Как-то, возюкаясь с постройкой усилителя, возникла мысль о том, что надо бы оценить его переходный процесс. Ну, система оценки известна - нужно подавать на вход усилителя единичные импульсы, а осциллографом смотреть на его выходе, что он из них готовит. Таким образом можно выяснить, насколько вообще усилитель отвечает критериям устойчивости, отсутвию динамических искажений, да и вообще, ЧСВ почесать, если всё получилось

В общем-то, меандр - это такая простая штука - серия импульсов разной полярности со строго одинаковой длительностью и также строго плоскими вершинами. Вот, насколькоона проста, настолько же она недостижима, потому что чисто технически невозможно приготовить фронт нулевой длительности. Но, оказывается, это ещё не всё. На самом деле получить плоскую вершину и остренькие углы между фронтом и вершиной - та ещё задача!

Есть, конечно, варианты советов типа "сделай мультивибратор" или "да чё там, триггер от логики - наше всё"... Гм... проверил я эти советы. В общем-то часть из них вполне дельная. Например, триггер от логики. Традиционный ТМ2 - это рулез! Но только в плане получения временных отрезков. Вот в остальном... Ладно, поехали по порядку...

Перво-наперво, я попробовал мультивибратор. Надо сказать, что я его пробовал и раньше. Прикольно. Особенно мне понравилось использовать его в качестве малопотребляющего задающего генератора. Но... на самом деле с крутизной фронтов у классической схемы просто никак. Потому для исправления ситуации в схему поначалу добавляют пару диодов и пару резисторов. Называется это "мультивибратор с отсекающими диодами". Почитать про него можно, например, здесь: https://studfiles.net/preview/2582067/
Но на деле этого мало. Мультивибратор всё-равно не разгоняется. Разогнать посильнее его можно дальнейшей "обвеской"



Обратите внимание на "лишние" транзисторы по бокам. Их задача - как раз придание крутизны "восходящим" фронтам.
Но, это не очень помогает с ростом частоты, всё-таки быстродействие транзисторов - штука хитрая. Тем не менее, вот что получается на точках "Out_1" и Out_2"


Да! Частота 140 кГц! И я проверял это в реале - работает. Правда, не настолько красиво - всё-таки есть отличия модели от реальности...
Тем не менее, разве это меандр? Да ладно! Это НЕ меандр, хотя и напоминает. Хотя бы потому, что в реальности период следования импульсов не будет строго одинаковым. Жаль...

Но тут надо вспомнить о том, что е6сть такая штука - логические микросхемы. И среди ассортимента есть счётчики-делители. Оказывается, если разделить частоту следования импульсов от какого-нибудь источника на два при помощи счётчика-делителя, то мы получим... правильно - совершенно одинаковое время для каждого полупериода меандра. Только частота быдет в два раза ниже. А вот импульсы на входе уже могут быть вообще какие угодно, хоть треугольные, хоть игольчатые...

Поэтому далее я выбросил транзисторы, и сделал генератор на небезызвестном таймере NE555, маскирующемся под вывеской КР1006ВИ1 (на самом деле микросхемы чуть-чуть разные в логике работы, но этом так мелочно, что не стоит на этом заострять внимание кроме отдельных случаев).



Частота тут задана пониже, потому что цель здесь - не разгон, а правильность сигнала. При указанных номиналах регулируется подстроечником где-то от 5 до 25 кГц, примерно.
К выходу генератора зацеплен делитель частоты на 2, сделанный на базе D-триггера. Причём использована микросхема быстродействующей КМОП серии 74HC. Потому что у неё особенность: чёткий симметричный выходной каскад, от которого можно ожидать такого же чёткого сигнала (и это действительно так - сигнал такой и есть).

Что же мы имеем? А имеем мы осциллограммы, которые я снимал уже с живого макета. Ну просто потому, что симулятор слишком идеализирует логические схемы и чег-чего, а форма сигнала там будет идеальной, в отличие от реальности.



Да, детка! Поглядите, какой красивый фиолетовый график и как он отличается от жёлтого. Ну и что, что 10 кГц. Зато чётко, симметрично, обалденно.... да не совсем...
Несмотря на крутые и ровные фронты, гляньте на вершины. Чё там за наклонная поверхность? Думаете, что это осциллограф гавно? Ну да, гавно. И я его сжёг. Но вот, что нам показывает ровно в этой же точке старина C1-94

Спойлер

Ну как? Есть наклон? Вот

Повтыкавшись ещё в симулятор, я подумал, что, может какой-нибудь ОУ или компаратор сможет сделать плоские вершины. Пусть фронты будут не такими короткими, как у логической микросхемы (а там реально несколько нс, что мой осциллоскоп их всегда показывает как строго вертикальную линию). Потому я после триггера добавил ещё ОУ, включенный как компаратор. Выбрал наиболее быстрый, что у меня сейчас есть - КР544УД2А. Осциллограмма на его выходе самая нижняя, зелёная. Ну, да... ограничение по скорости нарастания и частоте единичного усиления дают о себе знать (гы, TL081 в этом месте вообще такую "мягкость" показывает). Но я озабочен вершинами... они тоже имеют наклон...

