Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Генератор из книги Юный радиолюбитель
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Сайт и форум > В помощь начинающему > Схемотехника
Страницы: 1, 2
Alexashka
Цитата(vhk @ Jul 20 2015, 10:24) *
Речь о фазовых и амплитудных шумах сигнала.

Я знаю 2 способа наблюдения шумов -для режима AC Analysis -это классический режим оценки тепловых шумов, который идет на малом сигнале и может не совпадать с теми, которые будут при реальной работе устройства. Шумовые источники, заданные пользователем будут учитываться, если они заданы как тепловой шумогенератор. Этот способ годится для любой частоты и работает очень быстро.
Второй способ -это запуск Transient Analys, по окончании которого берется FFT и по спектру судят о наличии того или иного источника шума, однако в исходных компонентах по дефольту в этом режиме никаких источников шума нет (даже тепловых!). Например если я возьму ОУ, раскачаю ему усиление и посмотрю что будет на выходе -то там будет ровная линия вплоть до нано и пиковольт. Чтобы получить реальные шумы нужно в каждую интересующую Вас модель добавить шумогенератор. Здесь результат ИМХО будет гораздо ближе к реальному, но сами понимаете, для более-менее подробного спектра нужно достаточное время наблюдения, а значит длительная симуляция и обработка.
AML
Цитата
Моделируется ли в моделировщиках фазовый и амплитудный шумы сигнала генератора?

Micro-Cap такого анализа не проводит.
Есть ли такой анализ в других симуляторах, я не знаю.
TSerg
Никто не мешает создать свою собственную модель элемента с учетом тех или иных шумовых параметров.
Molotov
Здравствуйте, товарищи!
Начинаю вторую часть своего исследования.
На практике так сказать.

Вот привожу схему своей макетной платы:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нашел ошибку в монтаже, исправил - не помогло.
Теперь весь девайс собран по схеме - все равно не работает.
кондеснаторы нашел те, что на схеме. Т.е.
слева направо 4700pF, 4700pF, 5100pF.
Как в книге Юный радиолюбитель три конденсатора по 0,01 мкФ
не нашел.
Есть еще возможность заменить все три на 1000pF или
на 68000pF. Кто что посоветует?

Если прикосаешься к базе первого транзистора, то слышен
50 Гц фон, т.е. усилитель работает, но генерации никакой
нету. В общем если моя схемка Вам еще не надоела - пишите
что тут еще можно сделать.
Меджикивис
замените С4 на 1000 пф. Если хоть чрезвычайно тихий звук появится, значит просто вход последующего каскада избыточно нагружает генератор.
А вообще, я бы заменил МП11 на КТ315.
Alexashka
Цитата(Molotov @ Jul 23 2015, 19:58) *
Вот привожу схему своей макетной платы:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

А в Микрокапе-то оно работает?
TSerg
И где же у ТС модели МП11 и МП37 найдутся? laugh.gif

Соотношение полезной нагрузки R9=41 и балласта R7=390 - зашкаливает.
При h21e у МП37 ~ 25 - это особенно радует.
Alexashka
Цитата(TSerg @ Jul 23 2015, 21:09) *
И где же у ТС модели МП11 и МП37 найдутся? laugh.gif
Может какой германиевый (импортный) взял за основу.
Цитата(TSerg @ Jul 23 2015, 21:09) *
Соотношение полезной нагрузки R9=41 и балласта R7=390 - зашкаливает.
Зато индуктивное у неё очень даже соответствует.

Да ладно Вам, человек можно сказать делает первые шаги sm.gif
TSerg
Да я понимаю sm.gif

Цитата(Alexashka @ Jul 23 2015, 21:32) *
Зато индуктивное у неё очень даже соответствует.


