Merni lanac za DIY audio

[Braca]

Obe varijante (10nF i 100nF) su moguće, ali se razlikuju po šumu.

Za početak, pogledaj tekst u prilogu. Formula (2) definiše frekvenciju ponora, pa ako se u nju stavi C1 = C2 = C3 (K = 1), što je uobičajen izbor, dobija se R3 = 6*(R1 + R2).
Prema tome, ako je kapacitet 100nF i R1 = R2 (klizač na sredini), za ponor od 1kHz dobijamo R1 = R2 = 919 oma i R3 = 11K. To je moj aktuelni filter.
Prvu verziju sam bio napravio po Gronerovom tekstu, odn. sa C = 10nF, što daje R3 = 120K, ne razmišljajući pri tom o šumu jer sam prvim merenjima bio zadovoljan. Međutim, pri kasnijim merenjima se ukazala potreba za još nižim šumom i zato sam napravio novu verziju (razlika je 10dB).

Na šemi je u donjoj grani prikazan potenciometar, ali se tada ponor ne može precizno podesiti. Zato sam primenio kombinaciju fiksnih otpornika i trimera male vrednosti (100R), čime se opseg podešavanja frekv. ponora smanjuje na oko 10Hz, odn. ±5Hz, što je sasvim dovoljno.

Ključni faktor za postizanje dubokog ponora je uparivanje kondenzatora i zato je korišćenje po deset paralelnih kondenzatora u svakoji grani odlična ideja. Pored toga, time se struja kroz svaki kondenzator smanjuje za 10 puta, a tako i izobličenje. Međutim, treba imati u vidu da je Groner taj filter razvio za ekstremna merenja, pa se u DIY praksi ne mora ići tako daleko.
Ti možeš vežbe radi da na perforiranoj pločici napraviš prvu verziju sa C = 10nF, kondenzatore trimuješ malim keramičkim C0G dodacima i vidiš dokle ćeš stići.
Za tu verziju imam već vrednosti otpornika, a ako umeš da koristiš LtSpice, staviću na forum njen model, pa možeš i sam da se poigraš.

Pozdrav
P.S. Pogledaj i ovaj prilog:
https://forum.yu3ma.net/thread-1616-post...#pid105169

  design_and_applications_of_the_hall_network.pdf (Size: 293,7 KB / Downloads: 26)

[gorso69]

Hvala Braco,
kad kupim Viktora  ću da krenem sa Notch .Za sad prikupljam materijal.
Napraviću možda sa 10n za 985Hz ( tolika je frekfencija na tvom generatoru ) pa ću da "vežbam za film".Trenutni pot od 100R ti je cermet ili plastik.Dali si  za R1,2 stavljao 919-50 = 869R

[Braca]

Otpornici R1 i R2 moraju biti različiti jer ako su isti, tzv. Tuning factor je 0,5 (v. Fig. 3 u Kuhn-ovom članku), kriva podešavanja je skoro horizontalna, pa je potrebna velika promena otpora, tj. trimer velike vrednosti, da bi se frekvencija promenila.
Izborom različitih vrednosti R1 i R2 pomeramo se prema strmijem delu krive, a optimizacija je urađena tako da se s trimerom od 100R (izmereno 106,7) dobije varijacija frekvencije od oko 10Hz.
Vrednosti otpornika za srednju frekvenciju od 999Hz date su u postu koji sam ranije linkovao. Tamo je sve opisano.
U donjem prilogu se vide karakteristične frekvencije filtera za otpor trimera od 0, 80 i 106,7 oma - one odgovaraju Viktorovom oscilatoru.

Pozdrav

[gorso69]

PCB za Notch je spremna sa sve GP

[Braca]

Ovo je baš išlo brzo!

Zaboravio sam da napomenem, Groner u svojoj šemi ima i dvostepeni atenuator sa 10 i 20dB slabljenja.
Njegova namena je da se pri najpreciznijim merenjima uzme u obzir i izobličenje samog filtera. Zna se da izobličenja pasivnih elemenata zavise od struje koja kroz njih teče, pa ako se atenuatorom ta struja smanji, i izobličenja se smanjuju.
Ja do sada nisam imao potrebe za tim korekturama, pa možda u prvoj verziji filtera i ne moraš da izlemiš atenuator.

Puno uspeha u gradnji!

Pozdrav

[gorso69]

Kondezatore sam upario i svaka grupa ima 103.1nF pa je R1=770R,R2=922R a R3=10752R.Otpornici su metaloslojni 0.6W 1% pot je cermet Bourns 100R pa
to izgleda ovako

Ali rezultati nisu baš ohrabrujući.Evo 
ulaznog signala sa Iskre

ali izlaz je katastrofa

Proverio sam pločicu i komponente,sve deluje ok.Na kraju pota do R2 signal je još uvek u redu ali onda kreću izobličenja.
Za danas mi je dosta sutra je novi dan možda bude bolji od ovog.

