poboljšana verzija koju TI preporučuje umesto standardne.
Maksimalni izl. napon oscilatora je iznad 9Vrms.
Treći prilog pokazuje izmereni spektar izobličenja pri izl. naponu od 1V: drugi harmonik je na -153dBc, a treći je u pragu šuma.
U odnosu na Viktorov oscilator, to je oko 10dB više - nije loše za oscilator sa foto-otpornikom u AGC
.Na izlaznom nivou od 2V drugi harmonik je na -146,5dBc, a treći na -156 (Viktor: -159,6 i -165dBc), v. četvrti prilog.
Sve u svemu, odličan oscilator već u osnovnoj konfiguraciji i više nego dovoljan za najveći deo merenja u DIY okruženju.
Nema egzotičnih komponenata, jedina mana su sitne komponente (0603). Međutim, dobar dizajner pločica može postojeći dizajn da modifikuje bar na 0805 bez izmene gabarita.
Ja ću se malo pozabaviti AGC kolom jer tu leži potencijal za bar 6dB poboljšanja THD.
RE: Precizni audio oscilator po šemi Janascard - Khadgar2007 - 02-26-2023
Ne bi niti skužio da sam ovu šemu već vidio da ju nisam išao skinuti a ono kaže "file sa tim imenom već postoji". Prije par godina mi je jedan prijatelj sa drugog foruma to pokazao i htio je da mu nacrtam PCB. Od toga je dosta vremena prošlo, on je odustao od projekta tako da nisam uopće se zanimao ali pdf je ostao sačuvan.
Baš sada kada gledam PCB i meni baš nije jasan ground plane(GP) na strani vodova i pogotovo svi oni "otočići" između vodova koji sigurno povećavaju kapacitet. Kao da je netko jednostavno nacrtao GP na obje strane i onda počeo routati vodove pa što od GP ostane između vodova tko ga šiša...
RE: Precizni audio oscilator po šemi Janascard - Braca - 02-26-2023
Ja kao uzor dizajna pločice imam preamp LA Vol. 5.
On takođe ima GP na obe strane, ali su vodovi veoma tanki, pa parazitni kapacitet nije problem.
U tom smislu bi trebalo modifikovati ovu pločicu - tankim vodovima se redukuje kapacitet i dobija prostor za krupnije komponente.
RE: Precizni audio oscilator po šemi Janascard - gorso69 - 02-27-2023
Braco,
možeš li postaviti spektar izobličenja jednog i drugog oscilatora na nivoima 1Vrms i 2Vrms direktno merenje sa karticom bez notch filtera i LNA ?
RE: Precizni audio oscilator po šemi Janascard - Braca - 02-27-2023
Danas verovatno neću stići, ali sutra sigurno.
Međutim, direktno merenje THD oscilstora čiji su harmonici ispod -130dBc karticom nije pouzdano jer tada dolazi do poništavanja, odn. pojačavanja vrednosti harmonika jer su iste kod oba uređaja na sličnom nivou.
Na primer, moj Cosmos ima pri direktnom merenju na 1Vrms drugi harmonik na -140, a treći na -136dBc (mereno Viktorovim oscilatorom), što je slabije nego kod ovog oscilatora.
Uradiću to merenje i zbog toga što do sada nisam imao takav slučaj, pa sam radoznao šta će se dobiti.
RE: Precizni audio oscilator po šemi Janascard - Braca - 02-28-2023
Po obećanju, evo rezultata meenja oscilatora bez primene elim. filtra i LNA.
Prva dva priloga sadrže spektre dobijene pomoću Viktorovog oscilatora na nivou od 1 i 2Vrms.
Drugi harmonik je skoro nevidljiv, a kod trećeg postoji razlika od 10dB, i to u korist višeg napona oscilatora (-136,1dBc pri 2Vrms, odn. -126,5dBc pri 1Vrms).
Međutim, ako izračunamo apsolutni nivo u ta dva slučaja dobijamo 313nV pri 2Vrms i 473nV pri 1Vrms, što daje razliku od 3,6dB. Drugim rečima, treći harmonik ima približno isti nivo u oba slučaja.
