Альтернатива лампочки в генераторе НЧ

[КРАМ]

[uquote="oldbulb",url="/forum/viewtopic.php?p=4745812#p4745812"]подсознательно догадываюсь.[/uquote]
Не нужно всуе употреблять термины, о значении которых вы "подсознательно догадываетесь".
А то получается очень смешно.
[uquote="oldbulb",url="/forum/viewtopic.php?p=4745812#p4745812"]Меня интересует прибор в сборе, а не частями.[/uquote]
Даже ежику понятно, что у любого генератора ненулевое выходное сопротивление. Поэтому при изменении сопротивления нагрузки будет изменяться амплитуда выходного сигнала.
Если у вас сопротивление нагрузки стабильно, то стабильной будет и выходная амплитуда.
Опять же не надо путать калибровку и стабильность.
Калиброванное значение амплитуды выходного сигнала - это отдельная задача и она не имеет отношения к стабильности.

[oldbulb]

КРАМ, вот это "Если у вас сопротивление нагрузки стабильно, то стабильной будет и выходная амплитуда." как раз и не работает. Вы вообще не читаете, что я пишу.
По поводу КСВ можем обсудить википедию, например:
Коэффицие́нт стоя́чей волны́ (КСВ, от англ. standing wave ratio, SWR) — отношение наибольшего значения амплитуды напряжённости электрического или магнитного поля стоячей волны в пучностях линии передачи к амплитуде в узлах.

КСВ является мерой согласования нагрузки (например, антенны) с линией передачи (фидером). КСВ в линии передачи не зависит от внутреннего сопротивления источника электромагнитной волны (генератора) и (в случае линейной нагрузки) от мощности генератора. Значение КСВ в однородной линии передачи без потерь постоянно по всей длине линии передачи и не зависит от её длины.

КСВ влияет на:
КПД системы «линия передачи — нагрузка»;
проводящую способность линии передачи;
режим работы генератора.

И что здесь не так? Нагрузка - имеется. Фидер - в наличии. Генератор - разумеется тоже присутствует. КСВ нормируется даже для коаксиальных переходов.

[КРАМ]

[uquote="oldbulb",url="/forum/viewtopic.php?p=4745821#p4745821"]как раз и не работает.[/uquote]
У меня есть DDS генератор. И выходная амплитуда стабильна. ЧЯДНТ?
[uquote="oldbulb",url="/forum/viewtopic.php?p=4745821#p4745821"]По поводу КСВ можем обсудить википедию, например:....
....
И что здесь не так? Нагрузка - имеется. Фидер - в наличии. Генератор - разумеется тоже присутствует. КСВ нормируется даже для коаксиальных переходов.[/uquote]
Все не так. Длина фидера исключает наличие стоячей волны. Можно говорить о коэффициенте отражения, но в данном случае он не зависит от частоты и определяется исключительно соотношением внутреннего сопротивления генератора и сопротивления нагрузки.
Однако потрудитесь коротко изложить вашу задачу. Читать всю тему, начиная с 2023 года я не буду.
Для измерения АЧХ не требуется феноменальной стабильности выходной амплитуды генератора. Это относительное измерение.

[mickbell]

[uquote="oldbulb",url="/forum/viewtopic.php?p=4745812#p4745812"]хорошо, откинем нюансы с нагрузкой, согласен, что натягиваю сову на глобус. Хотя стабилизация выхода могла бы решить эту проблему. Но что за волны на АЧХ при неизменной нагрузке и на частотах менее мегагерца? Сказать, что гена неисправен - нельзя, ибо он проходит допуски и хоть сейчас неси в поверку. Это раз. Почему пятый разряд бегает в пределах ±5 единиц (то есть, у шестиразрядного вольтметра стабильно стоят только четыре разряда, а последние два разряда непрерывно бегают)? Это два. Почему-то у моего Г3-112 ничего никуда не бегает, а наблюдается закономерный медленный дрейф в той же пятой цифре. Если у вас есть DDS-генератор и приличный вольтметр - посмотрите, сколько разрядов стабильно стоят, а в каком разряде начинается беготня.[/uquote]2. Есть какой-то генератор, скорее всего, на DDS, но я с понедельника в отпуске и до него доберусь не скоро.
1. Стабилизация напряжения именно на выходном разъёме, конечно, возможна, но она приведёт к снижению выходного сопротивления вплоть до нулевого, на что и я, и Асмодей, и КРАМ вам уже намекали... даже не намекали, а прямо указывали.