[Dragan100]

Možda ti nešto "zuji" na 12KHz u okruženju!? Koja lampica štedna....

[Braca]

Gorane, sa vrednostima komponenata koje si naveo tvoj filter ima frekv. opseg od 995 do 1005Hz, pa nije u stanju da potisne signal od 1008Hz, kako ga meri osciloskop.
Potenciometar koji koristiš može samo grubo da podesi filter - za fino podešavanje je potreban trimer sa 20 obrtaja, koji onda daje promenu frekvencije od 0,5Hz po obrtaju.
Filter ima vrlo strmu karakteristiku pa je čak i s trimerom potrebna vrlo laka ruka.

Dobar test filtera je kada lagano okrećeš potenciometar od jedne do druge granice i pri tom izlazni signal prođe kroz minimum. Tada si siguran da je signal u propusnom opsegu.
Edit: Test možeš da izvedeš i tako što potenciometar postaviš na pola hoda, a zatim lagano podešavaš frekvenciju generatora dok ne dobiješ minimum na oslioskopu. Iskra (pretpostavljam da je MA 3604) se da preciznije podesiti nego tvoj potenciometar.

Smetnje su poseban problem. Proveri sve lemove i vodi signal koaksijalnim kablom jer ako filter dobro radi, na njegovom izlazu se očekuje napon niži od 1mV.

Pozdrav

[gorso69]

Ma u pitanju je MA3733 i do nje je verovatno problem.Nakačio sam tvoj generator ali sa frekfencijom 1098Hz
(koristim preklopnik umesto pota)
i sa potom u položaju "1005Hz" nema
izobličenja i evo slike

.
To što kažeš da signal izlazi iz opsega
je u redu ali zažto ga izobličava to već nije u redu.Neću filter dirati dok ne stigne
Viktor i izmerim njegovu frekfenciju koja
može biti +/- 10Hz po podacima proizvodjača.Trimer je naručen i MF otpornici sa 50ppm ovi što imam su nepoznatog porekla.

[Braca]

Čudan mi je i ovaj novi rezultat: na frekvenciji od 1100Hz, filter treba da ima slabljenje od oko 28dB, a na ekranu osciloskopa vidim samo 8dB, što znači da nedostaje faktor 10.
Sonda osciloskopa možda na 10x?

[gorso69]

Braco 20log(3560/96)=31.3dB
kanal 1: 500mV/div
kanal 2 :50mV/div
Ako ja dobro računam ili možda grešim.

[Braca]

Moja greška, izvinjavam se.

[Gosha]

ali izlaz je katastrofa

Proverio sam pločicu i komponente,sve deluje ok.Na kraju pota do R2 signal je još uvek u redu ali onda kreću izobličenja.
Za danas mi je dosta sutra je novi dan možda bude bolji od ovog.

Ovo sto ti nazivas katastrofom je daleko bolje od rezultata u sledecem primeru koji si postavio gde imas jasno definisanu sinusoidu osnovne frekvencije samo malo fazno pomerenu (filtar "zavrce" fazu).
Ne znam sta ocekujes na izlazu filtra? Koristis GF MA3733 koji je radjen sa ICL8038 i ima izoblicenja sinusa veca od 1%, ako je dobro podesen ( u sta sumnjam) .
Jasno se vidi da ti je dominantna osnovna frekvencija, samo sto je u drugom primeru to drasticno.
Imas dva problem, koristis veoma los generator i drugi problem koji je malo veci, je precizno podesavanje filtra. Notch ti nije dobro podesen ni u jednom slucaju s'tim sto je u drugom losije.
Na izlazu iz notcha trba da dobijes neke "hijeroglife", zavisno od primese harmonika u rezidumu, samo se treba truditi da budu sto manji po amplitudi prilikom podesavanja filtra.
Braca ti je lepo sugerisao da potenciometar za podesavanje "razbijes" na sto mnaji opseg da bi jasno osetio kad si prosao kroz vrh notcha.
Ako uzmes premali opseg podesavanja moze se desiti da su usao u temperaturnu (ili neku drugu) nestabilnost frekvencije generatora i opet nista od preciznosti. 
Znaci, taj GF mozes da zaboravis kad je u pitanju fino stelovanje notcha.

