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Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
07.05.2015,
19:04
(editiert von Sel
am 07.05.2015 um 19:09)
 

Sinusgenerator, klirrarm (Elektronik)

Hallo,

habe ne Anfrage von einem Freund bekommen, ob ich einen Sinus-Generator bauen kann. Gefordert sind:

- sehr sauberer Sinus 1 kHz
- Klirrfaktor max. 0,1%
- wenig Oberwellen, bzw. diese stark gedämpft
- Ausgang regelbar (0 bis 10 Volt)
- Lastwiderstand ist minimal 1kOhm

Nun habe ich gesucht, z.B. http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/scsing.htm
Als Kondensatoren stehen Keramik-Mess-C´s zur Verfügung mit 1000pF/0,3% Toleranz. Der Rest der Bauelemente ist anzupassen. Ich denke auch, das ein abgeschirmtes Metall-Gehäuse notwendig sein muss. Hinten an die Schaltung muß sicher noch ein sauberer Verstärker. Die Ausgangsbuchse dann als BNC, oder reicht eine Cinch-Buchse? Ein Netzteil soll nicht sein, Stromversorgung mit 12 Volt-Batterie.

Ist das so machbar, also in der Theorie? Ob ich meinem Freund da was baue weiß ich noch nicht, habe ja selbst noch Baustellen.

A.(R)

07.05.2015,
19:24

@ Sel

Sinusgenerator, klirrarm

» Hallo,
»
» habe ne Anfrage von einem Freund bekommen, ob ich einen Sinus-Generator
» bauen kann. Gefordert sind:
»
» - sehr sauberer Sinus 1 kHz
» - Klirrfaktor max. 0,1%
» - wenig Oberwellen, bzw. diese stark gedämpft
» - Ausgang regelbar (0 bis 10 Volt)
» - Lastwiderstand ist minimal 1kOhm
»
» Nun habe ich gesucht, z.B.
» http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/scsing.htm
» Als Kondensatoren stehen Keramik-Mess-C´s zur Verfügung mit 1000pF/0,3%
» Toleranz. Der Rest der Bauelemente ist anzupassen. Ich denke auch, das ein
» abgeschirmtes Metall-Gehäuse notwendig sein muss. Hinten an die Schaltung
» muß sicher noch ein sauberer Verstärker. Die Ausgangsbuchse dann als BNC,
» oder reicht eine Cinch-Buchse? Ein Netzteil soll nicht sein,
» Stromversorgung mit 12 Volt-Batterie.
»
» Ist das so machbar, also in der Theorie? Ob ich meinem Freund da was baue
» weiß ich noch nicht, habe ja selbst noch Baustellen.

Welchen der Oszillatoren/Generatoren meinst du denn? Wenn der nur für diese eine Frequenz sein soll, dann ist es am einfachsten gleich die Schaltung von Bild 1 zu nehmen, den Wienbrückengenerator. Da hast du die größte Chance ein klirrarmes Sinussignal zu bekommen. Für die 10V musst du natürlich noch ein Verstärkerchen dahinter setzen.

Gruß Andi

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
07.05.2015,
19:26

@ A.

Sinusgenerator, klirrarm

Ja, die oberste Schaltung natürlich. Soll ja nur auf 1kHz piepen, aber das eben sauber.

Wegen dem Verstärkerchen hintendran, bei wechselndem Lastwiderstand ändert sich ja der Ausgangspegel. Läßt sich das stabilisieren?

LG Sel

A.(R)

07.05.2015,
19:31

@ Sel

Sinusgenerator, klirrarm

» Ja, die oberste Schaltung natürlich. Soll ja nur auf 1kHz piepen, aber das
» eben sauber.
»
» Wegen dem Verstärkerchen hintendran, bei wechselndem Lastwiderstand ändert
» sich ja der Ausgangspegel. Läßt sich das stabilisieren?
»
» LG Sel

Wenn der Ausgang genügend niederohmig ist wird sich bei wechselnder Last nichts wesentliches an der Amplitude ändern. Allerdings sollte die Ausgangsstufe wenigstens kurzschlussfest sein.

Gruß Andi

BataillonDAmour(R)

E-Mail

07.05.2015,
19:35

@ Sel

Sinusgenerator, klirrarm

Hallo,

diese Werte solltest du problemlos auch mit einer einfachen Onboard-Soundkarte und einem einfachen Audio-Operationsverstärker (oder zwei als Brückenschaltung) erreichen.

Grüße.

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
07.05.2015,
19:37
(editiert von Sel
am 07.05.2015 um 19:53)


@ A.

Sinusgenerator, klirrarm

Ok, dann also einen OPV, der die Leistung bringt. Um die 1 Watt, eine Betriebsspannung, kurzschlussfest, muß ich suchen. An der Wien-Brücke, lohnt ein OPV mit FET-Eingang?

