Analogni signal generator za audio primene

[Khadgar2007]

Evo prepravki da ih stručno oko pregleda jel sam sve napravio kako treba. Oznake elemenata su prema tvojoj originalnoj šemi a ne od Ronovara.


  Signal generator shema.pdf (Size: 48,83 KB / Downloads: 21)

[ronovar]

PCB:

- IC2 (pin3) spojen na GND
- IC1 gledajuci ispravljenu shemu koja se postavila na shemi je pin 7 spojeni na relej prema sijalicama a treba da bude sa pin 1? (ako da molim ispraviti kod sebe na shemi)
- IC1, IC4 i IC5 bih OPA2134 u DIL8 zamjenio sa OPA2810 na PCB i maknuo footprint sa DIL8 i stavio na PCB direkt SOIC8


PROMJENA VRIJEDNOSTI:

- R24: 12K => 15k
- C25: 1uF => 2uF; C26: 1uF => 5uF
- R26: 2K2 => 15K
- R15: 1K5 => 820R; R18 i R19: 1K => 500R; trimeri P4 i P5: 200R => 500R (prije se valjda krivo napisalo mislilo se na P4 i P5 a napisalo se P6 i P7)
- R32: 10M => 2M2
- R28: 2K2 = 4K7
- R36: 56K => 51K

UKLONJENI I DODANI ELEMENTI:

- D3, R29 i R30 maknuti, pin 5 na IC4B spojen na masu
- na mjesto D3 stavljen otpornik od 4k7, baza tranzistora BC557B spojena na izlaz IC4B (pin7)
- IC5, pin 2: dodan otpornik 12k prema masi
- M1...M4 su M2.5 (rupe za pricvrscenje na PCB-u) pa me zanima dali vise odgovara M3?

U prilogu ispravljena shema (osim IC1 pin7/1) pa ako se moze provjeriti dali je sve OK i postaviti svoju ispravljenu shemu za ovaj IC1 te pogledati prijedloge koje sam boldao dali bi bilo zgodno da se napravi.

[Braca]

...pin 7 spojeni na relej prema sijalicama a treba da bude sa pin 1...

Nesporazum, možda sam nedovoljno precizno formulisao: pov. sprega mora ići sa pina 7, kako je na mojoj šemi naznačeno.

...mislilo se na P4 i P5 a napisalo se P6 i P7...

U pravu si, na stolu su mi bile dve verzije tvoje šeme, greškom sam uzeo stariju. Dakle, korektno je P4 i P5.

M1...M4 su M2.5 (rupe za pricvrscenje na PCB-u) pa me zanima dali vise odgovara M3?

Što se mene tiče, može ostati kako jeste, tj. na M2,5. Te rupice su od značaja za one koji pločicu neće montirati direktno na prednju ploču.

IC1, IC4 i IC5 bih OPA2134 u DIL8 zamjenio sa OPA2810 na PCB i maknuo footprint sa DIL8 i stavio na PCB direkt SOIC8

IC1 neka ostane OPA2134 kao generička specifikacija - tu se alternativno može upotrebiti nekoliko drugih opampova, o čemu ću detaljnije pošto budem obavio merenje THD.
IC4 se može fiksirati sa TL072BC, a IC5 sa OPA2810.
Zbog ovog poslednjeg, napajanje celog generatora će biti ±13,5V!

I jedna korektura s moje strane: u listi izmena stoji:

R15: 1K5 => 820R;

a treba da bude: R15: 1K5 => 470R.

Trenutno nisam na laptopu gde mi je šema, pa ću je ispraviti kasnije.

Hvala na trudu i brzoj reakciji!

[Braca]

Evo prepravki da ih stručno oko pregleda jel sam sve napravio kako treba. Oznake elemenata su prema tvojoj originalnoj šemi a ne od Ronovara.

Koliko vidim, tvoja šema je OK, jedino su potrebne izmene u smislu komentara koje sam upravo napisao u prethodnom prilogu.

Tebi takodje zahvaljujem na brzoj reakcijio i trudu!

[Khadgar2007]

R15 od 470R pretpostavljam da je dovoljno da bude 0,6W snage?

[Braca]

R15 od 470R pretpostavljam da je dovoljno da bude 0,6W snage?

Bez brige, disipacija je ispod 0,2W, tako da imamo i rezervu.

[Braca]

Napravih na brzinu i jedno merenje THD celog generatora, tj. uključujući i izlazni pojačavač. U oscilatoru je LM4562, izlazni nivo oscilatora je 1,3Vrms, a izlazni nivo na atenuatoru 3Vrms.
Merenje je uradjeno programom DiAna, o kome je već bilo reči na našem forumu.