Решил попробовать ещё одну схемку генератора. Обычно она используется для получения красивого треугольного сигнала (его иногда называют "пилой", но это неверно, т.к. "пила" - это несимметричный сигнал, а симметричный - это "треугольник")



Здесь левый ОУ работает как компаратор, а правый как интегратор. С выхода левого можно снимать меандр, а с выхода правого тот самый треугольник. Вот осциллограммы



Виноват, я снова разогнал систему как мог, но это только ради того, чтобы были чётче видны её недостатки.
Оказывается, 544УД2 не совсем симметричная микросхема. Ход сигнала "вниз" и "вверх" происходит с разными скоростями. Ну, это становится понятно, почему, когда заглядываешь вовнутрь микросхемы (т.е. в её эквивалентную схему). Но меня это что-то не успокаивает. Ведь этого было не видно в предыдущем опыте, но там и частота была невысока. И вершины... Они таки не плоские...

Вот, жду, надеюсь, что мне приедут AD826 - очень быстрые и дорогие ОУ, попробую их на месте 544УД2...

А пока они не приехали, что же делать? Как приготовить идеальный меандр?

p.s. Да, забыл... источником питания во всех опытах, кроме истинно виртуальных, служила вот такая система, приготовленная на батарейках

Только хардкор, только герконовое реле. Или какой другой механический коммутатор.

на радиолоцман попадалась статья. делали на дсдс преобразователе генератор очень крутых наносекундных импульсов. возможно и спад получится крутой прекрутой если синхронник пользовать

Добавлено after 38 minutes 9 seconds:
http://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=335169
вот статья, мб почерпнешь что то

PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Онлайн просмотровщик Gerber-файлов от PCBWay + Услуги 3D печати

Драйвер затвора хорошо прямоугольник передаёт (UC3710, UCC27424 и т.д.)....

Организация питания на основе надежных литиевых аккумуляторов EVE и микросхем азиатского производства

Качественное и безопасное устройство, работающее от аккумулятора, должно учитывать его физические и химические свойства, профили заряда и разряда, их изменение во времени и под влиянием различных условий, таких как температура и ток нагрузки. Мы расскажем о литий-ионных аккумуляторных батареях EVE и нескольких решениях от различных китайских компаний, рекомендуемых для разработок приложений с использованием этих АКБ. Представленные в статье китайские аналоги помогут заменить продукцию западных брендов с оптимизацией цены без потери качества.

Подробнее>>

Честно говоря, я не совсем понимаю природу вот этой "поднимающейся крыши" сигнала. Вначале думал на питание, но нет - там всё хорошо. Что-то связанное с насыщениями? Но почему характер "крыши" похож и с биполярным выходом, и с полевым...

p.s. Интересная статья...

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств.

Подробнее>>

все дело, скорее всего в осциллоскопе. смотришь через делитель или напрямую?
хорошая картинка обычно получается с микросхемами cmos
у 555 есть выход на комплементарных кмосах посмотри на нем.
кондеры блокировочные не пробовал ставить?


это на самом деле так? по моему меандр, это когда длительность импульа равна строго половине периода. про амплитуду никто не говорил.

делал компаратор на триггерах шмидта 74НС132 (функциональник) так форма там была прекрасная(смотрел с1-65а)
если есть синус генератор, к нему триггерок и какие проблемы?
да и, если честно, смотреть по меандру параметры усилка можно только оценочно. если надо быстро определить все в порядке или нет.

Не имею в наличии КМОП-версии 555, к сожалению, но и получить меандр от 555 тоже не цель. Скорее он тут только как задающий генератор с возможностью оперативно покрутить частоту.

Что касается сциллографа, то есть такая мысль, что крив, зараза. Но против неё есть другая мысль, что почему сразу два совершенно разных осциллографа показывают одну и ту же картинку? И даже более - почему вот, например, здесь полный порядок. Да и на осциллограммах, приведённых выше, также хорошо видно, что у ОУ и ВИ1, имеющих выходы на биполярах, вершины в общем-то плоские, только вначале переходный процесс. А у 74НС как раз вот эта покатость...
Все замеры с делителем 10:1, блокировочные присутствуют, хотя на схемах и не указаны в полном объёме.

Вот и получается, что одно и то же явление может говорить о совершенно разных процессах в разных местах. Потому и вопрос в том, чтобы каким-то образом получить что-то вроде эталона...

p.s. HC132 в магазине имеется... попробую...

Может что нибудь еще шустрее взять и какой нибудь мощный формирователь с низкоомной нагрузкой на выходе (все цифровое) ?

Да, тут уже советуют драйверы полевиков. У меня доступны драйверы от IR, попробую на досуге (не минутное дело, к сожалению).
В идеале действительно - герконовое реле с мокрыми контактами... "Деточка, хочешь конфетку? ... а нэту..."

