Präzision Sinus – Generator

Leider ist das Schaltbild so klein, dass man die IC-Bezeichnungen nicht lesen kann

Hallo,
es liegen anscheinend keine Meßwerte vor.
Da vertraute ich lieber auf die Applikationsschriften von LTC, z.B. AN45/12.

Lustige Schaltung, ein VCO (der vom 4046 PLL) und dann ein Shaper über ein Schieberegister (4094). Sicher kein Präzisionsteil.

Genau, wie tiki, lieber was von LT bauen, z.b. mit den "Super Gain Blocks", aus AN67f "Ultrapure Sine Oscillator". Am besten noch mit aktuelleren Chipsen, LMEschlag_mich_tot...

Grüße, Klaus

Käse, habe ich gesucht und nicht gefunden, warste wieder besser!
Naja, gönn ich Dir.

Oder preiswerter für Anfänger ein guter OPV und das gemütliche Lämpchen zur Amplitudenstabilisierung.

tiki schrieb:

Käse, habe ich gesucht und nicht gefunden...

Das Problem kenn ich... "irgendwo auf der Platte war da doch was, oder was doch bloß mal im Netz?"...

Und, die einfache Schaltung, Wienbrücke mit Lämpchen, ist in der Tat ja sehr praktikabel (weil in weiten Bereichen einstellbar zu machen, was der Super-Oszillator nicht ist).

Schaltung, wo... *scan scan scan*... ah hier z.B., Altvatter LM318

Grüße, Klaus

Laut einer Simulation in EWB hat das ding funktioniert, naja ich werde es mal selbst aufbauen. Wenns geht dann hab ich was zu

Das Problem bei der Wienbrücke ist in der Praxis der Poti-Gleichlauf. Wenn man z.B. einen Bereich von 20Hz bis 20kHz überstreichen will, braucht es einen 1k Festwiderstand und ein 1M Log-Pot. Und das jeweils 2 mal, also Stereopot.

Je schlechter der Gleichlauf, umso grösser die Pegelunterschiede. Und folglich muss die Lampe mehr ausgleichen, was immernoch Rest-Pegelfehler ergibt.

Weiter darf die Lampe selbst bei 20Hz nicht flackern, weil wir sonst erheblichen Klirr bekommen.
Andererseits ist eine FET-Regelung mit so grosser Regeltiefe alles andere als klirrfrei.

Abhilfe bietet eine Schaltung aus zwei hintereinander geschalteten Allpässen. Diese haben bei richtiger Dimensionierung eine konstante Verstärkung von 1 und liefern zusammen bei der Fg eine Phasendrehung von 180 Grad. Ergänzt mit einem Inverter bekommt man also genau das Verhalten, das man wünscht mit frequenzunabhängiger Verstärkung.

Ein Gleichlauffehler der Potis hat keinen Pegeleinfluss. Und in so einem Fall genügt eine ganz geringe Pegelvariation, um die Schaltung mit konstantem Pegel schwingen zu lassen.
Dies lässt sich mit einem FET realisieren, der mit entsprechend geringem Signal betrieben wird und klirrkompensiert werden kann.
Da lässt sich auch eine entsprechende Regelzeit-Charakteristik hinbekommen, die einen konstanten Pegel und einen geringen Klirr bei allen Frequenzen garantiert.

Einen ersten Versuchsaufbau habe ich mal gestartet, aber mangels Zeit die Regelung nicht optimiert. Und irgendwann ist das Ding in der Versenkung verschwunden...

Wofür soll das Ding denn benutzt werden? Welcher Frequenzbereich wird benötigt?

Kommt es eher auf Frequenzstabilität an oder eher auf minimale Verzerrungen?

Dann könnte man mal schauen, was da am besten passen würde.

richi44 stelle die Schaltung doch mal rein.

Ich dachte auch eher an einen Festgenerator für 1KHz, da ist das Problem des thermischen Lampentmitlaufens nicht mehr so relevant.

@OmegaAudioSys Klar funktionieren tut dat Ding schon. Aber nicht besonders gut=klirrarm. Besonders frequenzstabil ist es auch nicht. Also weder noch etwas besonderes, eben nur mal ein anderer Weg an eine Frequenz zu kommen.

