KSG, Sinus Generator (medels OTA)

Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

KSG, Sinus Generator (medels OTA)

Inlägg av Spisblinkaren »

Hej!

Jag är inte så förtjust i kretsar som löser saker utan att man förstår men jag tror mig börjat förstå denna krets:

https://www.ti.com/product/LM13700

Det är en så kallad Transconductance Operational Amplifier och det finns mängder med roliga grejer man kan göra med den, till exempel spänningsstyrda filter, analoga multiplikatorer och RMS-kretsar.

Jag försöker nu använda den för att bygga mig en seriös sinusgenerator styrd av en 24-läges omkopplare från Lasp.

Jag anser att den är seriös för den vilar på en rätt gammal princip om en entransistor-sinusgenerator som alltså baseras på att tre LP-länkar vrider fasen 60 grader var varvid transistorn oscillerarar med just den frekvensen.

Problemet med denna superenkla lösning är dock att man behöver en omkopplare/pot med tre poler för att ändra frekvensen.

Mha denna OTA så räcker det med en styrspänning (eller styrström, egentligen).

Med hjälp av en styrspänning sägs jag kunna få 5Hz till 50kHz med bifogad ritning (kopierad från datablad).

Jag fattar då så fascinerande lite att jag måste provbygga först, förstår en del men inte allt (även om det finns formler).

Villkoret för fc hos de ingående fasvridande OTA tycks vara att gmXc=1/Beta (där Beta är återkopplingsgraden) vilket är ett enkelt villkor men är ytterst diffust (även om gmXc kan tolkas som förstärkning).

Nej, innan jag går vidare måste jag provbygga detta, synd bara att jag bara har EN LM13700.

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Senast redigerad av Spisblinkaren 6 augusti 2020, 21:13:02, redigerad totalt 1 gång.
Användarvisningsbild
YD1150
Inlägg: 1943
Blev medlem: 29 oktober 2010, 22:41:10

Re: KSG, Sinus Generator

Inlägg av YD1150 »

RCA hade en OTA som hette CA3080, men den är väl obsolete också, många bra kretsar försvinner...
opampen
Inlägg: 1766
Blev medlem: 16 november 2013, 18:59:54
Ort: Stockholm

Re: KSG, Sinus Generator

Inlägg av opampen »

Hej!

Ja, Trevligt med en sinus generator! LM13700 verkar för att var en intressant op! Kommer att labba med den sen!

Jag har byggt många generatorer under åren. Dels med diskreta komponenter men även med olika kretsar som 038, XR2240 m.fl. Trevliga byggen och så användbara också!
opampen
Inlägg: 1766
Blev medlem: 16 november 2013, 18:59:54
Ort: Stockholm

Re: KSG, Sinus Generator

Inlägg av opampen »

YD1150 skrev: 2 augusti 2020, 21:47:32 RCA hade en OTA som hette CA3080, men den är väl obsolete också, många bra kretsar försvinner...
Hej!

Såg att Bhiab har CA3080!
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: KSG, Sinus Generator

Inlägg av Spisblinkaren »

YD1150 skrev: 2 augusti 2020, 21:47:32 RCA hade en OTA som hette CA3080, men den är väl obsolete också, många bra kretsar försvinner...
Ja det är tråkigt!

Denna krets är dock "live".

Jag har roat mig med att skatta frekvensen utifrån ovanstående formler.

Frekvensen blir typ 20MHz/Ampere

Strömmen (iabc) är sedan (Vc-1,4)/Rc (tror jag) där Rc just nu är 30k.

Eftersom styrning av Iabc alltid tappar 2Vbe så är inte frekvensen riktigt linjärt styrd vid låga spänningar om man nyttjar pot-justerad spänning via matning plus ett motstånd, vilket gör att jag överväger strömgenerator istället (Iabc är ju en ström).

Så om jag genererar linjärt 3Iabc (ty tre OTA´i slingan) istället så kan jag få¨linjär styrning av frekvensen.

Detta är egentligen inte så noga men ligger man nära 1,4Vbe med Vc (kontrollspänningen) så blir sakerna mycket olinjära.

Om man istället kompenserar bort ett Vbe och skickar strömmen till en strömspegel så slipper man problemet, det mest intressanta med detta är att det blir lättare att beräkna resistansstegen för alla de 24 frekvenser min omkopplare kommer att ge.

Hur tycker Ni att jag skall dela upp frekvenserna?

20Hz-20kHz är ju tre dekader vilket ju ger 8 frekvenser per dekad.

Kanske 1 2 3 4 5 6 7 8?

