Альтернатива лампочки в генераторе НЧ

[Igor84]

Ещё хотелось поднять вопрос выбора сдвоенного переменного резистора. В этой теме уже справедливо высказывалась мысль о важности использования достаточно точного резистора, как одного из важных элементов стабилизации.
Проблема в том, что такие сейчас наверное не найти.
Я нашёл у себя несколько современных сдвоенных WH148 на 10 кОм. Закрыв глаза на то, что только один из нескольких имел приблизительно заявленное сопротивление, я решил проверить величину отклонения значений сопротивления верхнего и нижнего резистора для некоторых определённых установленных значений на каждом экземпляре.

В результате полученных данных построил такие графики зависимостей (отклонений одного от второго):
1-й: Мин. откл. = 0,15 кОм; Макс. откл. = 0,06 кОм; Разница МИН-МАКС: 0,21 кОм:

2-й: Мин. откл. = -0,3 кОм; Макс. откл. = -0,02 кОм; Разница МИН-МАКС: 0,28 кОм:

3-й: Мин. откл. = -0,2 кОм; Макс. откл. = 0,03 кОм; Разница МИН-МАКС: 0,23 кОм:

4-й: Мин. откл. = -0,17 кОм; Макс. откл. = 0,12 кОм; Разница МИН-МАКС: 0,29 кОм:


Откопал ещё у себя два отечественных. Так там отклонение верхнего и нижнего сопротивлений в некоторых положениях движка, например для СП3-4аМ, составило около 600 Ом.

А у вот такого на 10 кОм:

и вовсе отклонение от 0,8 до 0,9 кОм (и это не просматривая весь диапазон).

Насчёт современных - не знаю, может мне просто попались экземпляры из такой партии. Но смотрю ещё продаются вот такие (вроде модель RK097N):

Здесь закрытый корпус, а вот что по точности - не известно. Да ещё и, если я правильно понял, они с выключателем, что не очень.

Подводя итог, хотелось бы узнать, на сколько вообще критичен такой разброс для данной схемы (на примере приложенных выше измерений)?
Здесь уже отписывались, кто собирал генератор по этой схеме. Какие переменники вы использовали, с каким разбросом?

Какие современные переменники качественнее или точнее того же WH148? Тут вообще приходит мысль, раз большинство переменников выпускаются с такими отклонениями и это имеет большое значение, то почему бы не поставить последовательно с одним из выбранных ещё один переменный резистор, например, на 1 кОм, вывести его на переднюю панель и уже им производить коррекцию в случае, когда амплитуда не стабилизируется именно по этой причине.

[АлександрЛ]

Интересно, а насколько разбалансированы проволочные переменные сдвоенные резисторы?

https://proektsr.ru/catalog/pp2-14/pp2- ... sdvoennyy/
https://proektsr.ru/catalog/pp3-44/pp3- ... sdvoennyy/
https://radel.ru/shop/products/view/6815921
https://radel.ru/shop/products/view/6815171
https://proektsr.ru/catalog/pp3-45/pp3- ... sdvoennyy/
https://radel.ru/shop/products/view/6410642
https://radel.ru/shop/products/view/6410641
А ещё существует вот такой резистор:

https://radel.ru/shop/products/view/6474537
https://radel.ru/shop/products/view/5309422
https://radel.ru/shop/products/view/6932543

Добавлено after 3 minutes 46 seconds:
[uquote="Igor84",url="/forum/viewtopic.php?p=4581803#p4581803"]Тут вообще приходит мысль, раз большинство переменников выпускаются с такими отклонениями и это имеет большое значение, то почему бы не поставить последовательно с одним из выбранных ещё один переменный резистор, например, на 1 кОм, вывести его на переднюю панель и уже им производить коррекцию в случае, когда амплитуда не стабилизируется именно по этой причине.[/uquote]

Я, как-то не заметил "нестабилизации амплитуды" из-за разбаланса резисторов, скорее, из-за разбаланса, могут возникнуть искажения..

[Asmodey]

Я делал сдвоенный переменник из двух одинарных ППБ. Расхождение сопротивления между секциями при полном обороте было что-то около 3%. Промышленные сдвоенные проволочные давно не попадались.

Так-то в фабричных генераторах низкой частоты применяются переменные резисторы и КПЕ сильно отличающиеся от обычных, таких нам привычных. Там точно не СП и не ППБ, нередко индивидуального исполнения под конкретный прибор.

[АлександрЛ]

Я, как-то, сделал сдвоенный переменник из двух многооборотных резисторов по 10 кОм.. Не знаю, на сколько они были рассогласованны, но генератор НЧ с мостом Вина- работал.