Also, es existieren weder das Ding als solches, noch das Schaltbild. Ich habe daher die Geschichte ohne Wertangaben als Prinzipschema nochmals aufgezeichnet.
IC 1 und 2 (v.L.) sind die beiden Allpässe mit V = 1, IC 3 der Inverter mit V = 0,5 und IC 4 ein Verstärker mit V ca. 2. Seine Ausgangsspannung wird gleichgerichtet und dem FET zugeführt, der mit zunehmendem Pegel öffnet und damit die Verstärkung reduziert.
Die Verstärkung ist so natürlich noch temperaturabhängig, also müsste man die Regelung mit einer entsprechenden Charakteristik (PDI) versehen, um eine möglichst hohe Stabilität zu erreichen.
Mit dem Trimmer am FET lässt sich der Klirr im normalen Regelbereich auf Minimum abgleichen.

Mit entsprechendem Abgleich der Verstärkungen und der Regelung lässt sich eine gute Pegelstabilität von 0,1dB über den Frequenzbereich ebenso erreichen wie ein Klirr unter 0,05%.
Dass die Frequenzgenauigkeit bei einem Drehwinkel von 270 Grad für 20Hz bis 20kHz nich gerade komfortabel ist, lässt sich nicht leugnen. Dafür ist der ganze Audiobereich mit einem Dreh überstrichen (Resonanzen an Lautsprechern und dergleichen).

Etwas unsportlich - aber solche Aufgaben kann man auch mit Arta, Audiotester oder ähnlichem erledigen.
Frequenz- und Pegelstabilität sind damit kein Thema, der Klirr ist in der Regel auch mit extrem preiswerten Soundkarten geringer als mit einem analogen Aufbau ....

ps. auch ein Testton auf einer selbstgebrannten CD tut es.

Hallo,

ich erinnere mich an einen durchstimmbaren Sinusgenerator
mit zwei Phasenschiebern aus der Elektor. 80 -er Jahre?
20 Hz bis 20 kHz.
Muss einmal suchen.
Respektable Klirrwerte und sehr gute Amplitudenstabilität.
Ein vierfach OP mit wenig Drumherum.
Wofür soll das Teil denn nun wirklich sein?

Gruß Wilhelm

Hi Wilhelm,

meinst du den

Bernhard

Hallo Bernhard,

das ist er nicht.
Morgen gebe ich mich einmal auf die Suche.

Gruß Wilhelm

hreith schrieb:

Etwas unsportlich - aber solche Aufgaben kann man auch mit Arta, Audiotester oder ähnlichem erledigen. Frequenz- und Pegelstabilität sind damit kein Thema, der Klirr ist in der Regel auch mit extrem preiswerten Soundkarten geringer als mit einem analogen Aufbau .... ps. auch ein Testton auf einer selbstgebrannten CD tut es.

Das ist auf jeden Fall eine sehr ernst zu nehmende Alternative, speziell mit einer etwas besseren Soundkarte (24bit/192kHz idealerweise).

Mit gesyncten Messungen und einigen Tricks kann ich jetzt z.B. K2 und K3 messen (FFT im Loopback) bei -90dBFS(!) Sende- und Empfangspegel, die liegen dann bei -140dBFS, und der Rauschflur, bis auf einige wenige Artefakte, liegt generell bei -165dBFS, nur 15dB über dem 24-bit Limit bei -180dBFS (bzgl. 2Vrms). Bei 0dB Pegel sind die Harmonischen dann unter -110dB, immerhin. Und alles (weil speziell gemittelte Synchrommessung) als perfekte Nadeln, keinerlei Leakage, kein Brumm, keine Transienten. Analog ist das nicht so einfach zu schaffen.

Nachteil ist halt der Pegelbereich der Soundkarte (bzw die Gefahr diese abzuschiessen) und die Bandbreite (nur 45kHz bei mir derzeit), sowie das allgemeine Handling, Masseprobleme etc.

Grüße, Klaus

Tja, und immer noch wissen wir nicht, wofür das Ding gut sein soll.

Falls es einen Synchronmotor antreiben soll, hätte ich auch eine Lösung
http://www.matuschek.net/td125-motorsteuerung/
DDS hatte noch keiner erwähnt, also mache ich das mal

Überhaupt: Wenn die Genauigkeit der Frequenz wichtig ist, bieten sich quartzgestützte Lösungen an. Mittels DDS kann man das noch einen grossen Frequenzbereich abdecken. Und mit fertigen DDS-Chips ist das nicht mehr Aufwand als mit "herkömmlichen" Mitteln.

Die Schaltung soll ein Signal von 3000Hz konstant liefern + - 2Hz. Ist zum einstellen von Funkschaltkarten.

