Analogni signal generator za audio primene

[HomeMadeAudioProject]

Moram da kažem da mi smisao nekih komentara na ovoj temi nije potpuno jasan.

Tema je započeta s namerom da se projektuje jednostavan generator funkcije, na samom početku s funkcionalnošću Borinog jednostavnog generatora, dakle sa sinusom i četvrtkama. Za sinus se očekivao THD od -80 do -90dB, u skladu s rezultatima koje je svojevremeno postigao JW.
Pri definisanju okvirne specifikacije dogovoreno je da se uradi i generator trouglova. 
Meni je to predstavljalo projektni zadatak i po njemu sam radio, vodeći takodje računa da se željene performanse dobiju s minimumom troškova, ne samo zato što su materijalne mogućnosti potencijalnih graditelja različite, već zato što je to i obaveza pri realizaciji svakog projekta.

Konstruktivnom interakcijom došli smo do generatora koji u sinusu prebacuje očekivani nivo THD, ima četvrtke koje odgovaraju predvidjenoj nameni i, u trećoj verziji, generator trouglova koji pokriva skoro ceo frekventni opseg sinusa i predstavlja, po mom mišljenju, dobar kompromis izmedju cene komponenata i performansi. Meni lično je takodje bilo važno da generator ima samo jedno dugme za podešavanje frekvencije, inače je generator trouglova mogao da bude jednostavniji.

Naravno, mogli smo da razvijemo i daleko bolji generator, ali to onda više ne bi bio isti projekat, kako po ceni, tako i po vremenu koje bi trebalo uložiti u njegov razvoj. Pitanje je takodje koliko bi na forumu bilo potencijalnih graditelja za takav instrument.

A što se tiče početničkih grešaka, kao napr. korišćenje mehaničkog preklopnika za izbor frekv. opsega, takve greške su napravili još neki pre mene, postigli još bolje performanse, pa im se instrumenti i posle više decenija još uvek traže i koriste.

Pozdrav

Braco, sve što si rekao sa početka teme uradio si a onda i više od toga,kako suštinski tako i po tehničkim karakteristikama - dakle to je to. nikad se svima ne može ugoditi pa kome paše može da nastavi pisanjem u ovoj temi kako dalje sa već datom dokumentacijom,a ko bi drugačije taj može da otvori novu temu i razradi postojeću dokumentaciju do maksimuma svojih mogućnosti - i to je dobro došlo - ali ne u ovoj temi. kad se to radi u ovoj temi stiče se utisak obesmišljavanja sa početka dogovorene suštine teme,a što je još gore svog uloženog znanja,vremena,volje pa na kraju i materijala kojeg je autor teme uložio da bi došao do krajnjeg rezultata a takav utisak ne treba nikom,višak je.
.
dakle,zamoliću ovaj put da se tema nastavi kako je zamišljeno a da se ideje o unapređenjima postave u novoj temi u kojoj su pored teoretskih više nego dobro došla i praktična poboljšanja uz merenje poboljšanih rezultata. pišite ljudi,otvarajte teme to je besplatno ?, dobro došlo i poželjno!

[Gosha]

Ja bas i ne vidim svrhu ovakvih komentara, mada mi je uvek draza konstruktivna kritika od tapsanja po ramenu.
Jednstavno, svako neka odluci sta mu je draze ili bolje pa tako neka i radi. Ako hoce, neka pravi ovaj generator, ako nece ne mora, neka izabere opamp koji njemu odgovara ili komparator. Za opampove je lako jer su pin kompatibilni, malo je nezgodnije kod komparatora ali moze uz odgovarajuci adapter. Nisam bas siguran da je potencijalnim graditeljima ovog generatora od prevelikog interesa minimalan broj nanosekundi kod uzlazne i silazne ivice. Ovaj generator je prvenstveno zamisljen da daje sto kvalitetniji sinus i u to je ulozen najveci napor, mada bih ja radije koristio JFET ili opto LDR u povratnoj grani za ALC, ali to je autorov izbor (voli covek sijalice pa to ti je ).
Cetvrtke i trougao su tu tek da se nadju ako vec nije previse komplikovano i skupo.
Koliko ja znam (uglavnom pratim samo oldtajmere) koriste se dve vrste generatora: low THD generatori, gde je prvenstveno bitno imati sto manji THD sinusnog signala i koriste se najcesce za merenje THD-a nekog uredjaja i tzv generatori funkcija koji imaju sve tri pomenute funkcije, kod kojih THD sinusa nije od bitnog znacaja (oko 0.5%-1%) ali je zato trougao izuzetno linearan i precizan jer se dobija na drugaciji nacin nego kod ovog generatora. Najcesce se to radi punjenjem i praznjenjem stabilnog kondenzatora izvorom konstantne struje i imaju niz drugih mogucnosti kao sto su sweep, duty, FM, AM.....
Ja licno necu praviti ovaj generator jer mi nije potreban (imam brdo sto fabrickih sto diy uredjaja) ali podrzavam svaku samogradnju, i stojim na raspolaganju svim potencijalnim graditeljima. Kad se konacno dogovorite oko BOM-a pogledacu sta imam viska od komponenti pa cu to svima rado donirati.