А вот тот же генератор, но со сдвоенным резистором ПП3-44

[As]

Многосекционные КПЕ пока ещё доступны, согласованность их секций лучше, чем у переменных резисторов, кроме того, обычно есть возможность подстроить согласование секций, подгибая/отгибая подстроечные сегменты... Единственная "засада" - необходимость тщательного экранирования...

[mickbell]

Какие КПЕ, какие лампочки? Есть же DDS.

[Asmodey]

Синтезатором сейчас никого не удивишь. А вот лампочкой...

[mickbell]

Если поставить себе цель кого-то удивить - то ага, а если хочется получить прибор с хорошими характеристиками...

[Asmodey]

Ну дык Другой цели не вижу. Либо удивить, либо самому удивиться

[Igor84]

Хочу продолжить обсуждение этой темы. Стоит задача интегрировать в эту схему, основанную на упрощённом двойном Т-мосте, систему стабилизации на базе JFET.
Но для начала я бы хотел разобраться, как рассчитывается делитель в цепи ПОС для обеспечения стабильной генерации?

Итак, имеем схему:



В генераторах, построенных на мосте Вина коэффициент передачи равен 1/3. Следовательно, для запуска генерации требуется, чтобы коэффициент усиления был равен 3. Т.е. в три раза сигнал ослабляется, в три раза усиливается. Расчет усиления выполняется по формуле А = 1+(R6/R7). Т.е., другими словами, R6 = 2*R7. Это обеспечит запуск генерации.

В моём же случае это не мост Вина, а упрощенный двойной Т-мост, по сути фильтр. Здесь правило 1/3 не работает.

Пока вопрос такой: как рассчитывается делитель R6 R7 применительно к такой схеме генератора?

[oldbulb]

В схеме на упрощённом T-мосте амплитуда выходного сигнала определяется соотношением ёмкостей частотозадающих конденсаторов в цепи ООС, о чём написано в описании к схеме. Делитель в цепи ПОС подбирается исходя из необходимого режима работы термистора и получения допустимого уровня искажений на низкочастотном конце диапазона.

Добавлено after 33 minutes 25 seconds:
mickbell, в теме про выбор генератора я спрашивал по поводу метрологии генераторов DDS. Никто мне внятно так и не ответил, просто советовали брать небюджетный. Вот попал мне тут в руки небюджет случайно и проверил я его АЧХ и стабильность. Ну скажем коротко - я был очень сильно разочарован. Хотя с точки зрения паспорта всё нормально - свой один процент заявленной неравномерности он обеспечивал, а стабильности вообще никто не обещал. Ригол четвёртого поколения, цена за новый порядка 150-180 тысяч, в зависимости от крайней частоты.

[mickbell]

Интересно, что там внутри того Ригола. Неужели DDS? Тогда мне совершенно непонятно, как можно сделать нестабильный по амплитуде и частоте генератор. Брак, наверно.

[oldbulb]

mickbell
Про частоту я ничего не говорил. С частотой у него всё более чем прекрасно - 5 ppm в наличии. Амплитуда вихляется по некоторым частям диапазона в обозначенном паспортном пределе 1%, плюс к тому гуляет в пятом знаке - то ли шумы, то ли ещё что. В общем, по части амплитуды мало отличается от моего Г3-112 или Г4-158. Собственно, мне вообще непонятно, как можно ожидать какой-то точности установки, не имея стабилизации выхода и полагаясь только на ЦАП. Мало ли что там творится на выходном разъёме - да и нагрузка 50 Ом не всегда прямо вот 50 Ом, она вполне может быть и 50,0135 Ом, например. Также и согласованность нагрузки может быть под вопросом, КСВ вообще неизвестен. Поэтому, когда говорят о невероятной стабильности выхода DDS-генератора, у меня возникают серьёзные сомнения. Про искажения я тоже не упоминаю, 0,1% до 20 кГц - это вам не Г3-118, придираться не будем. Всё-таки на сотне мегагерц у него -50дБ, а это значительно лучше, чем у Г4-158, который еле-еле натягивает -30 дБ.

[mickbell]

Гы. Гыгы. Если вы хотите независимости амплитуды от сопротивления нагрузки, то вам следует смириться с тем, что выходное сопротивление будет не пятьдесят, а ноль ом. Если вы хотите выходного сопротивления пятьдесят ом, то не ожидайте стабильного выходного напряжения при изменении сопротивления нагрузки. Это принципиально и это никак не обходится независимо от внутреннего устройства.