LG Sel

Kendiman(R)

07.05.2015,
20:15

@ Sel

Sinusgenerator, klirrarm

» Hallo,
»
» habe ne Anfrage von einem Freund bekommen, ob ich einen Sinus-Generator
» bauen kann. Gefordert sind:
»
» - sehr sauberer Sinus 1 kHz
» - Klirrfaktor max. 0,1%
» - wenig Oberwellen, bzw. diese stark gedämpft
» - Ausgang regelbar (0 bis 10 Volt)
» - Lastwiderstand ist minimal 1kOhm
»
» Nun habe ich gesucht, z.B.
» http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/scsing.htm
» Als Kondensatoren stehen Keramik-Mess-C´s zur Verfügung mit 1000pF/0,3%
» Toleranz. Der Rest der Bauelemente ist anzupassen. Ich denke auch, das ein
» abgeschirmtes Metall-Gehäuse notwendig sein muss. Hinten an die Schaltung
» muß sicher noch ein sauberer Verstärker. Die Ausgangsbuchse dann als BNC,
» oder reicht eine Cinch-Buchse? Ein Netzteil soll nicht sein,
» Stromversorgung mit 12 Volt-Batterie.
»
» Ist das so machbar, also in der Theorie? Ob ich meinem Freund da was baue
» weiß ich noch nicht, habe ja selbst noch Baustellen.

Schau mal hier:

http://www.rainers-elektronikpage.de/ITT-u_-SEL-Daten---u_-Schaltun/ITT-Schaltbeispiele-1972.pdf

Seite 84

RC Generator

olit(R)

E-Mail

Berlin,
07.05.2015,
20:21
(editiert von olit
am 07.05.2015 um 20:22)


@ Sel

Sinusgenerator, klirrarm

» Hallo,
»
» habe ne Anfrage von einem Freund bekommen, ob ich einen Sinus-Generator
» bauen kann. Gefordert sind:
»
» - sehr sauberer Sinus 1 kHz
» - Klirrfaktor max. 0,1%
» - wenig Oberwellen, bzw. diese stark gedämpft
» - Ausgang regelbar (0 bis 10 Volt)
» - Lastwiderstand ist minimal 1kOhm
»
Phasenschieberoszillator
Schwingt allerdings auf 1,4kHz
Und für die ungewöhnlich hohe Forderung der Ausgangspannung bis 10V muss die Betriebsspannung entsprechen erhöht werden.




http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=179602&page=0&category=all&order=time&descasc=DESC

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
07.05.2015,
20:24

@ Sel

Sinusgenerator, klirrarm

» Ok, dann also einen OPV, der die Leistung bringt. Um die 1 Watt, eine
» Betriebsspannung, kurzschlussfest, muß ich suchen. An der Wien-Brücke,
» lohnt ein OPV mit FET-Eingang?

Ist auf keinen Fall noetig. Der NE5534 ist recht gut treiberfähig, in der Grösse von etwa 600 Ohm bei 20 Vpp und Speisung von ±15 VDC. Musst halt mal das Datenblatt angucken, steht dort alles drin.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Hartwig(R)

07.05.2015,
23:56

@ Kendiman

Sinusgenerator, klirrarm

HAllo,
das Teil hatte ich vor langer Zeit mal nachgebaut - funtkioniert einwandfrei. Die Wahl der Lampe ist nicht ganz unkritisch (wobei die natürlich nie richtig leuchtet oder auch nur warm wird!).
Für 1kHz sollte der auch die Forderung 0.1% Klirr gut erfüllen können. Nur einen Verstärker brauchts noch.
Grüsse
Hartwig

Hartwig(R)

07.05.2015,
23:59

@ olit

Sinusgenerator, klirrarm

Oh je,
der hat aber einen Klirr von 0,1036%
:-D
Hartwig

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
08.05.2015,
06:59

@ Hartwig

Sinusgenerator, klirrarm

» Oh je,
» der hat aber einen Klirr von 0,1036%
» :-D

Womit der dann aus der Überlegung rausfällt. Schade, der sieht so niedlich aus... :-D

LG Sel

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
08.05.2015,
07:14

@ schaerer

Sinusgenerator, klirrarm

» Der NE5534 ist recht gut treiberfähig, in der
» Grösse von etwa 600 Ohm bei 20 Vpp und Speisung von ±15 VDC. Musst halt
» mal das Datenblatt angucken, steht dort alles drin.

Ok, stimmt. Außerdem ist der Ausgang kurzschlussfest, wenn ich das richtig sehe. Ich mache aus den 12 Volt Betriebsspannung 2x 6 Volt (OPV oder 2x 6-Volt-Batterie). Damit habe ich knapp 10 Volt Sinus. Könnte so klappen. Danke.

LG Sel

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
08.05.2015,
07:31

@ Kendiman

Sinusgenerator, klirrarm

» Schau mal hier:
»
» http://www.rainers-elektronikpage.de/ITT-u_-SEL-Daten---u_-Schaltun/ITT-Schaltbeispiele-1972.pdf
»
» Seite 84

Wo habt ihr immer nur diese Links her? Super! Das Buch gugg ich mir auf jeden Fall näher an.