[Igor84]

для любой схемы генератора нет никакой необходимости запариваться с подгоном усиления к трём, потому что ваша автоматика вырулит в нужное направление.

Согласен, но не путайте эту схему с мостом Вина: здесь же коэффициент передаче не равен 1/3, соответственно, и коэффициент усиления не равен 3. В данном случае при расчетах нужно стремится к выполнению условий формулы Кпетл.=A*β >= 1. Например, у меня стабильная генерация возникает при расчётном А<=2,31. Ниже - подавление частоты, но тут виной клиппинг из-за временного отсутствия АРУ, поэтому тут может быть всё, что угодно.

[oldbulb]

КРАМ, если не затруднит - насколько стабильна в числах? чем проверяли? Забудьте про стабилизацию, я про неё всуе упомянул и на повестке этот вопрос не стоял.

Задача: проверить АЧХ некоего измерителя, не имея никаких других приборов, кроме условного генератора с предсказуемой АЧХ. Диапазон частот - от 40 Гц до 100 МГц. Опорная частота, напряжение в которой принимается за 100% - 1 кГц. Одновременно решение вопроса - возможно ли решение при отсутствии контрольного вольтметра на входе проверяемого измерителя. На данный момент задача решается генераторами Г3-112 и Г4-158, но там всё не очень гладко, есть коэффициенты при переходе с диапазона на диапазон, которые приходится учитывать, а также приходится использовать контрольный прибор, который тоже не является красавчиком в части АЧХ.
Вы правильно заметили, что мне нужно относительное измерение. Но мне нужна ровная АЧХ и стабильная амплитуда, чтобы можно было проверять аппараты с погрешностью не хуже 0,5%. Меня бесят бегающие циферки на контрольном приборе, а заниматься анализом статистического распределения и прочими Студентами и Гауссами я не готов.

PS: На частоте 100 МГц длина кабеля 0,8 метра составляет более четверти длины волны. Типовая штыревая антенна УКВ представляет собой четвертьволновый вибратор, к примеру. Я фиг его знает, как это всё влияет на АЧХ, но носом чую, что никаких улучшений точно не даёт.

Добавлено after 1 minute 13 seconds:
Igor84, усложняете так же, как я усложняю со стабильностью амплитуды

[mickbell]

Как бы поступил я? Сделал бы два измерителя напряжения, входного и выходного, выходы их тем или иным способом обсчитал, получив отношение выходного напряжения ко входному, можно сразу в децибелах, и, наверно, ещё измеритель частоты, который выдаёт логарифмическое значение. Эти данные можно записывать, перестраивая частоту, и получать АЧХ в готовом виде. При таком подходе любая нестабильность несущественна - конечно, в разумных пределах.

[oldbulb]

mickbell, а зачем два? Был бы у меня нормальный измеритель - я бы и не парился. Снял бы АЧХ гены, а потом при проверке других аппаратов просто использовал поправочные коэффициенты. Я собственно сейчас так и делаю. Но надеялся, что за последние пятьдесят лет изобрели что-то получше, чтобы сходу одной ручкой крутануть и прогнать от 40 Гц до 150 МГц. Да, изобрели, но есть нюансы. И я опять возвращаюсь к коэффициентам и поправкам. Благо что мне это бывает надо раз в год и то чисто для себя. Поэтому никакие калибраторы за мильён денег не рассматриваются.

Кстати, ещё по поводу КСВ вспомнил. Если на приёмной стороне, где стоит 50 Ом терминатор, воспользоваться тройником и повесить через небольшой хвост контрольный прибор - то на частотах выше 10-15 МГц не факт, что получится верное измерение, буде даже тот хвост длиной в 20 см.