P.S. Poveli ste raspravu oko cene komparatora a zanemarujete udeo preklopnika u konacnom zbiru, mada je Braca pomenuo da nisu bas jeftini, na zalost i ja ne raspolazem nekom kolicinom da bih mogao da pomognem.

P.P.S. Malo povucite rucnu

[HomeMadeAudioProject]

nadam se da smo ovim zaključili šta smo imali i da možemo dalje po planu i programu

[pinco]

Ja nebi ni iša na brže za pravokutni signal, nema potribe, a sa bržima upadamo neke dr. probleme kad se miri, bolje kad je malo zaobljen. Najbitnije je da svak poznaje mogučnosti svoje opreme, tako može lako procjenit dobiveni signal.

U ovome projektu je najbitniji generator sinusa, i tu je Braco napravija odličan posal, teško da može bolje, i za puno više love. A onda pored cijene dolazuimo i do kompliciranosti, i upitno bez obzira na financije kolko bi ljudi bilo spremno to napravit do kraja.
Ode je pravi omjer, uloženo/dobiveno plus nabavljivost dijelova i razina složenosti konstrukcije.

Moglo bi se jedna verzija za one koji ne tribaju trokut, i pravokutni, verzija sa 2 sinus izlaza, virujen da bi se to odlično dalo iskoristit.

[ronovar]

Ja bi se isto ukljucio u izradu PCB-a ali tek mogu poceti sljedeci vikend, zanima me samo SINEWAVE i SQUAREWAVE jer to su dva jako korisna signala koji se koriste kod testiranja audio pojačala, a i bit ce manje elemenata na shemi kao i na PCB pa ce i biti jeftinije, neznam iskreno gdje se koristi trougao i ostali signali.

[HomeMadeAudioProject]

trougao se takođe koristi kod testiranja audio uređaja. kad budem crtao,crtaću sve,u TH verziji.

[Braca]

Gosha:
Ovaj generator je prvenstveno zamisljen da daje sto kvalitetniji sinus i u to je ulozen najveci napor, mada bih ja radije koristio JFET ili opto LDR u povratnoj grani za ALC, ali to je autorov izbor (voli covek sijalice pa to ti je ).

Bilo je razmišljanja na tu temu.
Dragan100 je izneo par alternativa ovde, i još par u našoj privatnoj korespondenciji.
Medjutim, sa izuzetkom Draganovog rešenja sa diodama, prelazak na drugi metod ALC znatno komplikuje oscilator: potreban je precizni RMS konvertor, filter ispravljenog signala čije komponente zavise od frekvencije, i PI kolo za upravljanje izvršnim elementom (FET ili LDR). Da bi se dobili dobri rezultati, vrednosti elemenata u ALC sklopu moraju da se menjaju u zavisnosti od frekv. opsega, pa je potrebno dodatno preklapanje bar na još dva mesta.
Primer takvog oscilatora je Cordell-ov merač izobličenja iz 80-tih godina - lemljenje njegovog preklapanja ne bih nikom poželeo.
Drugi primer je oscilator iz Groner-ove Master teze iz 2010. godine:
https://www.nanovolt.ch/resources/low_di...index.html
gde treba spremiti par stotina evra za materijal.

U korespondenciji s Draganom pao je i predlog da se priključci opampa i Wien-ovog mosta u oscilatoru izvedu na konektor, pa da onda svako napravi ALC po želji. Zbog razvoja generatora trouglova nisam stigao da se bliže pozabavim ovim rešenjem, ali treba napomenuti da je za svaki tip ALC potrebna posebna pločica i odg. verifikovan prototip. Znam koliko sam vremena potrošio da poboljšam onaj jednostavni kineski oscilator sa eBay-a za nekih 15-tak dB, i to na fiksnoj frekvenciji.

HMAP:
kad se već priča nastavila da dodam i ja jednu koju sam primetio: ako je razlika cene između dva IC kola 30 / 270 dinara a ne zahteva prerađivanje šeme,ponovna realna testiranja i merenja,onda smatram da to nije tako velika razlika da se ne bi upotrebilo bolje-kvalitetnije IC kolo.