Wenn es auch in einem grösseren Temperaturbereich so genau sein soll, würde ich schon eine quartzgestützte Lösung empfehlen, denn immerhin erwartest du eine Genauigkeit von unter ein Promille.
Wie "sauber" muss der Sinus denn sein? Wenn ein paar Oberschwingungen nicht stören, würde ich einen Standardquartzschwinger (z.B. 12MHz) durch eine Teilerkette schicken und dann einen Tiefpassfilter dahinterhängen.

Oder einfach mit einem Mikrocontroller einen 3kHz Rechteck erzeugen und den filtern. Aufwand: 10 Zeilen Programmcode und 5 Bauelemente (dürfte für unter 2 Euro zu machen sein :)) Die Mikrocontrollervariante ist die am wenigsten "elektronische", aber hochpräzise und extrem billig.
Wenn man einen richtig guten Sinus haben will, muss man allerdings ein richtig heftiges Filter hinterherschieben. Ich bin halt nicht sicher, wie gut dein Sinus sein muss.

Freaks !

Kann man nicht einfach nen Fahrraddynamo vor'n Dremel spannen und den auf 3000 Umdrehungen einstellen?


, Lasse

_Preamp_ schrieb:

Freaks ! Kann man nicht einfach nen Fahrraddynamo vor'n Dremel spannen und den auf 3000 Umdrehungen einstellen? , Lasse :D

Man man endlich mal ne gute Idee, Dynamos habe ich genug zuhause und nen Hamster auch. Ist jetzt nur die frage ob der so schnell rennen kann

Die Schaltung soll ein Signal von 3000Hz konstant liefern + - 2Hz. Ist zum einstellen von Funkschaltkarten.

Dann würde ich einen Spot-Sinusgenerator bauen. Das ist vergleichsweise unkompliziert, wenn man wegen der praxistauglichkeit keine Windowslösung gebrauchen kann.
CMOS Oszillator, Teiler, Filter. -90 dB sind damit problemlos erreichbar.

Aufbauzeit auf Lochraster? 2-3 Stunden.

OmegaAudioSys schrieb:

Ist jetzt nur die frage ob der so schnell rennen kann

Mit EPO kein Thema. Frag mal bei den Tour-Franzosen, die brauchen das eh nicht mehr...

Hallo Andreas,
bei so einem Ding hatte ich Huddeleien mit dem Temperaturgang, die Amplitude ist stark von der Frequenzstabilität des notwendigerweise hochgütigen Filters abhängig.

Hallo Timo,

der Oszillator ist ja Quarzstabilisiert. Bei mir genügte ein handelsüblicher Quartz ohne Ofen. (oder war´s gar ein gekapselter Quarzoszillator...weiss nicht mehr)
Es war eine Schaltung aus der Elektor, die 1 KHz lieferte. Ich habe sie damals um eine weitere 10 KHz Fähigkeit ausgebaut.
Zur damaligen zeit (fast 20 Jahre her) hatte ich aber nicht die Möglichkeit, Klirr unter 0,01% zu messen. Versprochen wurde 0,001%
Das Filter ist ja kein schmaler Bandpass, sondern nur ein Tiefpass, der alles ab der Grundwelle bügelt. dabei kann die Fundamentale ja ruhig etwas "wandern"
Wie langzeitstabil die Amplitude letztendlich war, habe ich damals nie gemessen Für Klirrmessungen mit einer einfachen analogen Klirrfaktormessbrücke, die -80 dB so eben noch anzeigen konnte, hat das prima gereicht.
Selbst heute sind -100 dB ein Wert, mit dem man beim Verstärkerbau eine gute Signalquelle hat

Naja...vielleicht nicht für Jeden. Es wird ja heutzutage gerne weit über das Ziel hinausgeschossen.

Aha, was Anderes,
ich hatte stattdessen einen zweifach gegengekoppelten Bandpass aus dem T/S nach dem Quarz plus Teiler. Der berechnete sich prima einfach. Funktioniert bei nicht zu hohen Ansprüchen (LED-Sinus-Stromquelle für Trägerfrequenzmeßverfahren) trotzdem gut - zu Hunderten.
Oha, es steht ja schon auf der Webseite und ist da drin.

OmegaAudioSys schrieb:

Die Schaltung soll ein Signal von 3000Hz konstant liefern + - 2Hz. Ist zum einstellen von Funkschaltkarten.

kein Problem:

sinus3000Hz_-1dB_10sec_16Bit_44.1kHz_mono_no Dither_no Noise Shaping.wav

Die Schaltung soll ein Signal von 3000Hz konstant liefern + - 2Hz. Ist zum einstellen von Funkschaltkarten

????
Ich würde irgendeinen (Quarz-)Rechteckgenerator aufbauen
und einen Tiefpass nachschalten.
Je besser die Oberwelllen gefiltert werden, desto
geringer der Klirr.

