01-17-2019, 01:34 PM
Kao što sam već napisao, stalo mi je da utvrdim da li je moguće napraviti generator trouglova koji pokriva četiri dekade frekvencije na bazi integraljenja četvrtki.
Teorija kaže da je moguće, ali se postavlja pitanje kompleksnosti realizacije. Na prvom prototipu (sa opampom kao integratorom) video sam da bi preklapanje opsega bilo komplikovano.
Progster je pomenuo OTA kao mogućnost, Macola takodje, Dragan100 se nadovezao, ali zbog nepotpunih modela nije bilo moguće proveriti koncept u LtSpice, pogotovo ne sa LM13700. Sa LT1228 je išlo nešto bolje, ali još uvek nedovoljno. U svakom slučaju, hvala svoj trojici za podsticaj i podršku.
U medjuvremenu sam po podacima iz DS napravio proračun vrednosti pasivnih elemenata i pripremio prototip, a pošto je juče je stigao materijal, evo i prvih mernih rezultata.
Odmah da kažem da je LM13700 u praksi daleko bolji nego njegovi simulacioni modeli
. Integrator sa jednim OTA (u kućištu su dva) funkcioniše u sve četiri dekade uz preklapanje samo jednog otpornika preko koga teče DC, što znači da dužina vodova do preklopnika nije kritična. Ta četiri otpornika definišu u svakoj frekventnoj dekadi strminu (gm) OTA.
Iskoristio sam šemu sa str. 17 (Fig. 29, Voltage-Controlled Low-Pass Filter) iz DS, uz odg. izmene vrednosti komponenata i aktiviranje diode za linearizaciju.
Na prvom oscilogramu su signali na početku frekv. opsega generatora, tj. na 20Hz. Vidi se da su linije trougla blago zaobjlene, pogotovu uzlazna, ali to se još može popraviti daljom optimizacijom vrednosti komponenata. Od nekih 35-40Hz se ta zaobljenja golim okom više ne mogu primetiti.
Drugi oscilogram prikazuje signale na početku najvišeg opsega, odn. na 20kHz, a treći blizu samog kraja trenutne konfiguracije prototipa (100kHz). Na ovom poslednjem se vide deformacije trougla - zaobljenje donje ivice zbog sporog rasta četvrtke i strm početak silazne ivice, verovatno zbog oscilacija na padnom boku četvrtke. Generator četvrtki (LM311) je ovde pod stresom jer na izlazu ima kondenzator za spregu sa LM13700 (na pločici nema mesta za bafer), a oscilacije na padnom boku su rezultat suboptimalnog ožičenja na prototipskoj pločici.
Ne prikazujem rezultate iz dva srednja opsega (200Hz do 20kHz), već samo one gde su uslovi za rad integratora najteži.
Za realizaciju generatora trouglova po ovom konceptu bio bi potreban jedan LM13700 (obe polovine - jedna kao HP filter, a druga kao integrator), LM311 kao detektor vršne vrednosti, i jedan opamp kao VCA i LED drajver. Naravno, i jedan DIY opto regulator (LED + LDR).
Sve u svemu, znatno složenije rešenje od Macoline skraćene šeme sa dva aktivna elementa (555 + dvostruki opamp), dva jeftina stabilizatora za 5V i eventualnim preklapanjem potenciometra Rt da bi se kvalitetno prekrile sve četiri dekade. Razlika je još i u tome što bi tada u kutiji imali dva nezavisna generatora (sinusni i četvrtke/trouglovi) koji bi delili izlazni pojačavač, kao i grubu i finu regulaciju nivoa.
Valjalo bi da počnemo sa dogovorima oko koncepta koji bi išao u realizaciju.
Pozdrav
Teorija kaže da je moguće, ali se postavlja pitanje kompleksnosti realizacije. Na prvom prototipu (sa opampom kao integratorom) video sam da bi preklapanje opsega bilo komplikovano.
Progster je pomenuo OTA kao mogućnost, Macola takodje, Dragan100 se nadovezao, ali zbog nepotpunih modela nije bilo moguće proveriti koncept u LtSpice, pogotovo ne sa LM13700. Sa LT1228 je išlo nešto bolje, ali još uvek nedovoljno. U svakom slučaju, hvala svoj trojici za podsticaj i podršku.
U medjuvremenu sam po podacima iz DS napravio proračun vrednosti pasivnih elemenata i pripremio prototip, a pošto je juče je stigao materijal, evo i prvih mernih rezultata.
Odmah da kažem da je LM13700 u praksi daleko bolji nego njegovi simulacioni modeli
. Integrator sa jednim OTA (u kućištu su dva) funkcioniše u sve četiri dekade uz preklapanje samo jednog otpornika preko koga teče DC, što znači da dužina vodova do preklopnika nije kritična. Ta četiri otpornika definišu u svakoj frekventnoj dekadi strminu (gm) OTA.Iskoristio sam šemu sa str. 17 (Fig. 29, Voltage-Controlled Low-Pass Filter) iz DS, uz odg. izmene vrednosti komponenata i aktiviranje diode za linearizaciju.
Na prvom oscilogramu su signali na početku frekv. opsega generatora, tj. na 20Hz. Vidi se da su linije trougla blago zaobjlene, pogotovu uzlazna, ali to se još može popraviti daljom optimizacijom vrednosti komponenata. Od nekih 35-40Hz se ta zaobljenja golim okom više ne mogu primetiti.
Drugi oscilogram prikazuje signale na početku najvišeg opsega, odn. na 20kHz, a treći blizu samog kraja trenutne konfiguracije prototipa (100kHz). Na ovom poslednjem se vide deformacije trougla - zaobljenje donje ivice zbog sporog rasta četvrtke i strm početak silazne ivice, verovatno zbog oscilacija na padnom boku četvrtke. Generator četvrtki (LM311) je ovde pod stresom jer na izlazu ima kondenzator za spregu sa LM13700 (na pločici nema mesta za bafer), a oscilacije na padnom boku su rezultat suboptimalnog ožičenja na prototipskoj pločici.
Ne prikazujem rezultate iz dva srednja opsega (200Hz do 20kHz), već samo one gde su uslovi za rad integratora najteži.
Za realizaciju generatora trouglova po ovom konceptu bio bi potreban jedan LM13700 (obe polovine - jedna kao HP filter, a druga kao integrator), LM311 kao detektor vršne vrednosti, i jedan opamp kao VCA i LED drajver. Naravno, i jedan DIY opto regulator (LED + LDR).
Sve u svemu, znatno složenije rešenje od Macoline skraćene šeme sa dva aktivna elementa (555 + dvostruki opamp), dva jeftina stabilizatora za 5V i eventualnim preklapanjem potenciometra Rt da bi se kvalitetno prekrile sve četiri dekade. Razlika je još i u tome što bi tada u kutiji imali dva nezavisna generatora (sinusni i četvrtke/trouglovi) koji bi delili izlazni pojačavač, kao i grubu i finu regulaciju nivoa.
Valjalo bi da počnemo sa dogovorima oko koncepta koji bi išao u realizaciju.
Pozdrav