LG Sel

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
08.05.2015,
09:01

@ Sel

Sinusgenerator, klirrarm

» » Der NE5534 ist recht gut treiberfähig, in der
» » Grösse von etwa 600 Ohm bei 20 Vpp und Speisung von ±15 VDC. Musst halt
» » mal das Datenblatt angucken, steht dort alles drin.

Da ich das nur noch ungewiss in Erinnerung habe, habe ich im TI-Datenblatt soeben nachgeschaut. Hier das NE5534-Datenblatt:
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/texasinstruments/ne5534.pdf

Da steht oben in der Zusammenfassung:

* Peak-to-Peak Output Voltage Swing
32 V Typ With VCC± = ±18 V and RL = 600 Ohm;

Für diese Belastung mit 600 Ohm braucht es ±18 DC, wenn man eine Ausgangsspannung von 32 Vpp, bzw. 16 Vp erreichen will. Und das zeigt, dass man mit der Ausgangsspannung nicht näher als Vcc+ - 2V und Vcc - 2V rankommt.

Leider gibt es im Datenblatt kein ausführliches Diagramm für andere Betriebsspannungs- und Belastungswerte. Aber man kann sich dass Innenleben angucken. Ich bin mal so nett und stelle die NE5534-Schaltung gleich hier rein:



Diese Spannungsfolger-Ausgangsstufe mit der Schaltung vorne dran, bedingt auf jedenfall auch ohne nennenswerte Ausgangslast, ein Aussteuermaximum von deutlich mehr als 1 V unter den Vcc-Werten. Die genannten 2 V sollte man besser nicht unterschreiten um nicht nennenswerte Verzerrungen in Kauf zu nehmen.

» Ich mache aus den 12 Volt Betriebsspannung 2x 6 Volt (OPV oder 2x
» 6-Volt-Batterie). Damit habe ich knapp 10 Volt Sinus. Könnte so klappen.

Das ist unseriöser Beschluss, der auf Handgelenk-mal-Pi-Annahmen beruht. Nur 1V Unterschied zu den Vcc-Werten, wobei die die Vcc-Werte die Du einsetzen willst nur gerade 1V über den zulässigen Minimalwerten liegen:

Siehe "recommended operating conditions"!

Das bringt nix Gescheites!

» Außerdem ist der Ausgang kurzschlussfest, wenn ich das richtig
» sehe.

Es fragt sich bloss, was Du siehst. Man liest das in "absolute maximum ratings over operating free-air temperature range (unless otherwise noted)":

"Duration of output short circuit (see Note 4): Unlimited"

Jetzt musst Du aber unbedingt auch noch Note 4 lesen und berücksichtigen!!!

Dass die Ausgangsstufe in GEWISSEN GRENZEN kurzschlussicher ist, zeigen die beiden 15-Ohm-Widerstaende. Diese begrenzen die Kollektor- bzw. Emitterströme der Ausgangstransistoren auf etwa maximal 50 mA. Wie man dies "rauslesen" kann, nimmt das mal als Hausaufgabe. (Ist nur eine Empfehlung...)

Schau, dieses Posting soll Dir zeigen an diesem Beispiel worauf es seriös ankommt, bzw. wie man vorgehen muss beim Schaltungsdesign, wenn man sich späteren Aerger ersparen will.

Im Opamp-Datenblatt steht noch viiiiiiel mehr, das je nach Anwendung mehr oder weniger wichtig ist. Also nicht einfach so Hopplahopp rasch quer durch lesen.

Ich hoffe, dass ich Dir auf diese Weise weiterhelfen kann. Es geht ein wenig in die Richtung eines chinesischen Sprichwortes: "Gibst Du einem armen Menschen einen Fisch, ernährst Du ihn für ein paar Stunden, lernst Du ihn fischen, ernährst Du ihn für ein ganzes Leben."

Viel Erfolg beim Schaltungsdesign. Für weitere Fragen habe ich mindestens für heute keine Zeit mehr. Am Wochenende vielleicht ein Bisschen.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
08.05.2015,
09:07

@ Sel

Sinusgenerator, klirrarm

» » Schau mal hier:
» »
» »
» http://www.rainers-elektronikpage.de/ITT-u_-SEL-Daten---u_-Schaltun/ITT-Schaltbeispiele-1972.pdf
» »
» » Seite 84
»
» Wo habt ihr immer nur diese Links her? Super! Das Buch gugg ich mir auf
» jeden Fall näher an.
»
» LG Sel

--
Hi,

Da steht nicht wirklich was drinnen diesbezüglich.

Willst was gescheites? Einen ordentlichen Messplatz nachbauen?
Kann ich dir gerne ein Set von Schaltungen und Layouts zusammenstellen.
Wären allerdings einige MB groß.
Das sind alles Bausätze, auch recht einfach nachbaubar.
Auch achte ich selbstverständlich darauf, dass keine,
oder praktisch keine Spezialbauteile verwendet werden,
welche man ja schwer bekommen kann.

Was brauchst du noch, außer diesen Generator?

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"