Аналоговый аттенюатор Опции

[haker_fox]

Добрый день, дамы и господа!

Встала задача построить аттенюатор.
Требования:
1. Входное напряжение: синус 1.5 В, частота до 1 МГц.
2. Минимальное ослабление 0 дБ.
3. Максимальное ослабление 50 дБ.
4. Количество ступеней регулировки - не менее 128.
5. Коэффициент нелинейных искажений - не более 0,005%.

Хотя изначально хотелось бы не дискретный аттенюатор, а управляемый делитель. Моих познаний в аналоговой схемотехнике не хватает, чтобы спроектировать его. Хотя попытка была в виде полевика с обеднённым каналом + резистор в истоке (как у Хоровица и Хилла). Но результат оказался печальный: делитель искажает форму синуса, так что THD видно на глаз))) Отчаявшись, задумался, что можно ограничится дискретным аттенюатором, собранным из резисторов + аналоговых мультиплексоров. Поиск по аудиофильским сайтам привёл меня к этом же, только вместо мультиплексоров - реле. Изучение документации на один из аджилентовских генераторов позволило увидеть теже резисторы + мультиплексоры... Там может вообще невозможно сделать подобную фичу на транзисторах? Я думал о цифровых резисторах, но их THD в среднем 0,05%.

В связи с этим, вовпрос к уважаемому сообществу, как поступить? Может быть кто-то видел решение "электронного делителя" (без ступенчатого)? Да, тут ещё одно условие - не используем высокоскоростные операционные усилители...

Спасибо!

[Plain]

задача построить аттенюатор ... Любительский. Для души ... синус 1.5 В, частота до 1 МГц ... 0 дБ ... 50 дБ ... Изучение документации на один из аджилентовских генераторов

Задача создания любительского лабораторного генератора примитивна и решается соответствующим генератором с попросту изначально регулируемой амплитудой.

[haker_fox]

Задача создания любительского лабораторного генератора примитивна

Не может эта задача быть примитивной! Я ведь для себя и для души делаю! Есть желание добиться некоторых поставленных результатов, улучшить своё понимание в некоторых областях. Если бы мне нужен был просто генератор дома, я бы мог и с ебея сборку на AD'шку купить) Или на работе воспользоваться.

А вот мультиплексоры... Вы думаете они не дают искажения?

Дают, конечно! Но господа из аджилента использовали их для регулировки амплидуты синуса до 15 МГц. При этом у них не увидел каких-либо специальных ухищрений для нивелирования этих искажений. Всё прозрачно: DAC->фильтр->преаттенюатор->усилитель->выходной аттенюатор. Вполне возможно, эти ухищрения также прозрачны, и я их просто не вижу.

[Alexashka]

...господа из аджилента использовали их для регулировки амплидуты синуса до 15 МГц. При этом у них не увидел каких-либо специальных ухищрений для нивелирования этих искажений. Всё прозрачно: DAC->фильтр->преаттенюатор->усилитель->выходной аттенюатор...

У DDS в основном ЦАП дает все искажения. Если ЦАП 12-битный выше 72дБ по динамике никак не прыгнешь.
Но может раскроете секрет, что у Вас за генератор и какие мультиплексоры в нем используются?

[haker_fox]

У DDS в основном ЦАП дает все искажения. Если ЦАП 12-битный выше 72дБ по динамике никак не прыгнешь.
Но может раскроете секрет, что у Вас за генератор и какие мультиплексоры в нем используются?

За основу взял принципильную схему, которая легко гуглится в интете, вот этого чуда. Мультиплексоры они используют 74hc4051 в канале синуса. Амплитуда прямоугольников, полученных компаратором lt1016, регулируется дифференциальным каскадом (ЦАП дифференциальный выход имеет) за счёт управляемого источника тока. Я полагаю, это сделано по причине того, что мультиплексоры из-за входной ёмкости задавят высшие гармоники прямоугольника. Я приложил файл со схемами. Весь Service Manual можно найти в сети.

Свой генератор делаю с более скромными параметрами: синус 100 кГц. Амплитуда +-15 В. Выходное сопротивление 50 Ом. Прямоугольник буду получать также компаратором, но из-за более низких частот регулировку амплитуды не буду отделять от регулировки амплитуды синуса. ЦАП AD5552. Ещё раз повторюсь, проект любительский с самом хорошем смысле Именно желание укрепить свои знания в некоторых областях, и восполнить пробелы образования. На работе в основном другие задачи: измерение сигналов, хочется вот генерацию освоить)))

В сравнении с "генератор треугольника->ФНЧ->буфер", всё мутно.

Я забыл упомянуть в исходном сообщение, что обработка различных сигналов ведётся немного по разному: разные узлы регулировки амплитуды, разные фильтры, но в целом всё примерно так. А чем треугольник генерировать? Аналоговым способом? Но цировой синтез несколько более перспективен хотя бы своей гибкостью. Или я вас неправильно понял? По предложенной вами схеме hp делала свои генераторы лет так несколько десятков назад

Вообще читая различные статьи и сайты, посвященные HP, всё больше понимаешь, что это была Школа именно с большой буквы! Не знаю, как сейчас, но тогда...! Выпускать столько новаторской техники и литературы, это классно! До сих пор не теряет своей актуальности.

Прикрепленные файлы

 Agilent_33120A_schematics.7z ( 6.38 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 20

 

[Alexashka]

За основу взял принципильную схему, которая легко гуглится в интете, вот этого чуда. Мультиплексоры они используют 74hc4051 в канале синуса.

Замечательно, но Вы смотрели какие у этого "чуда" искажения?

Spurious (non-harmonic)
DC to 1 MHz <-65 dBc
1 MHz to 15 MHz < -65 dBc + 6 dB/octave

Total harmonic distortion
DC to 20 kHz <0.04%
Phase noise <-55 dBc in a 30 kHz band

0,04%, такой уровень искажений способен давать даже усилитель мощности для сабвуфера Так что пример не самый лучший для Вас.

[haker_fox]

Так что пример не самый лучший для Вас.

Более лучшего не нашёл) У HP больше всего доступных схем приборов)))
Но это общий THD. Полагаю, что аттенюатор гораздо точнее)))

[Alexashka]

Полагаю, что аттенюатор гораздо точнее)))

Ну если есть информация о нелинейности ключей, то можно просто посчитать. А если таковой нет, то просто макетируете и проверяете -делов то. Правда нужен будет генератор с гораздо более низкими искажениями.

ЗЫ. занглянул в даташит -есть там график типового сопротивления в зависимости от входного сигнала -вот по нему можете прикинуть искаэжения.