вот это , если делитель один и тот же, он может давать такую картинность в разных осциллоскопах. да, еще выход наверное желательно нагружать на активное сопротивление. иначе непонятно что за нагрузка образуется при подключении щупа к выходу
попробуй с простыми проводниками, не коаксиалом. может дело в делителе быть.
я такого не наблюдал у себя. вот выбросы на фронтах у ттл логики всегда думал что они присутствуют в сигнале с выхода логики.
оказалось что я ошибался. а у кмосов все красиво.

555 таймер содержит в себе 2 компаратора и триггер. и к тому же мощный R2R выход для управления полевиком. и если на этом выходе красивый сигнал, почему бы не использовать его в качестве компаратора, как у тебя на схеме?



и ты его будешь дергать со скоростью в 100КГц
уж лучше из выходного сигнала вычитать входной, а разницу уже изучать как искажения

синус генератор имеется? можно к нему триггер шмидта прикошачить на выход с симметричным выходным каскадом на эмиттерных повторителях а-ля усилитель Агеева.

Не, цифровой осциллограф у меня четырёхканальник. На каждом канале свой щуп. Там маленько калибровка нуля от канал к каналу разнится, но в общем оно ничего.
C1-94 - классика со своим щупом.
Выходы у меня подгружены, но слабо, по 10 кОм вот как на схеме... попробую поиграться...

А "мокрый геркон"... не знаю, не щупал, но простые герконы некоторые до килогерца в общем-то гоняют (мелкие которые)

вобля, вспомнил, есть же еще коммутаторы типа 561кт3, только импортные. тоже кмоповые. чем не замена герконам? сам не пробовал, правда но измер приборы (синхродетекторы) на них делают. их и параллелить можно. логикой коммутируются, красота....

О, шикарная мысль! Коммутировать ими можно напряжение, снимаемое с какой-нибудь опоры...
Попробую тоже...

еще темка, както подбирал схему под фукциональник, и встречал одно доволььно таки мудрое и в то же время простое решение
компаратор на 553уд1, а на выходе диодный мост, со стабилитроном в диагонали. можно для крутости тл431 вместо стабилитрона, и подключать хоть к логике, хоть к операционнику, хоть к таймеру.

Сегодня попробовал элементы с гистерезистом по входу. Подопытный - 74HC14, генератор на одном элементе + ещё один элемент паровозиком. Надо сказать, что разницы на выходах не увидел, поэтому фоток чуть меньше, чем нужно для полного доказательства, что это мне не снится. Погнали.

Для сомневающихся, мол, это у меня осциллограф, щупы, и вообще всё неправильно.
Вот не очень удачная фотка сигнала от компьютера. Но нужное видно хорошо

Спойлер

Ровненько, просто зашибись!

Делаем генератор.
Голый выход генератора. К выходу зацеплен вход следующей ячейки и частотозадающий резистор довольно крупного номинала

Спойлер

Ёксель-моксель! Частота-то всего-ничего - специально сделал низкую.

Пробуем нагрузить. Цепляем ко второму инвертору нагрузку 1 кОм

Спойлер

Та же хрень... Чего и изменилось, так это уровень еле заметно снизился. Остальное - чистая копия.

Поднимаем частоту

Спойлер

... и получаем то, что я показал вчера.

Моя мне говорит, что от логических микросхем, возможно, хорошего ждать и не придётся. Попробую переключиться на что-нибудь другое... Но чего-чего, а фронты у КМОП-логики всё-таки то, что надо...

Собственный калибратор осциллографа (если он есть) что показывает? Интересует картинка на развёртке 0.5 мс/дел.

Он есть, правда он дюже низкочастотный. Показывает ровненько. Также ровненько показывает меандр от звуковой платы на любой частоте - фото выше. Звуковая плата маленько неудобна тем, что меандр от неё имеет "рога" в полном соответствии с теорией о суммах гармоник.
Так что я склоняюсь к тому, что микросхемы это формируют, а не осциллограф...
Фото от калибратора, если не забуду, сделаю вечером...

Есть, конечно, радикальный способ - какой-нибудь AD7302. Собственно, в цифровых осциллографах так и сделано...

Я почему спросил? "Шапка" сигнала страдает кривизной именно на медленных развёртках, как будто на быстрых она просто растянута и потому ненаблюдаема. Отсюда впечатление, что виноват перекомпенсированный щуп.

От калибратора чужого осциллографа


от стока транзистора Push-Pull

Щас пробежался по поддиапазонам и выяснил, что при переключении чувствительности некоторая разница в согласовании есть. Будем смотреть дальше, может это оно и есть и я совершенно напрасно грешу не в том месте. Неясен только момент совпадения показаний на двух осциллографах, но по вероятности тоже не исключено... В этом случае будут куча фактов в подтверждение неверных выводов...

Система оценки не так проста, как Вам кажется. Читайте ГОСТ 24387-80 (СТ СЭВ 1357-80). Изделия бытовой радиоэлектроники высокой верности воспроизведения (категории Hi-Fi). Технические требования и методы измерения.