Так и надо перенести R7 в цепь эмиттера со значением на уровне <100 Ом.
Повысим входное R у-ля, как минимум.
Molotov
Цитата(Меджикивис @ Jul 23 2015, 23:46) *
замените С4 на 1000 пф. Если хоть чрезвычайно тихий звук появится, значит просто вход последующего каскада избыточно нагружает генератор.
А вообще, я бы заменил МП11 на КТ315.

Насчет конденсатора С4 возможно Вы правы, надо будет попробовать. Я еще подумал на втором каскаде такой же делитель сделать, т.е. добавить нижний резистор 10 к.
Насчет КТ315 - возможно.


Цитата(Alexashka @ Jul 24 2015, 00:01) *
А в Микрокапе-то оно работает?

В Микрокапе работает. Смотрите мое сообщение №17.
Здесь я привел картинку только для оформления, чтоб в Paint'e не рисовать.
Эта схема в Микро-Капе не работает, т.к. здесь нужно настраивать полпитания
на каждом коллекторе базовыми резисторами.
Но и это я сделал. Все равно не работает. Там так и остается полпитания
постоянное напряжение на выходе.

Цитата(TSerg @ Jul 24 2015, 00:09) *
И где же у ТС модели МП11 и МП37 найдутся? laugh.gif

Это не модели, просто оформление.
TSerg
Модель капсюля ТА-56м ( аналог заявленного ):

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Реактивное сопротивление 180 Ом на частоте 1 кГц.
Alexashka
Цитата(Molotov @ Jul 23 2015, 21:40) *
В Микрокапе работает. Смотрите мое сообщение №17.
Здесь я привел картинку только для оформления, чтоб в Paint'e не рисовать.
Эта схема в Микро-Капе не работает, т.к. здесь нужно настраивать полпитания
на каждом коллекторе базовыми резисторами.
Но и это я сделал. Все равно не работает. Там так и остается полпитания
постоянное напряжение на выходе.

Вам AML приводил схему со стабилизацией первого каскада RC цепочкой в эмиттере. Оно конечно сложнее- 2 лишние детали, но поверьте, через какое-то время Вы сами к этому придете, когда надоест постоянно подкручивать базовый делитель. Это первое, второе - изменение которое Вы сделали -убрав резистор из эмиттера второго каскада -это не усовершенствование. Вы просто заблокировали выход генератора низким входным сопротивлением каскада. Почитайте для начала чем отличаются усилительные каскады с ОК (из книги юный радио-губитель) и с ОЭ (который Вы нарисовали последним).
И как советовали замените транзистор на другой, с бОльшим усилением.

2 Tserg: у того капсуля, который упоминал ТС полное сопротивление=260 на 1кГц, на рабочей частоте (5-6кГц) у него будет уже за килоом. Можно и резистор уменьшить и в эмиттер перенести, и даже капсуль вместо него в эмиттер поставить, но сначала ТСу нужно хоть какуюто генерацию получить.
Molotov
Ух, ну и проблем с этой схемой.
Такая простая а гемора вагон.

Она заработала наконец-то. Решающим фактром оказалась замена первого транзистора.
Я его заменил с МП11 на 2Т312Б.
Колебания смотрел осциллографом на коллекторе первого транзистора.
Синусоида получилась довольно красивая.
Размах от 0 до 3 В, середина колебаний примерно лежит на 1,5 В.
Период: 0,54 мс.
Частота: 1852 Гц.
Телефон наконец-то запищал.

Всем спасибо за ответы! sm.gif
Alexashka
Замечательно.
Интересно, а в умной книжке чтонибудь сказано, что транзистор должен иметь усиление не менее Ку=60 (на каждой ступени фазосдвигающей цепочки сигнал падает в 3,8раза, берем третью степень -получаем 55).
SSerge
Цитата(Alexashka @ Jul 25 2015, 01:34) *
Замечательно.
Интересно, а в умной книжке чтонибудь сказано, что транзистор должен иметь усиление не менее Ку=60 (на каждой ступени фазосдвигающей цепочки сигнал падает в 3,8раза, берем третью степень -получаем 55).