[Igor84]

амплитуда выходного сигнала определяется соотношением ёмкостей частотозадающих конденсаторов в цепи ООС

Нет, ООС определяет частотные характеристики генератора, фактически задаёт параметры фильтра. За стабилизацию амплитуды и её уровень отвечает в данном случае положительная обратная связь.

Делитель в цепи ПОС подбирается исходя из необходимого режима работы термистора

Вообще-то, как я указал, в схему будет внедряться JFET. Но, прежде, необходимо было понять, как рассчитывается делитель в цепи ПОС для обеспечения стабильной генерации.
Экспериментально я уже выяснил, что перед тем как устанавливать какой-либо нелинейный или управляемый элемент, необходимо подобрать соотношение делителя таким образом, чтобы была устойчивая генерация, конечно же пока даже клиппированная (и это понятно). На практике выяснил, что это обеспечивается путем уменьшения уровня усиления от максимального, заданного делителем. Как только генерация появляется, это и будет отправным моментом для внедрения управляемого элемента. Также, как выяснилось, приблизительные параметры делителя также можно рассчитать, что я уже и сделал. Остальное уже выполнить проще ручной настройкой.

[КРАМ]

[uquote="oldbulb",url="/forum/viewtopic.php?p=4745799#p4745799"]Мало ли что там творится на выходном разъёме - да и нагрузка 50 Ом не всегда прямо вот 50 Ом, она вполне может быть и 50,0135 Ом, например. Также и согласованность нагрузки может быть под вопросом, КСВ вообще неизвестен.[/uquote]
А вы точно знаете кто такой КСВ?

Добавлено after 5 minutes 1 second:
[uquote="oldbulb",url="/forum/viewtopic.php?p=4745799#p4745799"]когда говорят о невероятной стабильности выхода DDS-генератора, у меня возникают серьёзные сомнения.[/uquote]
Если вы говорите про выход непосредственно синтезатора, а не буферного усилителя, то выходная амплитуда синуса будет определяться соотношением частоты накачки DDS и частоты синтезируемого синуса. И это чистая математика. Сиречь, абсолютная стабильность.

[Asmodey]

[uquote="oldbulb",url="/forum/viewtopic.php?p=4745799#p4745799"]Собственно, мне вообще непонятно, как можно ожидать какой-то точности установки, не имея стабилизации выхода и полагаясь только на ЦАП. Мало ли что там творится на выходном разъёме - да и нагрузка 50 Ом не всегда прямо вот 50 Ом, она вполне может быть и 50,0135 Ом, например.[/uquote]Неправильная нагрузка это уже не проблема генератора. Если же генератор будет следить за нагрузкой, каким образом, интересно, будет обеспечиваться необходимый импеданс на его выходных зажимах?

[oldbulb]

КРАМ, подсознательно догадываюсь. Лучше по делу что-нибудь скажите. У вас-то точно есть приличное оборудование, я уверен. Не пойму ещё - зачем мне "выход синтезатора"? Меня интересует прибор в сборе, а не частями.

Igor84, не хотите - как хотите. Я этот генератор делал и совершенно точно знаю, что там к чему. Понятно, что баланс ООС и ПОС определяет итоговое усиление, но для любой схемы генератора нет никакой необходимости запариваться с подгоном усиления к трём, потому что ваша автоматика вырулит в нужное направление. Чем больше запас усиления - тем меньше вероятности, что гена захлебнётся на верхнем диапазоне. Подкрутить делитель можно уже в процессе настройки. Возьмите, к примеру, схему генератора Г3-112 за отправную точку.

mickbell, 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.

Asmodey, где вы видели идеальную "правильную" нагрузку? Если у вас таковая есть - измерьте её параметры в диапазоне до 100 МГц и поделитесь результатом.

[Asmodey]

oldbulb, еще раз - это проблема не генератора, а нагрузки.

[uquote="oldbulb",url="/forum/viewtopic.php?p=4745812#p4745812"]Хотя стабилизация выхода могла бы решить эту проблему[/uquote]Вам русским языком объяснили, что жесткая стабилизация выходной амплитуды за пределами аттенюатора сама по себе проблема и косяк. Во всех этих Г3-xxx и Г4-xxx амплитуда на выходе стабилизируется до цепей обеспечивающих необходимый импеданс, и тем более до аттенюатора. И это правильно.

[oldbulb]

Asmodey, то, что амплитуда за пределами аттенюатора есть проблема, я как раз в курсе. И никакой DDS в принципе её решить не может. Но пусть решит хотя бы кратковременную стабильность.