Prethodni rezultat se ponavlja i kada pobuda dolazi iz novog oscilatora (sledeća dva priloga): nivo trećeg harmonika je potpuno isti, odn. nezavisan od oscilatora.
Drugi harmonik ima isti relativni nivo u dBc, dok kod Viktorovog oscilatora postoji razlika od 6dB.
Preračunato u apsolutni nivo harmonika, kod novog oscilatora imamo 100nV pri 1Vrms i 200nV pri 2Vrms (razilka 6dB) , a kod Viktorovog 37nV pri 1Vrms i 47nV pri 2Vrms (razilka 2dB).
Razlike u odnosu na merenja pri korišćenju filtera i LNA su velike, što znači da direktnim merenjem imamo kombinaciju izobličenja ADC-a i oscilatora, koja sa svoje strane zavisi i od fazne razlike između pobude i reakcije ADC-a.
Za kraj, jedan interesantan rezultat u petom prilogu: Janascard ima niži šum i manje fazno izobličenje nego Viktorov oscilator (plava linija). Ovo poslednje se vidi iz širine "suknjice" oko osnovnog signala. To se pri merenju pomoću filtera i LNA ne vidi jer tada dominira šum ta dva elementa mernog lanca.
Biće interesantno videti šta još može da se dobije poboljšanjem kola AGC.
RE: Precizni audio oscilator po šemi Janascard - gorso69 - 02-28-2023
sssss
RE: Precizni audio oscilator po šemi Janascard - Braca - 03-04-2023
Jedno malo poboljšanje oscilatora.
U prvoj verziji bio je u kolu AGC fotootpornik NSL-32SR3, a onda sam isprobao i verziju s nešto manjim otporom, naime NSL-32SR2.
Mereći pri izl. naponu od 2Vrms, drugi harmonik je pao za nešto manje od 1dB (zanemarljivo, odgovara grešci merenja), ali je treći postao ubedljivo niži, za skoro 7dB, što nije zanermarljivo (prvi prilog).
Razlog ne leži u apsolutnoj vrednosti otpora, već u manjem nagibu krive zavisnosti otpora u funkciji struje kroz LED (u matematici se to naziva prvim izvodom funkcije).
U prilogu se lepo vidi da krive otpora nisu paralelne, donja ima manji nagib.
U žargonu automatike to se ponekad naziva "autoritetom" izvršnog elementa - onaj koji za istu promenu upravljačkog signala (ovde: struja kroz LED) ima slabiji efekat na regulisanu veličinu (ovde: izl. napon oscilatora) ima slabiji autoritet.
Kao i u životu...
RE: Precizni audio oscilator po šemi Janascard - Braca - 03-06-2023
U prethodnim rezultatima se vide relativno jake smetnje iz mreže.
Glavni uzrok je to što je pločica na stolu i napaja se iz lab. ispravljača, ali mi se učinilo vrednim da ispitam i uticaj izvora napajanja.
Prvi rezultat se odnosi na oscilator napajan USB punjačem i SilentSwitcher-om, oscilator i SS su u čeličnoj kutiji. Nivo smetnji je smanjen, ali je linija na 50Hz i dalje jaka.
Drugi spektar je dobijen kada se umesto USB punjača koristi Power Bank od 5V. Smetnja od 50Hz je nestala - očigledno je dolazila preko USB kabla u kutiju.
Treći rezultat je dobijen kada sam SS zamenio jeftinim kineskim boost konvertorom:
https://www.aliexpress.com/item/1005002996767553.html?spm=a2g0o.productlist.main.1.bbecy3hqy3hqzD&algo_pvid=ca6ab019-212e-4db9-9ba9-d9bfa3149fa7&algo_exp_id=ca6ab019-212e-4db9-9ba9-d9bfa3149fa7-0&pdp_ext_f=%7B%22sku_id%22%3A%2212000023131016285%22%7D&pdp_npi=3%40dis%21USD%218.5%217.65%21%21%21%21%21%40211be3d216780941744552880d070a%2112000023131016285%21sea%21CH%21731924587&curPageLogUid=OBovwsDhRbqY
Rezultat je ist kao kod SS iako taj konvertor nema nikakve analogne regulatore na izlazu (SS ima TI-jeve TP7Axxx).