Izmereni THD je prikazan u levom donjem uglu slike i iznosi -100dB, što odgovara vrednostima koje sam dobijao na improvizovanoj pločici. Odnos signal/šum nije nešto naročito, a razlog je što generator nije oklopljen.
U gornjem delu slike se vidi osnovni signal (zeleno) i reziduum posle oduzimanja idealne sinusoide (žuto). Vidimo da dominira treći harmonik, što pokazuje i spektar reziduuma na donjoj slici (harmonik na 3kHz je najjači). Teorija ove vrste oscilatora nam govori da dominantno izobličenje dolazi od sijalice, što se ovde lepo vidi.
Povećanjem izlaznog nivoa sinusnog oscilatora na 2,5Vrms, ukupni THD generatora se povećava na -95dB i ne zavisi od toga koji opamp se nalazi na tom mestu.
Zato mislim da će LM4562, odn. LME49720, većini potencijalnih graditelja ovog generatora biti prvi izbor, tim pre što mu je cena na bazi 10 komada pala na 1,40 US$ (Mouser, kućište DIP-8).

Pozdrav

[Khadgar2007]

Kažeš treći harmonik...neće to biti dobro. Za testiranje audio opreme bi nam ipak trebao više drugi harmonik koji je "muzikalniji".  
Ajde lijepo sve isponova i ubaciti kakvu triodu da se istakne drugi harmonik. hihi


Baš sam pogledao kod "hrvatskog" mousera https://hr.mouser.com/Search/Refine?Keyword=LME49720 i piše mi za LME49720 u DIP8 2,1€ na 10kom, a za SMD varijantu 1,9€ na 10kom. Iako je to mala cijena razlika u postotcima nije nimalo mala. Štoviše kada naručujem iz mousera još mi lupe gore 20% poreza na ukupnu cijenu u košarici.

[Braca]

Kažeš treći harmonik...neće to biti dobro. Za testiranje audio opreme bi nam ipak trebao više drugi harmonik koji je "muzikalniji".  
Ajde lijepo sve isponova i ubaciti kakvu triodu da se istakne drugi harmonik. hihi

Baš sam pogledao kod "hrvatskog" mousera https://hr.mouser.com/Search/Refine?Keyword=LME49720 i piše mi za LME49720 u DIP8 2,1€ na 10kom, a za SMD varijantu 1,9€ na 10kom. Iako je to mala cijena razlika u postotcima nije nimalo mala. Štoviše kada naručujem iz mousera još mi lupe gore 20% poreza na ukupnu cijenu u košarici.

Pa to je bar lako - staviš u oscilator 741 i drugi harmonik odmah izadje u prvi plan, doduše, na nekih -70dB ukupnog THD .
A što se tiče cene za 4562, ona je je sa CH portala i na nju dolazi još 7,7% PDV.
Na jugoistoku Evrope su sve cene više - Ikea u Bgd. ima CH cene, u skladu s tamošnjim platama .

[ronovar]

U prilogu ispravljena shema:

- IC1 pin7 povratna sprega ide na relej (sijalice)
- IC4 vrijednost TL072BC (DIL8), IC5 OPA2810 (SOIC8)
- pošto samo IC5 ima u SMD varijanti a nema u DIL8 koristit će se adapter SOIC8=>DIL8 pa me zanima koliko otprilike mm se zeli da se odmaknu bypass kondenzatori sa IC1...IC5?
- R15 izmjenjena vrijednost na 470R/0,5W
- R47 je sada 1k5 što na 15V daje 10mA struju LED diode, cini mi se pisalo se prije da se koristi manja struja pa pretpostavljam da tu ide vrijednost 2k2 da se izmjeni na shemi

I nova ispravljena shema, pa kad se bude imalo vremena i bude na laptop-u ako se moze provjeriti jeli to to pa da mogu onda ako sve odgovara ispraviti PCB i postaviti filove za provjeru.

[Braca]

Šema je OK, jedino još treba prepraviti napajanje na ±13,5V umesto dosadašnje vrenosti od ±15V.
S novim napajanjem i vrednost otpornika za LED postaje manje važna. Što se mene tiče, tu može stajati 2K2 kao neka orijentaciona vrednost, a graditelji mogu sami da odluče koliko će LED biti sjajna.

Rastojanje elektrolita:

• IC1: tu je najteskobnije, pomeriti za 1,5mm na gore (C9) i dole (C11)
  
• IC5: C38 za 1mm na desno
  
• IC6: C40 za 1mm na gore, C43 za 1mm na dole
  

Pozdrav

[ronovar]

@Braca....ispravio sam korekcije koje su se opisale i ostalo mi je samo srediti footprint za prekolopnike pa bih te molio ako mozes izmjeriti padove i postaviti rastojanje padova i mala skicu u paintu...pa da i to korigiram i okacim lay6 file za laksu kontrolu.

U prilogu sam modificirao prvi preklopnik koji sa B => A i B => C ide pod 60°. te drugi preklopnik koji sa B => A i B = C ide pod 30°. Evo slike izmjera i pdf koji se moze odštampati i provjeriti sa realnim preklopnikom.

[Braca]

Ok, ovo gore ću proveriti.

