Генератор качающейся частоты и амплитуды

[Rusaln]

Здравствуйте форумчане, у меня даже не вопрос, целое ТЗ.

Есть необходимость генерировать синусоиду 40 кГц с переменной частотой (+-1кГц) и амплитудой (+-90%). При этом и частота и амплитуда должны меняться автоматически с заданными частотами.

Как мне рассказали в другом месте это называется ГЧК.

Собственно я прошу помощи в поиске схемы ГЧК попроще, т.к. в степь электроники меня занесло сугубо из потребности решить задачу своей специальности - акустической химии. Из известных данных, помимо того, что выше уже изложил - потребитель 40 Вт, 20 Ом.

Ничего более точного увы не смогу сказать.

Буду очень рад пообщаться на эту тему!

[Ariadna-on-Line]

Не ГЧК, а ГКЧ (генератор качающейся частоты, он же свип-генератор).
Автоматически - разумеет контроллер или процессор.
40 Ватт - усилитель звуковой частоты.

Ну усилитель, он и в Африке усилитель. А вот ГКЧ и контроллер вероятнее всего заменит комп с аудиоплатой. Для 40кгц плату придется конечно поискать... Как и софт. Но они наверняка есть.

[Rusaln]

С аудиокартой пройденная тема - такой фокус не прокатит. С частотой дискретизации 192кГц хороший синус не получить на 40кГц. Плюс вырезать фильтры на самой аудиокарте придется... По крайней мере мне так в куче мест объяснили, как бы я сам ни хотел использовать аудиокарту в этом деле(

[B@R5uk]

...По крайней мере мне так в куче мест объяснили...

Наговорить что угодно могут, а вы сами пробовали? Я у себя с 48 кГц дискретизацией получал прекраснейший синус и на 18 кГц. Выше тоже работает, но там завал частоты и сдвиг фазы, причём, при желании, можно откалиброваться и генерить вплоть почти до 22 кГц.

Не нравится простота и доступность, можно взять какой-нибудь быстродействующий контроллер с ЦАП, типа STM32, и запрограммировать его. Сделать к нему обвязку, усилители, фильтр Батерворта где-нибудь 5-го порядка рассчитать для его частоты дискретизации, спаять и настроить это всё.

[Дмитрий М]

Или купить готовый генератор звуковой с возможностью внешней расстройки частоты постоянным напряжением, из серии Г3-хх. Например Г3-117, вроде 112 тоже имеет вход расстройки выходной частоты, ну и другие есть. Готовый заводской прибор, я такие стенды ещё в 80-х делал для исследования сонолюминисценции. Найти с софтом типа лабвью комповую плату с АЦП постоянного тока 2-хканальную (один канал на частоту другой на мощность) по любому проще чем разрабатывать звуковой генератор с нуля.

[Rusaln]

...По крайней мере мне так в куче мест объяснили...

Наговорить что угодно могут, а вы сами пробовали? Я у себя с 48 кГц дискретизацией получал прекраснейший синус и на 18 кГц. Выше тоже работает, но там завал частоты и сдвиг фазы, причём, при желании, можно откалиброваться и генерить вплоть почти до 22 кГц.

Не нравится простота и доступность, можно взять какой-нибудь быстродействующий контроллер с ЦАП, типа STM32, и запрограммировать его. Сделать к нему обвязку, усилители, фильтр Батерворта где-нибудь 5-го порядка рассчитать для его частоты дискретизации, спаять и настроить это всё.

Мне надо 40кГц, на трех испытанных мною аудиокартах на выходе нет сигнала, все режется на 22-22.5кГц.

Добавлено after 2 minutes 45 seconds:

Или купить готовый генератор звуковой с возможностью внешней расстройки частоты постоянным напряжением, из серии Г3-хх. Например Г3-117, вроде 112 тоже имеет вход расстройки выходной частоты, ну и другие есть. Готовый заводской прибор, я такие стенды ещё в 80-х делал для исследования сонолюминисценции. Найти с софтом типа лабвью комповую плату с АЦП постоянного тока 2-хканальную (один канал на частоту другой на мощность) по любому проще чем разрабатывать звуковой генератор с нуля.

Вы используете форум для того, чтобы самоутверждаться? Извините, я понял только 15% вашего сообщения.

[Ariadna-on-Line]

Аудиокарта с частотой дискретизации 384кгц наверное терпимо воспроизведет 40 кгц.
Когда дело в цифрах, вроде частоты ADC, разрядности и тд., фирмы обычно стараются сделать такое, за пределами обычного ширпотреба. На всякий случай наверное. Дело не хитрое, когда путь накатан. Надо просто искать.

Ну фиг с ней с частотой. Управляемый регулятор громкости тоже придется делать и чем-то им "автоматически" управлять...
Морока. А тут на компе программу запустил и радуйся.

[El-Eng]

Для задачи ТС хорошо подходит USB генератор из этой статьи. В ней, также, приведены все необходимые данные (с примером) для разработки собственного управляющего приложения. На форуме есть ветка с отзывами, обновлениями и рисунками печатных плат.
Ну, а усилитель - другая задача.

[B@R5uk]

...на трех испытанных мною аудиокартах на выходе нет сигнала, все режется на 22-22.5кГц...

Забавно и печально. Потому что это искусственное обрезание. Возможно, недобросовестный производитель даже частоту дискретизации для вывода использует меньшую, чем заявлена.

Добавлено after 2 minutes 50 seconds:

Для задачи ТС хорошо подходит USB генератор из этой статьи.

Этот генератор использует не полноценный АЦП, а синтезатор сигнала с встроенной таблицей синуса. Хотя схема из даташита намекает на то, что управляющие сигналы можно пустить в обход этой таблицы, а так же в обход сумматора фазы, это ещё не значит, что нет других тонкостей, которые могут помешать. Но как отправная точка — сойдёт. Главное внимательно вникнуть в документацию.

[El-Eng]

Этот генератор использует не полноценный АЦП, а синтезатор сигнала с встроенной таблицей синуса. Хотя схема из даташита намекает на то, что управляющие сигналы можно пустить в обход этой таблицы...

АЦП? Вы, наверное, имеете ввиду ЦАП? Он там самый что ни на есть полноценный, 10-разрядный.
Таблица синуса, понятно, нужна для формирования синусоидального сигнала.
А обходится она при формировании треугольного сигнала.

[Ariadna-on-Line]

Ну если-таки надумаете - Сделайте звуковой свип-генератор на основе моста Вина. Вместо переменных резисторов возьмите фоторезисторы. Благо их щас навалом за копейки. Маленькие такие с горошину, с офигенным диапазоном изменения R. На них же и модулятор амплитуды. А светодиоды для управления. А вот контроль частоты и амплитуды - это уже другой разговор.

[tataff]

Намного проще:
1. Девиация 2КГц делает на 2х кварцевых генах с разносом 40КГц, один фикс, второй качается варикапом (качнуть на 2КГц - не проблема). Дальше смеситель и полосовой фильтр. Есть готовые гены, в корпусах "Терек" и "Акация", делает до сих пор московский "Кварц" и питерский "Морион", стоят недорого.
2. Управлять выходным уровнем - еще проще, готовая микра от теле-радио "громкость" (там лестница резов с двунаправленными КМОП ключами), стоит копейки, есть с управлением цифровым кодом, есть с управлением уровнем потенциала (встроенный АЦП).
Фсё
Прим. опторезисторы имеют чудовищную нелинейность АХ, замумукаешься ее линеаризировать, да и сопротивление фотореза капитально плывет от нагрева лампочкой...