[mickbell]

[uquote="oldbulb",url="/forum/viewtopic.php?p=4745890#p4745890"]а зачем два? Был бы у меня нормальный измеритель - я бы и не парился. Снял бы АЧХ гены, а потом при проверке других аппаратов просто использовал поправочные коэффициенты.[/uquote]Вот зачем. Генератор, принимающий участие в измерениях, имеет ненулевое выходное сопротивление, а у подключаемого к нему устройства импеданс может оказаться какой угодно, соответственно, влиять на входное напряжение. Или нет, он строго определён и не меняется от экземпляра к экземпляру? Если оно не так, то первый измеритель, я считаю, обязателен. Но вы вольны считать как хотите.

[КРАМ]

[uquote="oldbulb",url="/forum/viewtopic.php?p=4745852#p4745852"]КРАМ, если не затруднит - насколько стабильна в числах? чем проверяли?[/uquote]
В том диапазоне частот, в котором я работал (от 58 кГц до 15 МГц) - лучше 1%, точнее выяснять не требовалось, проверял анализатором спектра Rigol DSA832 в линейной шкале.

Добавлено after 7 minutes 8 seconds:
[uquote="oldbulb",url="/forum/viewtopic.php?p=4745890#p4745890"]Кстати, ещё по поводу КСВ вспомнил. Если на приёмной стороне, где стоит 50 Ом терминатор, воспользоваться тройником и повесить через небольшой хвост контрольный прибор - то на частотах выше 10-15 МГц не факт, что получится верное измерение, буде даже тот хвост длиной в 20 см.[/uquote]
Вы, милостивый государь, пургу гоните.
Если вы повесили 50 Ом в качестве нагрузки на приемном конце 50 Ом кабеля, то вы получите КСВ=1. А если вы при этом подключитесь к этим 50 Ом еще чем нибудь, то все будет зависеть от импеданса этого "чего нибудь". Поэтому не надо флудить. Расчет линии - достаточно тривиальная задача и можно просто воспользоваться диаграммой Вольперта. Вы умеете пользоваться диаграммой Вольперта?
В заголовке темы фигурируют низкие частоты. То есть, скорее всего, звуковой диапазон. Причем тут КСВ? Вы понимаете как появляется КСВ отличный от единицы?

Добавлено after 7 minutes 33 seconds:
[uquote="oldbulb",url="/forum/viewtopic.php?p=4745852#p4745852"]На данный момент задача решается генераторами Г3-112 и Г4-158,[/uquote]
Наверное стоит разделить диапазоны частот и воспользоваться штатной измерительной техникой. Скажем, от 100 кГц и выше применить тот же Rigol DSA832/815-TG как есть, воспользовавшись его трекинг-генератором (он, к слову, DDS).
На НЧ можно использовать внешний DDS генератор и другой анализатор спектра.

Добавлено after 6 minutes 45 seconds:
[uquote="oldbulb",url="/forum/viewtopic.php?p=4745852#p4745852"]мне нужна ровная АЧХ и стабильная амплитуда, чтобы можно было проверять аппараты с погрешностью не хуже 0,5%.[/uquote]
То есть вам требуется неравномерность АЧХ в диапазоне 40 Гц...100 МГц с точностью 0,04 дБ?
Позвольте поинтересоваться назначением прибора, который вы пытаетесь проверить?
У меня есть стойкое ощущение, что вы морочите нам голову, высасывая из пальца числа.

[oldbulb]

КРАМ, да какая разница-то? Есть вопрос по АЧХ генератора - почему она может быть паршивой. Высасываю я что-то из пальца или не высасываю - как знание этого поможет сделать гену лучше, чем он есть? Генератор имеет 14-бит ЦАП, допустим, я не знаю алгоритмы, по которым он работает. Принимая "в лоб" - 14 бит позволяют выдать погрешность "в базе" 0,006%. Накинем один порядок на всякое дерьмо и округлим. Получим 0,1%. Вот он - гена мечты. И где этот гена, спрашиваю я вас, если за два килобакса мне предлагают всего лишь один процент? Куда сожрали целый порядок, ироды? А вы мне про сосание пальца. Вы продаёте, что ли, эти генераторы?