U prilogu je šema sa izmenjenom vrednošću predotpora za TL431 (470).
Medjutim, evo i dve "last minute" izmene, nastale u zadnjem satu i koje su, iskreno se nadam, zaista poslednje.
Razlog za te izmene je parazitno oscilovanje na padnoj ivici četvrtke, koje ne bi bilo nekakav veliki problem za upotrebu generatora, ali mi je mnogo smetalo.
One nastaju zato što energija akumulirana u induktivnosti i kapacitetu vodova na PCB tokom nastanka četvrtke nema gde da se potroši pošto se komparator isključi, pa izaziva kratkotrajne prigušene oscilacije na sopstvenoj učestanosti te parazitne L/C kombinacije.
Dodavanjem otpornika od 1M sa pina 7 na LM311 prema masi to je definitivno otklonjeno, a rezultat se može vidieti na priloženom oscilogramu.

Pošto na pločici nema nikakvih drugih parazita koje bi trebalo gušiti, serijska veza R46/C19 (po mojoj šemi) postaje suvišna i treba je ukloniti.

Pozdrav

  Forum_SignalGenerator_PostPrototype.pdf (Size: 169,03 KB / Downloads: 9)

[Khadgar2007]

R46/C19 su ona dva kod finog podešavanja naponskog nivoa izlaza? Sviđa mi se što su sada nepotrebni jer mi daje mjesta da bez problema stavim tamo SMD OPamp umjesto onog u DIL kućištu.

[Braca]

R46/C19 su ona dva kod finog podešavanja naponskog nivoa izlaza? Sviđa mi se što su sada nepotrebni jer mi daje mjesta da bez problema stavim tamo SMD OPamp umjesto onog u DIL kućištu.

Da, to su ta dva. Na improvizovanom prototipu sam ih par puta koristio, a sada su nepotrebni.

Inače, upravo sam testirao i kineski frekvencmetar. Bez ikakvih izmena na ulaznom sklopu, upotrebljiv je od 60Hz na dalje. Ispod te frekvencije greši i pokazuje više vrednosti od stvarnih.
Izgleda da mu je potreban veoma čist signal na ulazu, a to na prvom prototipu nije bio slučaj.

Pozdrav

[Braca]

@Braca....ispravio sam korekcije koje su se opisale i ostalo mi je samo srediti footprint za prekolopnike pa bih te molio ako mozes izmjeriti padove i postaviti rastojanje padova i mala skicu u paintu...pa da i to korigiram i okacim lay6 file za laksu kontrolu.

U prilogu sam modificirao prvi preklopnik koji sa B => A i B => C ide pod 60°. te drugi preklopnik koji sa B => A i B = C ide pod 30°. Evo slike izmjera i pdf koji se moze odštampati i provjeriti sa realnim preklopnikom.

Ove lemne maske su u redu, tako da na pločici treba samo korigovati položaj po dva kontakta koji su pomereni da bi se dobio trougao sa uglovima od 60°.

[ronovar]

Zahvaljujem na provjeri lemne maske za preklopnike.

U prilogu postavljam lay6 file u kojem sam dodao sve promjene koje su se napisale do sada (ukljucujuci i 1M sa pin7 na masu) pa molim kontrolu dali je sve OK.
1M sam morao dodati ispod podnozja IC2 jer drugdje nema mjesta (osim ako bi se montirao vertikalno ali onda imamo jednu nozicu otpornika duzu koja visi u zraku i skupljala bi nepotrebne RF smetnje (antena)). Kondenzatore oko IC-ova sam pomaknuo koliko su mi dozvolile dimenzije cca 0,254-0,508mm tako da nije nekakvi dobitak prostora. Mozda da se sa ebaya naruce manji adapteri za DIL8 sa SOIC pa ce da stane?
Postavljam i shemu u kojem su zadnje izmjene te bi bilo dobro da se detaljno provjere sve izmjene koje su se napisale jer sam to ispravljao rucno u Sprint-Layoutu (bez EAGLE pomoci) pa da mi se nije potkrala koja greška.

Ukoliko ima jos koja izmjena slobodno napisat pa da se doda.

[Braca]

Šema je u redu, ali moram da promenim još dve vrednosti otpornika: R36 se smanjuje sa 51K na 33K, a R37 sa 5K na 3K9. Razlog je promena napona napajanja, zbog čega trouglasti signal ima nižu amplitudu u odnosu na ostala dva.

Što se pločice tiče, ja nemam čime da otvorim LAY6 format, pa molim za PDF.

[Khadgar2007]

Opet imam zanimljiv problem što se tiče routanja izlaznog OPampa. Kao i prošli puta radi se naravno o mogućoj interferenciji ulaznog signala sa izlaznim iz U6A. Kako je već rečeno da bi bilo zgodno da su taj izlazni i oscilatorski OPamp SMD.Stavio ja SMD što znači više vodova na manjoj površini,prevedeno mmogućnost interferencija.
Izlazni signal koji ide na pot sam stavio što je dalje moguće od svih pinova OPampa a ulazni sam mislio provući sa gornje strane,ona crna rukom nacrtana linija. Taj ulazni bi bio okomit u odnosu na ostale signalne vodove pa bi recimo interferencije bile svedene koliko toliko na minimum. 

Za oscilatorski OPamp još nisam dovršio routanje vodova ali iako je i tamo situacija čupava nije baš tako nezgodna kao u ovom slučaju.

[ZASto]

Evo pdf-ova