Poz

[gorso69]

Gosha,
Da Iskra ne valja to znam ali sam hteo da vidim koliko Notch potiskuje osnovnu frekfenciju.Promenom frekfencije GF amplituda na izlazu Notch filtera je prolazila kroz neki minimum i povećavala se kako se frekfencija udaljavala od osnovne naniže ili naviše.Hieroglife  nisam očekivao u ovoj fazi kao što ih nisam dobio kad sam prikačio Bracin generator.U drugom primeru sa Bracinim generatorom sam znao da ne mogu podesiti filter (opseg mu je od 995Hz do 1005Hz) ali sam hteo da vidim koliko je slabljenje sa filterom podešenim na 1005Hz a na ulazu je 1098Hz i dobio sam da je to 31dB.Očekujem svakako prilikom podešavanja filtera na njegovom izlazu sinusoidu ali sa 90-100 dbB nižom amplitudom osnovne frekfencije.
Očekujem u skorije vreme Viktorov oscilator pa će onda biti finog podešavanja ovo sad je samo trening.

[Gosha]

Gosha,
Da Iskra ne valja to znam ali sam hteo da vidim koliko Notch potiskuje osnovnu frekfenciju.Promenom frekfencije GF amplituda na izlazu Notch filtera je prolazila kroz neki minimum i povećavala se kako se frekfencija udaljavala od osnovne naniže ili naviše.Hieroglife  nisam očekivao u ovoj fazi kao što ih nisam dobio kad sam prikačio Bracin generator.U drugom primeru sa Bracinim generatorom sam znao da ne mogu podesiti filter (opseg mu je od 995Hz do 1005Hz) ali sam hteo da vidim koliko je slabljenje sa filterom podešenim na 1005Hz a na ulazu je 1098Hz i dobio sam da je to 31dB.Očekujem svakako prilikom podešavanja filtera na njegovom izlazu sinusoidu ali sa 90-100 dbB nižom amplitudom osnovne frekfencije.
Očekujem u skorije vreme Viktorov oscilator pa će onda biti finog podešavanja ovo sad je samo trening.

Sa tim Iskrinim GF to neces videti ako ti je notch pravilno podesen na osnovni harmonik, zato sto ostali visi harmonici mogu da budu veci po amplitudi od potisnutog osnovnog, pa ako te ne mrzi izracunaj inverznom furijeovom transformacijom talasni oblik reziduma .

[Braca]

Filter maksimalno potiskuje osnovu učestanost kada su originalni signal i reziduum u fazi.
To se lepo vidi na Bode dijagramima koje sam ranije okačio: prilazeći ponoru faza se sve brže menja i na frekvenciji ponora postaje (teorijski) egzaktno nula, a jedan praktično izmereni rezultat je ovde:
https://forum.yu3ma.net/thread-1616-post...#pid105169
Potiskivanje osnovnog signala je tada oko -105dB (reziduum je pojačan za 60dB).
Više harmonike se golim okom ne vide jer su u konkretnom slučaju ispod granice šuma (donji dijagram u prilogu sa linka).

Filter koji je Goran napravio ima šansu da ostvari dobro potiskivanje osnovnog signala (to vidim iz atenuacije na 1100Hz), a kako će biti s harmonikama videće se tek kada izvor signala bude Viktorov oscilator.
Potiskivanje osnovnog signala se može ispitati i oscilatorom slabijeg kvaliteta pod uslovom da frekvencija tog signala upadne u ponor, tj. kada fazna razlika između tog signala i reziduuma dođe na nulu.

Pozdrav

[gorso69]

Stigao je Viktor i pot od 100R sad još da ugrabim vremena pa da utrimujem Notch

[Gosha]

Stigao je Viktor i pot od 100R sad još da ugrabim vremena pa da utrimujem Notch

To nije najbolji izbor pota za podesavanje notcha.
To je zicani viseobrtni pot sa prolicno velikom induktivnoscu.
Mislim da ti je bolja opcija 100 oma viseobrtno trimer.

[gorso69]

Evo današnji rezultat.

Kanal 1 izlaz oscilatora tj. ulaz Notch
Kanal 2 izlaz LNA 
E sad ima tu jedan problem Viktor ima konsrantan napon ali frekfencija kad ga uključim krene sa 994Hz nakon pola sata
998Hz i tu negde i tu negde ostane +/-
0.1Hz.Još nisu u kutijama Viktor i Notch.

[Braca]

Klizanje frekvencije je kod RC oscilatora normalno - u pitanju su temperaturski efekti.
Ako sam nekog dana planirao da merim, oscilator uključujem već ujutru.

Potiskivanje osnovnog signala je odlično: ako je pojačanje LNA 60dB, dubina ponora je preko -100dB.
Kao što sam već pisao, maksimalno potiskivanje se dobija kada su ulazni signal i reziduum u fazi, ali je i ovako više nego dovoljno.
Ugradnjom oscilatora i filtera u kutiju smanjiće se smetnje. One se na osciloskopu ne vide, ali pošto spektralna analiza spušta prag šuma, one u spektru postaju jasno vidljive.

Pozdrav