OPAMP VCO @ 455 kHz

[YS]

Собственно, такой вопрос. Я собираюсь делать управляемый напряжением генератор синуса на 455 кГц. Желаемый диапазон перестройки - около 410-500 кГц (+/- 10%).

Есть мысль сначала сгенерировать треугольник, управляемый напряжением, а потом с помощью ФНЧ обратить его в синус, выделив первую гармонику.

Единственный вопрос - можно ли применять операционники на таких частотах? Возможные кандидаты - TL082 (GBW=4 MHz, Slew Rate = 13 V/usec), NE5532 (GBW=10 MHz, Slew Rate = 9 V/usec).

Что скажете, товарищи?

[VT1]

сначала сгенерировать треугольник

Да уж.



Но лучше взять LС генератор и перестраивать варикапом.

[SmarTrunk]

Можно применять ОУ, но не такие.

Могу рекомендовать LMH6643. 130 МГц полоса, почти Rail-to-Rail, работает на низкоомную нагрузку (можно подключить на выход коаксиал 50 Ом через резистор 50 Ом), может работать от низковольтного питания, дешевый, доступный. Можно использовать как обычный ОУ. У меня на нем собран активный ФНЧ с частотой среза 1 МГц.

Но релаксационный генератор будет иметь неслабые фазовые шумы, т.е., грубо говоря, медленные и быстрые гуляния частоты. Так что обычный ВЧ-генератор с перестройкой варикапами тут может быть лучше. Хотя частота невысокая, попробовать можно.

[YS]

но не такие

Для моего образования, почему? Ведь по идее у одного скорость нарастания 13 В/мкс, у другого - 9 В/мкс. При питании 5В от нуля до полного питания напряжение будет расти 400 нс и 560 нс соответственно, в то время как период колебаний частотой 500 кГц составляет 2 мкс. Т.е., как минимум, усиливать такую пилу они могут. Где кроется подвох?

Могу рекомендовать LMH6643.

Спасибо, взял на заметку.

Lazy, спасибо, интересная схема. Я так понимаю, емкость C1 не играет существенной роли и служит только для заземления базы транзистора по ВЧ? Т.е., можно поставить и 0.1 мкФ, и 0.33 мкФ, и т.д.?

[SmarTrunk]

Могут- не значит, что будут хорошо. Т.к. чем меньше запас по быстродействию, тем хуже результат - искажения типа "ступенька", выбросы на фронтах (на изломах пилы) и т.д.

Тут все очень просто. Почти "идеальность" ОУ получается из-за большой глубины отрицательной обратной связи, которая получается из-за чрезвычайно большого усиления. Но на высоких частотах оно снижается (и встроенная частотная коррекция этому очень способствует) вплоть до "частоты единичного усиления". А чем меньше ООС, тем больше вылезают все нюансы схемотехнического построения ОУ.

Опять, быстродействующие ОУ делают так, чтобы они были изначально линейны и не вносили много искажений в сигнал, поэтому их можно использовать почти до предела их "частотных возможностей" - в даташитах есть примеры работы в качестве повторителя на сотне мегагерц. "Классические" "медленные" ОУ, думаю, в принципе не предполагают работу с сигналами вблизи частоты единичного усиления, и какой будет результат - только практика покажет.

[YS]

SmarTrunk, в целом я понимаю, что ОУ с GBW 130 МГц и скоростью нарастания 130 В/мкс лучше, чем с полосой 4 МГц и 13 В/мкс. Вопрос в том, как определить оптимальный запас?

Lazy, я потыкал эту схему. Напряжение на выходе меняется достаточно сильно, и выдает она, мягко говоря, не синус. Так что все равно придется выделять первую гармонику, а тогде уже лучше на ОУ...

Кстати, может правда собрать на том же ОУ генератор Хартли с варикапом?

[Gudd-Head]

Неужели нет готовой схемы ГУНа на ОУ? Может, по-старинке варикапы применить?

[SmarTrunk]

Есть:
http://radiokot.ru/circuit/analog/generator/06/
Но лучше всего на DDS:
http://radiokot.ru/circuit/digital/measure/32/
Потому, что имеем на выходе стабильность кварцевого задающего генератора, а не релаксационный генератор, работающий самоблудом.

[YS]

Неужели нет готовой схемы ГУНа на ОУ?

Ну, гугл сказал, что только та, которую я приводил, генерирующая треугольник.

Есть:

Ненене, мне нужен не лабораторный генератор с коэффициентом гармоник 10^(-100500) и стабильностью over 9000, а простенький гетеродин для генерации ЛЧМ-сигнала с центральной частотой 455 кГц. Понятное дело, что если бы генератор был самоцелью, я бы занялся DDS.

Я пока думаю над тремя вариантами:

1. Первый вариант, на ОУ и фильтре. Не нравится фильтром.
2. Генератор Хартли на ОУ, перестраиваемый варикапом.
3. Генератор Хартли на транзисторе (полевом?), перестраиваемый варикапом.

Правда, я доныне еще ничего не перестраивал варикапом...

[Gudd-Head]

А что плохого в фильтре? Помнится, у треугольного сигнала только нечётные гармоники. На одном (каждом) дополнительном ОУ можно собрать ФНЧ 2-го порядка Саллена-Ки. При таком перекрытии по частоте достаточно будет неперестраиваемого. Хотя возможно с частотой будет меняться и амплитуда.

[YS]

Хотя возможно с частотой будет меняться и амплитуда.

Вот это и смущает.

Ладно. Пожалуй, я добуду варикап и поэкспериментирую с генератором Хартли.

[SmarTrunk]

У меандра тоже только нечетные гармоники. Так что простой активый фнч второго порядка на ОУ - и все хорошо. А ГУН с меандром делается на 1533ЛА3

[Gudd-Head]

Вот это и смущает.

Так надо работать в подальше от частоты среза, где в полосе пропускания АЧХ не меняется.

[YS]

Пожалуй, я добуду варикап и поэкспериментирую с генератором Хартли.

Таки нет. Я посчитал - при приемлемой индуктивности (порядка 100 мкГн) необходимая емкость должна иметь порядок 1 нФ, в то время как варикапы имеют емкости порядка десятков-сотен пикофарад.

Так что похоже да, генератор на ОУ + фильтр есть единственный доступный выход.

[Gudd-Head]

Можно ещё менять сопротивление
Например, взять терморезистор с выводами для подогрева

[YS]

взять терморезистор с выводами для подогрева

[Gudd-Head]

Что смешного? У меня есть такие. Только никак не могу вспомнить как называется.

[YS]

Что смешного?

Генератор с такой штукой способен выдавать ЛЧМ с периодом перестройки 1 мс?

[Gudd-Head]

Вряд ли, конечно. Только период перестройки только сейчас всплыл.

[SmarTrunk]

Самый лучший результат на СВЧ получался на ЖИГе -железо-иттриевом гранате. Он используется как сердечник катушек, меняя свою магнитную проницаемость в зависимости от величины внешнего постоянного магнитного поля, создаваемого отдельной катушкой, на которую подается пила. При этом не страдает добротность, в отличие от использования варикапа. Может, тут также можно сделать, если взять очень большой гранат?