Генератор НЧ

[Romaliani]

Генератор НЧ

Здравствуйте!
[FONT=&quot]Уважаемые эксперты, недавно собрал генератор НЧ по данной схеме .
[/FONT][FONT=&quot]Запустился без сложностей, и выдал требуемые от него параметры. Но, девайс проработал в тестовом режиме «включил - проработал 5 мин. - выключил» т.е. без какой-либо нагрузки в течение пары суток, генерация сбилась на столько, что мультиметр показывал все что угодно (от десятков до сотен кГц) кроме необходимой мне частоты. Так как ломаться там нечему, то вероятнее всего проблема с TDA.
[/FONT][FONT=&quot]
Такой итог меня совершенно не устраивает. Решил пересобрать генератор, разделив его на составляющие: 1) собственно сам генератор, 2) усилитель к нему.

Конечно, можно воспользоваться благами цивилизации в виде программных генераторов с широким функционалом возможностей, но держать комп, усилитель работающими без присмотра надолго, для меня тоже не очень удобно. Поэтому, необходим простейший и надежный (как бордюрный камень) непрограммный генератор синуса с фиксированной частотой (20 Гц (+/- 10% погрешность) выходного сигнала. Нагрузкой генератора будет вход УНЧ (к примеру на TDA2050). Вся эта к[FONT=&quot]онструкция должна работать [/FONT]без перерыва 2-3 суток без перерыва.
[FONT=&quot]
В поисках в нете наткнулся на такую схему:[/FONT]


[/FONT] В качестве ОУ предлагается 544уд1.
Интересуют следующие моменты:
1. параметры отпимального питания, т.к. в пояснениях к схеме у автора указан однополярный источник питания (+12 в.), а в даташите к ОУ указано двуполярное (+/- 13,5-16,5 в.)?
2. нужна ли стабилизация питания для ОУ?
3. исходя из схемы, вместо 544 можно взять практически любой другой ОУ (с учетом корректировок по питанию), или нет?
4. нужно согласовывать генератор с нагрузкой (УМ на TDA2050)? Источник схемы указывает амплитуду выходного сигнала в 4 вольт.

Что-нибудь порекомендуете?

 

[Николай_С]

1. Не такое уж оно (это питание) и однополярное. В схеме средняя точка формируется R5, R6, C3 и C4.
2. Желательно но необязательно.
3. Теоретически - можно, практически - надо пробовать.
4. В качестве согласующего элемента поставьте резисторный делитель на 4 (3 кОм + 1 кОм).

 

[Romaliani]

Внесу нужные корректировки.
1 Вместо планируемой TDA2050 буду ставить 7293. Думаю, что перегрузить ее вход сигналом 1 в. с делителя не получится.
2 Вместо однополярного питания для ОУ, будет 2-х полярное со стабилизацией.
3 Обязательно необходима регулируемая амплитуда сигнала на выходе УМ.

Так это выглядит сейчас.

1. Не такое уж оно (это питание) и однополярное. В схеме средняя точка формируется R5, R6, C3 и C4.
2. Желательно но необязательно.
3. Теоретически - можно, практически - надо пробовать.
4. В качестве согласующего элемента поставьте резисторный делитель на 4 (3 кОм + 1 кОм).

[FONT=&quot]Ок, спасибо!

[/FONT][FONT=&quot]Эта средняя точка служит общим проводом как для средней точки с источника питания, так и для снятия сигнала?
[/FONT]
Способен 544уд1 работать с высокоомной нагрузкой, TDA7293 имеет входное сопротивление 22кОм?
[FONT=&quot]
А вот эта вещь обязательна?
[/FONT]

 

[Mr.Fix]

1. Да.
2. 544 должен работать именно на нагрузку не менее 10 кОм, входное сопротивление 7293 не менее 100 кОм.
3. Нет, вернее от конкретно предъявляемых требований к схеме...
PS. Генератор изначально нужно было делать на 2050.

 

[Romaliani]

Отлично!
Работа на высокоомную нагрузку - как раз то, что надо.

Тогда что делать с 1 и 8 выводами ОУ, оставлять "в воздухе"?

Окончательно скоммутировал и проверил питание.
1. Для 7293 используется ТПП288, задействована пара обмоток на 20 в. (1,7А). Из-за повышенного сетевого выдает 22.5 в. Без нагрузки. После выпрямителя +/-32 нестабилизированных, немного великовато получается.
2. Отдельный маломощный трансформатор noname с 2-мя вторичными по 15 в. Фактически около 17 в. После выпрямителя и стабилизации +14,33 и -14,21, небольшой перекос (видимо из-за погрешности в номиналах резисторов для стабилизаторов на LM337/317).
3. На всякий случай установил активное охлаждение в виде вентилятора от БП для компа, с питание от плюсовой шины выпрямителя для 7293, напряжение питания +6 в.

зы: в тот момент для 2030 использовал трансформатор ТН39, у него 2 обмотки всего по 6,5 в. это мало, не говоря уже про 2050 ...

 

[Mr.Fix]

Выводы предназначенные для балансировки просто оставьте не подключенными.
Непосредственно у выводов питания ОУ установите блокировочные конденсаторы ёмкостью 0,1-1 мкФ.
Между собственно генератором и выходным УМ поставьте регулятор уровня номиналом 10-20 кОм, можно так же предусмотреть ступенчатое ослабление уровня...