Interesantni rezultati, naročito ovaj treći.
Par puta sam predložio da razvijemo forumski "SilentSwitcher", ali je situacija izgleda kao kod Njegoša: "Pleme moje snom mrtvijem spava"
.RE: Precizni audio oscilator po šemi Janascard - savan - 03-06-2023
Regulatori pos i neg sa FB su uradjeni ali ne i daughter board, dokle se stiglo sa silent switcherom?
RE: Precizni audio oscilator po šemi Janascard - Dragan100 - 03-06-2023
(03-06-2023, 12:04 PM)Braca Wrote: Par puta sam predložio da razvijemo forumski "SilentSwitcher", ali je situacija izgleda kao kod Njegoša: "Pleme moje snom mrtvijem spava"
Predložio sam več u nekoj temi 19VDC LLC punjač laptopa kao izvor,
onda idu TI TPS7A za POS sa popravljenom shemom PSRR direktno iz tog izvora kao +15VDC
a preko IsoBUCK (-19VDC) idemo sa TPS7A za NEG takodjer popravljenim PSRR.
StartUP je nešto sporiji...tu se tada radilo po tom pitanju!
ali baš niko nije kasnije replicirao na taj post, pa mi tako i "ponestalo kasnije dotične zanimacije"...
RE: Precizni audio oscilator po šemi Janascard - gorso69 - 03-09-2023
Evo gerbera za Janascard sa SMD fotprintom 1206.Ako neko ima primedbi nek viče.
Janascard.rar (Size: 56,63 KB / Downloads: 9)
RE: Precizni audio oscilator po šemi Janascard - Braca - 03-10-2023
Hvala za inicijativu i trud!
Na prvi pogled izgleda da je sve u redu, ali ću detaljnije pogledati čim dobijem vremena.
RE: Precizni audio oscilator po šemi Janascard - gorso69 - 03-12-2023
Evo prvih merenja Janascarda
RE: Precizni audio oscilator po šemi Janascard - gorso69 - 03-12-2023
Prvo merenje je bilo sa Vcontrol 2V na šent otponiku optokoplera a evo sad sa Vcontrol 5V
RE: Precizni audio oscilator po šemi Janascard - Braca - 03-12-2023
Iskrene čestitke!
Što se merenja tiče, oscilator je očigledno bolji od tvoje audio kartice, što je rezultat koji se očekuje.
Pošto već imaš Wurcer-ov LNA, preostaje da napraviš eliminacioni filter.
Ako se dobro sećam, o tome smo već pričali...
RE: Precizni audio oscilator po šemi Janascard - Braca - 03-28-2023
U ovoj šemi mi je od početka smetao trimer u kolu AGC jer kada uzmemo u obzir da je foto-otporniku paralelno vezano samo 18 oma, to znači da i veoma mala promena otpora u tom kolu ima ozbiljne efekte.
Zato sam trimer odlemio i zamenio konstantnim otporom od 105R (nemam nameru da više menjam radnu tačku opto-izolatora, trenutno je struja kroz LED 7mA.
Inače, trimer je bio od boljih (Bourns 3296, 25 obrtaja, temp. koef. 100ppm/K).
Rezultat: pri izl. nivou od 2Vrms, drugi harmonik je niži za 5, a treći za 13dB.
Tako je ovaj oscilator došao u klasu ispod -150dBc
.Uradio sam još jednu izmenu: s otpornikom od 510R u seriji sa LED dešavalo se da oscilator po neki put ne startuje, pa sam ga povećao na 720R.
S manjim otpornikom je pri odsustvu oscilacija struja kroz LED išla na 25mA (napajanje ±15V) što već ugrožava granične podatke (max. ratings).