Не, 55 это уже перебор, тут раньше уже упоминалось, что для генератора с тремя RC звеньями нужно усиление 29, так что не так всё ужасно.
А если поставить 4 RC цепочки, то достаточно будет 19.
Alexashka
Цитата(SSerge @ Jul 24 2015, 22:34) *
тут раньше уже упоминалось, что для генератора с тремя RC звеньями нужно усиление 29

Не знаю откуда эта цифра, вот симуляция RC цепочки, номиналы примерно такие, как в схеме выше. R11-выходное сопротивление каскада генератора, входное сопротивление каскада порядка 30кОм при данных номиналах, оно учитывается слегка уменьшенным сопротивлением базового делителя (R3). Сдвиг в 180* получается на частоте 1,95кГц, коэффициент передачи цепочки =18,8м =0,0188 (ослабление в 53 раза). Для обеспечения генерации необходимо компенсировать это ослабление чтобы петлевое усиление было=1. Т.е каскад на транзисторе должен иметь усиление не менее 53 раза (0,0188*53 = 1). Хоть каскад и с ОЭ, его усиление не сильно отличается от бетта транзистора по причине того, что источник сигнала имеет большое внутреннее сопротивление (это все резисторы фазосдвигающей цепочки). И симуляция это подтверждает (транзисторы с бетта<60 дают затухающие колебания). А учитывая награзку в виде второго каскада требование по бетта становится уже не менее 75.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла
AML
Цитата
Не знаю откуда эта цифра,

Из теории генераторных схем. Критический коэффициент усиления для схемы с тремя RC-цепями 29. Реально для раскачки колебаний надо чуть больше, порядка 32-40.

Теория
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Другое дело, что не стоит забывать о том, что схема с ОЭ имеет сравнительно низкое внутреннее сопротивление (единицы Ом). А RC-цепь - достаточно высокое выходное (единицы Ом). Вот и получается дополнительное ослабление сигнала (делитель). Соответственно, для компенсации потери полезного сигнала приходится увеличивать коэффициент усиления.
А если сделать схему на ОУ и обеспечить высокое входное сопротивление, то всё работает по классике.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
TSerg
Из практики реальных неустойчивых схем ( 3-RC генератор без нагрузки), необходим h21e от 45 и выше.
Для реальных устойчивых схем - выше 50.
AML
Думаю, что при грамотном построении схемы на транзисторах генерацию можно запустить и при Ku=32-34.
Другое дело, насколько это Кu будет стабильным... Вот и берется полуторакратный запас. Правда, при этом увеличиваются искажения.

Вот пример моделирования.
Берем усилитель на двух транзисторах (второй каскад ОК обеспечивает малое выходное сопротивление, что исключает шунтирующее влияние подключаемой впоследствии 3RC цепи). Эмиттерным резистором каскада с ОЭ устанавливаем Кu=32.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Добавляем 3RC цепь и получаем генератор.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Из-за того, что схема находится на границе устойчивости, искажения невелики, синус красивый получается.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нелинейные искажения примерно 1.5%
Нажмите для просмотра прикрепленного файла






А вот если Ku сделать 45:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

то синус сразу "погрызаный" получается
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нелинейные искажения возрастают аж до 12%
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
TSerg
Это уже другая схемотехника.
Alexashka
Цитата(AML @ Jul 27 2015, 01:20) *
Из теории генераторных схем. Критический коэффициент усиления для схемы с тремя RC-цепями 29. Реально для раскачки колебаний надо чуть больше, порядка 32-40.