Cena ovde nije bila problem, već pitanje da li je veća strmina četvrtke neophodna.
Napisao sam već da je izmena komparatora jednostavna stvar, ali prelazak na strminu od, recimo, 50ns, znači da i baferi u finoj regulaciji nivoa moraju biti u stanju da taj signal propuste bez usporavanja. Primera radi, od materijala koji trenutno imam, jedino OPA627 izlazi na kraj sa postojećom strminom od oko 130ns (ali ipak usporava), a za 50ns više ni on ne ide - potreban je FET opapmp sa SR od 100V/us.

Ivan Lukić:
"Ultralinearni" oscilator bi nam trebao kada bi mi svi imali po jedan AP sistem u svojoj amaterskoj laboratoriji. Naravno, to neće nikad biti i većina nas nema nameru da meri tako niska izobličenja.

Nije baš potreban AP, ali od nekih -110dB naniže ne može se više meriti samo audio karticom, pa čak ni najboljom.
Minimum je oscilator tog ranga, "notch" filter i LNA sa šumom ispod 0,5nV/sqrt(Hz) i pojačanjem od 60dB, kao i odgovarajuća softverska podrška.
Bez toga, "ultralinearni" oscilator nema veliku upotrebnu vrednost.

Pinco:
Moglo bi se jedna verzija za one koji ne tribaju trokut, i pravokutni, verzija sa 2 sinus izlaza, virujen da bi se to odlično dalo iskoristit.

Verzija sa dva sinus izlaza različite frekvencije znači da se u kutiji nalaze dva oscilatora, a ako se radi o dva izlaza iste frekvencije (testiranje stereo uredjaja), kod ovog oscilatora je dovoljno staviti T-adapter na izazni BNC priključak. Izlazni pojačavač ima dovoljnu rezervu za pogon svih tipičnih audio uredjaja.

Hvala svima na konstruktivnim prilozima.

Pozdrav

[vladd]

A meni hvala?
Hvala samo za aplauze?
Evo recimo malo edukacije kod Rod Eliota
http://sound.whsites.net/articles/squarewave.htm
Covek ima generator sa 12ns uzlaznom ivicom, a moj predlog probija optimizaciju posto predlazem komparator sa 10nS

Nije nuzda za hvala...btw...

[HomeMadeAudioProject]

postove koji se tiču temeljnijeg unapređenja ovog ili predloga drugog/drugih signal generatora prebacio sam u temu https://forum.yu3ma.net/thread-2114.html ,u želji da se obe teme nastave aktivnostima zainteresovanih kako ovde tako i tamo - samo molim vas bez interferencija tamo-amo

[Braca]

Vreme je da se vratimo poslu...

Zadnjih par dana u opticaju je bilo previše brojeva u vezi sa četvrtkama, pa bi za nastavak projekta bilo dobro da imamo rezultate koji ne dozvoljavaju greške pri interpretaciji.

Oscilogrami koji slede napravljeni su pri frekvenciji četvrtki od 1kHz, koristeći LT1011 kao komparator - bez posebne namere, jednostavno, primetio sam tek na kraju da je on u prototipu. On je što se tiče brzine praktično isti kao LM311. Komparator se "vozi" sinusom amplitude 0,5V na (-) ulazu.
 
Na prvom oscilogramu je izlazni signal iz neopterećenog komparatora, tj. pod uslovima koji odgovaraju onima iz DS. Vreme uspona za kriterijum 10/90 je 81ns (v. rubriku BX-AX u gornjem levom uglu oscilograma), što se uz malo pažnje pri očitavanju takodje vidi i na žutom oscilogramu iz priloga #241, koji je napravljen sa LM311 (čak je i nešto strmije):
https://forum.yu3ma.net/thread-1959-post...l#pid91920
Taj rezultat odgovara podacima iz DS.

Na drugom oscilogramu je situacija kada komparator kao opterećenje ima jedinični bafer potenciometra po zadnjoj verziji šeme, u konkretnom slučaju OPA627 jer trenutno nemam ni jedan brži opamp. Žuta linija je izlaz komparatora i sada pokazuje blago usporenje na 94ns, koje može biti i rezultat parazitnih uticaja na pločicama prototipa.
Plava linija je izlaz iz atenuatora od 50R koga napaja pojačavač "snage" sa TPA6120, oslabljena za 6dB radi poredjenja sa izlazom iz komparatora. Na trećem oscilogramu vidimo da je njen uspon sporiji (116ns), pri čemu bafer vidi otpornik od 2K kao opterećenje (2x4K na paralelno vezanim ulazima u TPA6120), i to je signal koji će se u najgorem slučaju dobiti iz generatora ako se isti napravi po zadnjoj varijanti šeme. Očekujem da će uspon ipak biti nešto brži kada se u baferu nadje opamp koji za to mesto planiram, i koji je po SR skoro četiri puta brži od OPA627, ali o tome pošto ga dobijem i uradim merenja.