[КРАМ]

[uquote="oldbulb",url="/forum/viewtopic.php?p=4745925#p4745925"]да какая разница-то?[/uquote]
Разница большая.
Именно понимание потребности определяет понимание реализуемости..
[uquote="oldbulb",url="/forum/viewtopic.php?p=4745925#p4745925"]Генератор имеет 14-бит ЦАП, допустим, я не знаю алгоритмы, по которым он работает. Принимая "в лоб" - 14 бит позволяют выдать погрешность "в базе" 0,006%.[/uquote]
Проблема в незнании алгоритма DDS.
Проблема в непонимании основ теории сигналов.
Проблема в незнании основ метрологии.
Основным "родимым пятном" всех DDS является джиттер. Он лежит в основе принципа плавающей фазы. Но именно плавающая фаза позволяет получить высокое разрешение по частоте. Любой джиттер размывает спектр и одновременно приводит к размыванию амплитуды несущей этого спектра.
Вместе с тем, амплитудные измерения на высокой частоте определяются схемотехникой этих измерений и пониманием происхождения помех.
Генератор сам по себе не в состоянии реализовать даже заявленную в его мануале точность по амплитуде. Нужны грамотные внешние цепи и метрология.
Поэтому я возвращаюсь к первоначальному вопросу. Какая точность вам требуется при измерении АЧХ (лучше в дБ)?
Какими приборами вы измеряете амплитуду или действующее значение?
Какая схема этих измерений?
Покажите фото измерительной установки.

[oldbulb]

КРАМ, вот, наконец-то мы пришли к консенсусу, а то всё "купи DDS" да "купи DDS". А дело-то было не в бобине. На частоте 100 кГц вряд ли джиттер вносит существенный вклад в спектр. На частоте 100 МГц вносит, да, и это видно невооружённым взглядом, особенно если частота выборки 300 Msa/s. Да пофиг на джиттер, не в нём пока что проблема. А схема установки проста, как репа. Генератор связан с вольтметром (любым другим прибором) кабелем 50 Ом, 0,8 м длиной, на входе вольтметра стоит либо терминатор через тройник, либо коаксиальная нагрузка 50 Ом, измерения относительные.

[КРАМ]

[uquote="oldbulb",url="/forum/viewtopic.php?p=4745972#p4745972"]На частоте 100 кГц вряд ли джиттер вносит существенный вклад в спектр.[/uquote]
Не только вносит, но и не зависит от частоты за исключением случаев кратности синтезируемой частоты и частоты накачки DDS. То есть когда отсутствует проскальзывание фазы.

Добавлено after 4 minutes 54 seconds:
[uquote="oldbulb",url="/forum/viewtopic.php?p=4745972#p4745972"]А схема установки проста, как репа. Генератор связан с вольтметром (любым другим прибором) кабелем 50 Ом, 0,8 м длиной, на входе вольтметра стоит либо терминатор через тройник, либо коаксиальная нагрузка 50 Ом, измерения относительные.[/uquote]
Какой это вольтметр? Назовите модель.
Какой применен генератор? Назовите модель.
Покажите фото узла соединения вольтметра и коаксиала.

[mickbell]

[uquote="oldbulb",url="/forum/viewtopic.php?p=4745972#p4745972"]На частоте 100 МГц вносит, да, и это видно невооружённым взглядом[/uquote]Ибо 100 МГц несколько выбивается из рамок сабжа.

[Igor84]

Нашлась вот такая схема с использованием в качестве элемента стабилизации полевого транзистора:


И да, эта схема рабочая. Но эта схема на основе моста Вина включенного в цепь положительной обратной связи.