Теория
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Ясно. Всё это хорошо в теории, а именно в генераторе на ОУ -т.е усиление 29 и т.д, но речь шла о генераторе из книжки очумелые ручки, а там по симуляции (не я сам придумал, а взял примерно то, что у ТС нарисовано) выходят совершенно другие цифры, -как Вы правильно заметили и выход RC цепи нагружен входом транзистора, но не это главное, а то, что выходной сигнал снимается не с выхода эмиттерного повторителя, а с коллектора(!!!) этого же транзистора, где сопротивление в коллекторе и есть выходное сопротивление каскада (и в книжке кстати также сделано, хотя там есть второй каскад с ОК-еще один дибилизм по-моему). Попробуйте завести ОС не с эмиттера Q2, а с коллектора Q1, как в исходной схеме - получите те самые критические Ку=55. И частота там кстати в 1,3 раза меньше получается, чем расчетная.
AML
Alexashka , всё так. Я же не зря выше отметил
Цитата
Думаю, что при грамотном построении схемы на транзисторах генерацию можно запустить и при Ku=32-34.

А исходная схема (из книжки) особой грамотностью не отличается...

Выше я только хотел показать, что само фазоинферсное звено 3RC имеет коэффициент передачи 1/29. Соответсвенно, на нем возможно построение генераторов с критическим коэффициентом усиления порядка 32-34.
Но такая возможность есть только при определенной схемотехнике (т.е. при отсутсвиии бесполезной потери сигнала).
Alexashka
Цитата(AML @ Jul 27 2015, 09:53) *
Выше я только хотел показать, что само фазоинферсное звено 3RC имеет коэффициент передачи 1/29. Соответсвенно, на нем возможно построение генераторов с критическим коэффициентом усиления порядка 32-34.
Но такая возможность есть только при определенной схемотехнике (т.е. при отсутсвиии бесполезной потери сигнала).

Ясно.
Но хочу заметить, что схемы на транзисторах не блещут повторяемостью (особенно учитывая их разброс и температурные зависимости). Поэтому лучше давать запас усиления, а если нужно получить сигнал с малыми искажениями, то лучше вообще уходить от транзисторных схем и делать на ОУ sm.gif
Orthodox
Цитата(Alexashka @ Jul 27 2015, 10:12) *
Ясно.
Но хочу заметить, что схемы на транзисторах не блещут повторяемостью (особенно учитывая их разброс и температурные зависимости). Поэтому лучше давать запас усиления, а если нужно получить сигнал с малыми искажениями, то лучше вообще уходить от транзисторных схем и делать на ОУ sm.gif

Ежели на ОУ,да с малыми искажениями,то возникают неизбежные цепи регулировки коэффициента передачи например на полевых транзисторах (или в тяжёлых случаях даже на микро-лампочках) и т.д... А без цепей понижения коэффициента передачи после старта схемы именно чистый синус не получить ... sad.gif

И часто случается так,что именно в случае "не самой высокой квалификации" с такой схемой сходу почему-то справиться не удастся (хотя разобраться безусловно полезно).Может тогда проще то,о чём уже писал в п.4 "...применить что-то вроде MAX038 - http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX038.pdf ? При правильном подключении проблем нет вообще,да и синус почище будет,чем у сабжевой схемы"" ???
Abell
Цитата(Alexashka @ Jul 27 2015, 10:12) *
Но хочу заметить, что схемы на транзисторах не блещут повторяемостью (особенно учитывая их разброс и температурные зависимости).

ИМХО, повторяемость зависит от построения схемы laughing.gif Если задан температурный диапазон и нестабильность питания, можно подобрать серию транзисторов, на которой схема гарантированно будет работать в предельных режимах.
К сожалению, эта сторона "магии электроники" в последнее время все чаще остается "за бортом", в пользу узкоспециализированных микросхем и универсальных микроконтроллеров crying.gif
Признаюсь, "авторитетную книгу" Борисова и в детские годы авторитетом не считал, детско-любительские конструкции собирал по книге Р.Свореня sm.gif
А по этой конкретной схеме вот что удалось выжать:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
КТ315Б (Г, Е) справляется с задачей, разброс h21e 50...350, настройка смещения резистором R5. Если применить стабилизацию режима резистором (и конденсатором) в цепи эмиттера, то и настраивать ничего не надо. Искажения, правда, не измерял, но для такого класса схем оно и не надо sm.gif
Цитата(Alexashka @ Jul 27 2015, 10:12) *
Поэтому лучше давать запас усиления, а если нужно получить сигнал с малыми искажениями, то лучше вообще уходить от транзисторных схем и делать на ОУ sm.gif