Kao što sam već par puta napisao, uz malu izmenu šeme može se ugraditi i brži komparator (napajanje od 5V je već u šemi), ali vreme uspona će diktirati bafer (po DS, izlazni stepen je dobar do nekih 10ns) i ono bi, po nekoj pesimisitčkoj proceni i bez posebnih ulaganja u bafer, moglo biti bar 40ns.

Pozdrav

[vladd]

To sad izgleda kao zmaj!

[Braca]

Zahvaljujem.

[vladd]

Oscilogrami su i izgledni i za ugled. Precizni i jasni. I za skripta i za prezentacije.
Prozima se po forumima utisak da je merenje prosto kacenje merne opreme.
Moj stav je da je merenje verifikacija situacije procesa koji se dobro poznaje.

U tom smeru, ovo je optimalnija opcija komparatora za odredjenu grupu pojacala, sto se brzine tice, ja sam predlozio na brzinu, nesto dostupno a veoma brzo, i nesto sa cime sam radio u tim brzinama.
Da li ce doci do prepobude, to ja smatram da je stvar poznavanja procesa merenja i konkretnih desavanja u pojacalu, odnosi se na amatere i njihove radionice, i merna oprema treba da je brza i preciznija od merenog objekta, da bi se znalo sta se desava. I da bi se videlo u kojim situacijama pojacalo moze da proizvede SID izoblicenja.

Pa tu negde i u tim razmatranjima, svako prema sopstvenim potrebama moze da kalkulise.

[Braca]

Hvala, još jednom.

Kao što sam već napisao, u konkretnom slučaju postoji neko ograničenje na strani elektronike za postavljanje izlaznog nivoa. Zbog "nežnosti" izlaznih tranzistora u LM13700 neophodna je visoka ulazna impedansa u narednom stepenu (bafer potenciometra), a izbor FET opampova velike brzine je do skoro bio ograničen. Na svu sreću, nedavno su se pojavila dva brža modela (prikazaću ih u odg. temi), ali i kod njih na visokim (10Vpp) čevrtkama uspon nije bolji od 50ns (koliko može da se očita sa DS).
Naravno, postoji mogućnost kombinovanja FET-a i brzog BJT opampa, ali se tada konstrukcija generatora komplikuje...

Pozdrav

[Braca]

Za one koji će crtati ili već crtaju pločicu: ako se preklopnik kao što je Lorlin direktno lemi na pločicu, izmedju pločice i prednje ploče kutije sigurno neće biti mesta za telefonsku sijalicu zalemljenu vertikalno u odnosu na pločicu. Nju treba montirati horizontalno, tj. da leži na pločici, što je dobro i zbog vibracija vlakna usled mehaničke pobude ili mikrofonije.

Silalica 327 je će imati mesta samo ako se na navojnu čauru preklopnika stavi podloška od 1mm (Lorlin: rastojanje od pločice do početka navoja je 14,1mm; visina sijalice 327 sa podnožjem je skoro 15mm).
Postoji verzija te sijalice bez podnožja, gledaću da je nabavim i isprobam na prototipu.

Pozdrav

[Khadgar2007]

Pretpostavljam da je zadnja objavljena šema ton generatora finalna pa se može početi crtati PCB?
Ako je tako ja ću krenuti sa SMD/jednostranom varijantom jer za THT već imamo dobrovoljce.Integrirci će biti naravno THT da si svatko po želji može staviti neki drugi koji mu više "paše".

[Braca]

Ne planiram nikakve izmene šeme, ali će biti izmena vrednosti nekoliko pasivnih elemenata jer još uvek pokušavam da tu i tamo ponešto poboljšam.

Drago mi je što ćeš crtati SMD verziju pločice, to je za sklop ovog tipa povoljnija varijanta. Medjutim, shvatam i želju (verovatno) većine da generator pravi s TH elementima.
Njih će morati da bude i u SMD verziji i to uglavnom na mestima gde je potreban veći kapacitet, kao napr. 2x0,47uF u sinusnom oscilatoru.

Želim ti uspeh i pratiću s interesovanjem tvoj rad.

Pozdrav

[Khadgar2007]

Nešto mi nije jasno oko žaruljica, tj. njihov raster. Pretpostavljam da je za 372 raster 3,82mm i promjer rupe 1,2mm, a za telefonsku 7,62mm i rupa 1,2mm?

[Braca]

Tacno.

[Khadgar2007]

Jednu stvar ne kužim na šemi. Na preklopniku S2/1, na poziciji 4 ima natpis SqFreqCnt. Gdje se to spaja? Pretpostavljam da to ide na LM13700(U5C) izlaz gdje ima isti natpis.
Inače nije jasno zašto se mjerač frekvencije ne može "napajati" bez S2/1 preklopnika pa me zbog toga to zbunjuje.