Oszillator, Teiler, Filter.

richi44 schrieb:

Das Problem bei der Wienbrücke ist in der Praxis der Poti-Gleichlauf. Wenn man z.B. einen Bereich von 20Hz bis 20kHz überstreichen will, braucht es einen 1k Festwiderstand und ein 1M Log-Pot. Und das jeweils 2 mal, also Stereopot.

mit Digitalpotis ist das Problem gelöst. Ein Hersteller von Digitalpotis bewirbt genau diesen Einsatz in einem durchstimmbaren Wien-Brücken-Oszillator!

Hallo,
zeichma büdde, irgend(!)wann würde ich gern mal meinen altersschwachen GF22 updaten. Allerdings ist dort schon ein Doppeldrehko integriert. Das ist vielleicht sowieso die zwar größere, aber genauere Lösung, denn die lassen sich noch mechanisch trimmen.

Das ist ja alles ganz Toll aber mit welchen Spannungen arbeiten all diese Vorschläge???
Was muss vorne rein und was kommt dann hinten raus???

???? Ich würde irgendeinen (Quarz-)Rechteckgenerator aufbauen und einen Tiefpass nachschalten. Je besser die Oberwelllen gefiltert werden, desto geringer der Klirr.

da hast du aus Elektor Kay

Gruss Nektarine

OmegaAudioSys schrieb:

Das ist ja alles ganz Toll aber mit welchen Spannungen arbeiten all diese Vorschläge??? Was muss vorne rein und was kommt dann hinten raus???

Die "klassischen" Lösungen mit Quarz und Teiler oder mit uC laufen normalerweise mit 5V, hinten raus kommt dann maximal eine Wechselspannung mit 2.5V Spitzenwert.
Was soll denn mit den erzeugten Signal weiter passieren?

Also ich arbeite mit 5V DC Eingangsspannung und brauche hinten raus konstant 3000Hz. Die Eingangsspannung geht in diesem Fall nicht anders, ist so vorgegeben.

Müssen die 3000Hz gleichspannungsfrei sein oder nicht? Welche Amplitude muss das Signal haben?

Also ich arbeite mit 5V DC Eingangsspannung und brauche hinten raus konstant 3000Hz. Die Eingangsspannung geht in diesem Fall nicht anders, ist so vorgegeben.

Das könnte bei einer TTL-osc & Filterlösung für die Filterschaltung ein Problem werden. Ich würde in diesem Fall für das Filter die "Holzhammermethode" benutzen und einen vorgefertigten 5V zu +/- 12V DC/DC Converter benutzen. Der ist mit rund 10 € in dieser Klasse noch preiswert und klein. Je nach Oberwellenspektrum dieses Wandlers müsste man hinten ggf. noch etwas "putzen", um -90 dB zu erreichen.

Diese Schaltung(en) gab bei der Elektor gleich mehrmals.
1977, 1978, Mai 1987 und zuletzt Jan. 1994. Ich habe aber leider keines der aktuellen Hefte da.
Meine durchgehenden (gebundenen) Elektor gehen nur bis 1982.

usul schrieb:

Müssen die 3000Hz gleichspannungsfrei sein oder nicht? Welche Amplitude muss das Signal haben?

genau,
und neben der Amplitude würde man den Strom auch erfahren müssen.

usul schrieb:

Müssen die 3000Hz gleichspannungsfrei sein oder nicht? Welche Amplitude muss das Signal haben?

sollte so zwischen 1,9 und 2,1V AC liegen

Also ich gehe mal davon aus, dass das keine Spitzenwerte sind, sondern der Effektivwert. Dann musst du aus deinen 5V schon erstmal etwas mehr Spannung machen, sonst klappt das nicht.

tiki schrieb:

Hallo, zeichma büdde, irgend(!)wann würde ich gern mal meinen altersschwachen GF22 updaten. Allerdings ist dort schon ein Doppeldrehko integriert. Das ist vielleicht sowieso die zwar größere, aber genauere Lösung, denn die lassen sich noch mechanisch trimmen.

Conclusion
The Wien-bridge oscillator is easy to understand in theory, but the practicalities of the circuit can cause the designer frustration. Insertion of a digipot in three critical areas of the circuit ensures much more stable operation and factory/user adjustability.

look here
aber es ist so wie mit den Kameraobjektiven:
Festbrennweiten ergeben bessere Resultate als Zooms.