 

[Romaliani]

Выводы предназначенные для балансировки просто оставьте не подключенными.
Непосредственно у выводов питания ОУ установите блокировочные конденсаторы ёмкостью 0,1-1 мкФ.
Между собственно генератором и выходным УМ поставьте регулятор уровня номиналом 10-20 кОм, можно так же предусмотреть ступенчатое ослабление уровня...

А какая роль таких конденсаторов в данной схеме, фильтрация помех, или компенсация импеданса проводников/источника питания? И какой тип конденсаторов лучше использовать? Сейчас на выпрямителе стоят ёмкости по 2200 мкФ + по 0,33 мкФ, этого недостаточно?

Все остальное уже выполнено, спасибо.

 

[Mr.Fix]

Компенсировать индуктивность шин питания конденсаторами нельзя.
Располагая их непосредственно на выводах питания ОУ Вы эффективно уменьшаете площадь контура питания. Отсутствие этих конденсаторов может приводить к паразитной ВЧ генерации, параметрическому срыву и тд...
В данной позиции смд керамике конкурентов нет, можете ставить X7R. Сейчас можно легко найти 1-2,2 мкФ размера 1206, что свободно позволяет разместить три штуки под корпусом DIP-8...

 

[Romaliani]

Вот же свинство ig:, никак не хочет запускать генерацию, а еще генератором называется ... tehno001

 

[Mr.Fix]

Частота генерации определяется выражением: f=1/2pi(R2R3C1C2)^0.5, а условие генерации: R1/R4>R2/R3+C1/C2
При этом точность подбора конденсаторов С1 и С2 должна быть не хуже 5% с нулевым ТКЕ, а R2, R3 - 1%...
Посмотрите, все ли условия соблюдены.
При R2=R3=R4=10k, C1=C2=10n, f=15,9kHz, R1=20k

 

[Romaliani]

Частотозадающие детали в мосту Вина я просто перенес со старой (на TDA2030) схемы, там измерения частоты на работающем генераторе дали результат 19 Гц, и очень меня устраивающий.


Конденсаторы С1=131,2 нФ; С2=130,3 нФ; относительная разность номиналов 0,7%, удовлетворительно. Насчет ТКЕ данных конденсаторов, ничего сказать не могу.


Резисторы R2=54900 Ом; R3=55600 Ом; относительная разность номиналов 1,28%, многовато? Но они работали в прежней схеме.


Если рассчитывать точно, то частота F должна соответствовать 22,04 Гц, при данных номиналах. Почему тогда вышло 19 Гц, может мультиметр врет?



R1=19900 Ом, R4=20000 Ом. R4 – подстроечный резистор, в оригинальной авторской схеме он указывался как 15 кОм, но у меня не было такого номинала.


Заменю R2 на 55500 Ом. Разница должна составить около 0,2%.

 

[Romaliani]

Наигрался я с генераторами, осталось самое малое – запустить эту самую генерацию …

Но, сдается мне, что она не запустится, с моими требованиями к характеристикам генератора и с данной схемотехникой.

Итак, были собраны 3 варианта различных генераторов фиксированной низкой (звуковой) частоты. Первый – это по схеме с TDA2030 и лампами накаливания в качестве системы стабилизации амплитуды (системы АРУ) (см. ссылку из первого поста), второй – по схеме из первого поста, на 544УД1, третий – на современном ОУ с буфером и полевом транзистором в цепи ОС системы АРУ.

Требование к генератору одно – фиксированная частота 20 Гц. С таким условием генерация успешно запустилась только на схеме с использованием ламп. Все последующие варианты генераторов запускали генерацию разве что чёрта лысого, но никак не 20-ти герцевый синус. Вопрос простой: почему? Нет, никаких ошибок в сборке схем не было, никаких нерабочих деталей – тоже. Более того, были опробованы несколько вариантов ОУ: 544УД1, LM324, TL074.

Немного про «смех и грех»: в процессе испытаний последней схемы генератора на LM /TL, после подключений всех блоков, подачи питания и нагрузки для УМ на 7293 в виде старого динамика, таки услышал нечто похожее на синус. Хотел было уже обрадоваться, но быстро понял, что это звучат никакие ни 20 Гц (которые нифига не должны звучать), а все 50. Щупы мультиметра на выход 7293, и фиксация 50Гц. Просто один из контактов в частотозадающей RC цепочки касался корпуса, ловя приветы от трансов, ну а ОУ и 7293 добросовестно все это усиливали. Вот такой извращенный 50-ти герцевый генератор случился …

Если я правильно понял (если не правильно, то профессионалы поправят … ), то проблема должна быть в системе АРУ, точнее в такой ее составляющей как постоянная времени. Для полупроводников (стабилитроны, ПТ, диоды) в АРУ, данный показатель слишком низкий (по крайней мере, в моем случае для частоты в 20Гц), а необходимо, наоборот, его увеличивать, с чем успешно справляются те же лампы или термисторы в виду их большой инерционности.

В итоге, для себя определил, на мой взгляд, самое простое, практичное и несложное в реализации решение: XR2206

 

[Romaliani]

Подскажите, пожалуйста след. вопрос.

Это функциональный генератор на XR2206



Переменный резистор P2 регулирует частоту в широком диапазоне, т.е. грубо, данный резистор нужно ставить с обратнологарифмической зависимостью. Т.к. в наличии есть только с линейной зависимостью, то его необходимо модифицировать.

Вопрос: к каким контактам (на рис. выделены цифрами в рамке) нужно подпаять постоянный резистор, что бы добиться нужного эффекта, 1-2 или 2-3?tehno003

 

[BH3]

к каким контактам...

Ни к каким! Р2 - грубая настройка частоты, Р3 - точная