Я же хочу интегрировать данную систему АРУ в генератор на ОУ, который использует не мост Вина, а уже указанный упрощённый двойной Т-мост, включаемый в цепь отрицательной обратной связи.
Я собрал схему, но стабилизации получить так и не удалось - генерация просто уходит в клиппинг по питанию.
Если для моста Вина известно, что коэффициент усиления по напряжению должен быть 3, то для двойного Т-моста скорее применительно выполнение условия для запуска генерации, при котором общее петлевое усиление ОС для заданной частоты будет равно 1 или чуть более.
На практике я поставил в качестве R3 подстроечник на 10 кОм, чтобы за счет его регулировки управлять коэффициентом усиления - ниже сопротивление нижнего плеча -> выше усиление ОС и наоборот. Но изменение его сопротивления ничего не дало. Также пробовал подстроечник на 100 кОм, на 1 МОм - это тоже никак не повлияло на запуск работы АРУ. Единственное, на что влияет изменение сопротивления R3, так это то, что чем больше сопротивление нижнего плеча делителя, тем сильнее уменьшается частота выходного (клиппированого) сигнала, вот и всё.
Также в качестве R5 пробовал ставить подстроечник на 10 кОм, на 1 МОм, чтобы расширить оказываемое транзистором влияние на сопротивление нижнего плеча делителя, но нет,это тоже не помогло.
Также была версия, что АРУ ввиду своей медлительности и инерции просто не успевает отработать и генерируемый сигнал разгоняется до клиппинга. Пробовал уменьшать конденсатор детектора до 100 нФ - ничего не даёт.
Питание схемы +-12 В. Даже при питании +-6 В клиппинг не уходит, АРУ не работает.
Про генераторы на мосту Вина написано о описано много чего, а про генераторы на основе Т-моста, как режекторного фильтра раз-два и обчёлся. В упомянутой здесь статье генератора на Т-мосту ("В помощь радиолюбителю" Вып. 87, 1984) авторы используют терморезистор с нитью накаливанию, а также предлагают использовать лпмпочку. Т.е. схема сама по себе рабочая. Но я хочу перестроить её на систему АРУ на основе полевого JFET транзистора.

Кто-нибудь может объяснить или подсказать, почему при использовании генератора на основе двойного Т-моста не удаётся запустить АРУ на основе JFET? Что можно сделать?

[Asmodey]

[uquote="Igor84",url="/forum/viewtopic.php?p=4750418#p4750418"]И да, эта схема рабочая. Но эта схема на основе моста Вина включенного в цепь положительной обратной связи[/uquote]Рабочая... выше 100 герц. А на частотах 20-40 герц АРУ только так уходит в "раскачку", не будучи в состоянии прийти в равновесное состояние. Не всегда, но в зависимости от экземпляра ОУ, транзистора, соотношения резисторов во всех цепях. Именно с мостом Вина. Как-то получалось нормально работающая схема, но раза 2 или 3 потерпел фиаско и больше с этим не связывался. Вероятно, транзистор какой-то особенный попался когда все получилось. Хотя в промышленных ГНЧ такое используется, как будто в Г3-107 используется схема АРУ с полевым транзистором. Но там она посложнее будет.

[Igor84]

Asmodey, а есть какие-то мысли, почему с мостом Вина получается запустить АРУ, а с двойным Т-мостом - нет? Что я делаю не так?

[Asmodey]

Вообще без понятия. Я тогда все игрался номиналами резисторов и конденсаторов, транзисторы менял, но так и не добился нормальной работы АРУ с ПТ, кроме одного случая. Так что мне даже анализировать нечего было, не получил я необходимых данных для осмысливания причин. И повторюсь, у меня не работало как раз с мостом Вина но на частотах ниже 100 герц. Смысл моего поста в том, что схема на ПТ довольно капризная, и похоже что зависит от параметров нескольких компонентов сразу. Может какая-то определенная крутизна нужна, может повезет когда схема уравновесится на каком-то изгибе характеристики транзистора, а вдобавок к тому ВАХ выпрямительных диодов могут сыграть роль.

[Динозавр]

Igor84, ---Что я делаю не так?---
Реальную схему засекретили.