Полностью согласен. Кстати, конструкций RC-генераторов с мостом Вина с достаточно малыми искажениями полно в любой литературе, в "Полупроводниковой схемотехнике" Титце и Шенка точно есть.

P.S. Исправил схему laughing.gif
AML
Abell, а с типом транзистора точно всё нормально на схеме? Инверсное ж включение получается.
Abell
AML, я ошибся - на схеме КТ361 sm.gif а в железе собрал на 315 - они под рукой были laughing.gif

Спасибо, что обратили внимание sm.gif

P.S. Пригляделся еще раз - да, и на схеме для транзистора p-n-p вместо 361 изображен 315, сейчас исправлю blink.gif
Alexashka
Цитата(Abell @ Jul 27 2015, 11:04) *
А по этой конкретной схеме вот что удалось выжать:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Классика sm.gif С4 устраняет ООС по переменке (а она не нужна, т.к дополнительно снижает входное сопротивление каскада), оставляя ООС по постоянке, нагрузка каскада -R6.
Вообще согласен с Вами, начинать нужно как раз с транзисторных схем, чтобы хотя бы представлять потом, как правильно сделать ключ на транзисторе (чтоб светодиодом помигать) и не путать ОК с ОБ или эмиттер с коллектором. И для данной задачи (услышать писк в наушниках) этой схемы более чем достаточно.
Molotov
Здравствуйте.
Сообщение к Orthodox по поводу микросхемы MAX038.
Посмотрел я эту микросхему, ну чтож хороша.
Все виды сигналов есть и даже частотная модуляция.
Впечатляет.
Правда меандр вот такой:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
В нашем радиомагазине такая микруха не нашлась:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Да и вообще я хотел написать, что если бы она и была бы, то
она бы стоила порядка 200р. + расходы на транспорт
(от 36 до 72 р.) и пришлось бы убить весь день чтобы
съездить в этот магазин.
До свидания.
Molotov
Здорово, парни! Можете помочь?
Хочу нагрузить этот генератор на первичную обмотку трансформатора, у которого сопротивление обмотки 15(Ом) - не сгорит выходной транзистор генератора. Частота генерации: 2(кГц).
А, ну понял, короче, нагрузил генератор на сопротивление катушки 3(Ома) сам того не зная.sm.gif Генератор работает, но колебания срываются постоянно. Скачут туда-сюда постоянно.
Генератор не сгорел, транзистор не сгорел - все нормально.sm.gif
Plain
2,5 года, 6 страниц... На какой-то вынос мозга похоже.

Если бы реально был нужен результат, то за 10 минут на ОУ и строго по учебнику — на первом ОУ и транзисторе компаратор, на втором ОУ интегратор, на третьем ОУ ФНЧ Саллена-Кея, на четвёртом ОУ буферный усилитель.

А ещё, за данным счетверённым ОУ, который в любом магазине всегда в наличии в среднем по 10 рублей, можно гарантированно никуда не ездить за 36, а тем более за 72 рубля, а просто пару минут поковыряться в ближайшей помойке.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Ydaloj
а ещё есть классная книжка Рона Манчини из TI - Op amps for everyone, там по генераторам на ОУ целый раздел отведён

или я это уже говорил в этой теме? не помню
Molotov
Зачем ОУ городить, если почти готовая плата была. Только пролетел я там с транзистором - не повезло - нужно большой коэффициент усиления у генераторного транзистора - в общем, читайте тему!:) Профессор молодец!:)
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.