Fasen , jag tror det kan bli ganska bra, vad tror Ni?

Fördelen som jag ser det är att om vi leker med tanken att grejerna är batteridrivna och vi vill hålla koll på vad vi skickar in i förstärkaren när vi testar frekvensgång hos högtalarna så slipper man liksom mäta det (med oscilloskop), bara att kolla på skalan liksom.

MVH/Roger
PS
xxargs varnade mig en gång för att inte nyttja vilka OP som helst ty dom jobbar inte i Klass A och får saker att dista, eventuellt bygger jag en egen diskret OP för utsignalen som jag lite chansartat nu tror är typ 10V max. Schemat och hela grejen med OTA är ganska komplicerat, men jävlar vad mycket roligt man kan göra med dom!
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: KSG, Sinus Generator

Inlägg av Spisblinkaren »

Såhär ska jag göra.

Omkopplar-delen dock inte klar, just nu bara schematiskt simulerad med en potentiometer.

Vad tycker Ni?

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
opampen
Inlägg: 1766
Blev medlem: 16 november 2013, 18:59:54
Ort: Stockholm

Re: KSG, Sinus Generator

Inlägg av opampen »

Tror det blir bra!

När det gäller op-kretsar som ger hög distorsion var det nog vanligare hos lite enklare kretsar. Däremot IM Intermodulation distorsion kan vara ett större problem och ofta mer störande!

T.ex. en OPA134 (singel), OPA2134 (dubbel) är en modern op som jag själv använt och den har både lågt brus och låg distorsion.

THD vid en last på 600 ohm är 0,00015 % tycker jag är riktigt bra!

Sen beror det på hur hög frekvens du vill kunna ta ut från osc. Om du nöjer dig med 20Hz- 20KHz så passar OPA134 utmärkt. Den har en bandbredd på 8MHz.

Titta på databladet: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/opa21 ... e.com%252F

Kan rekommendera den!
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: KSG, Sinus Generator

Inlägg av Spisblinkaren »

Hej opampen!

Vilken trevlig opamp, tack för tipset för jag hade aldrig hört talas om OPA134 förut!

Kikade lite i databladet där jag mest var intresserad av utström: +/-34mA, det du!

Output sving är dock inte så imponerande: ungefär 2V från rail.

Input CM-range är sen nästan bedrövlig: inom 2,5V från rail.

Output impedance var däremot imponerande: 10Ohm (OPEN loop).

Matningsspänningen är intressant: +/-2,5V till +/-18V, kan alltså hänga i ett 5V-system.

Distorsion under 1 promille tycker jag dock är fullständigt ointressant ty det finns muppar som lyssnar på omotkopplade 300B som därför NÖDVÄNDIGTVIS har en distorsion på runt 4% MEN dom är lika glada för det :)

Jag är lika ointresserad av distorsion neråt ppm (som man ändå inte hör liksom) som jag är av brus.

Brus är den allra sista parametern jag nånsin tar hänsyn till, totalt ointressant för mig.

Jag är visserligen en akademiker men jag anser ändå att brus-tjafs är akademiskt.

OM det inte handlar om frontsidan av en typ Astra satellit-mottagare (kallas också LNA).

Det är annars så sällan brus överhuvudtaget spelar nån "hörbar" roll (jag har dock upplevt en sån situation, en enda på 40 år dock :D ).

MVH/Roger
PS
En annan sak, denna opamp sägs ha en gain på hela 120dB (=1 000 000 ggr) vilket är näst intill töntigt mycket för ofta vill man föstärka 1-100ggr och då får man en motkoppling på MINST 10000ggr vilket är direkt skadligt för signalkviteten hävdar jag utan att kunna bevisa det, dock känns det intuitivt att en förstärkare som vill förstärka en miljon gånger och tvingas till att bara förstärka säg 100ggr inte kommer "må" så bra. Hög gäin är sen en konsekvens av hur man designar OPs men jag är lika oimponerad av hög gain som jag är av lyxbilar :) Observera sedan att man kan designa OPs diskret med mycket mindre motkoppling och där ligger en del av mitt intresse ty jag har precis designat en ny mikrofonförstärkare för alla kvalitetsmikrofoner tycks vara balancerade. Jag har annars sagt det förut, opampar duger bara för DC, för AF rekommenderar jag egna diskreta byggen med mycket mindre motkoppling.
opampen
Inlägg: 1766
Blev medlem: 16 november 2013, 18:59:54
Ort: Stockholm

Re: KSG, Sinus Generator

Inlägg av opampen »

Hej, Roger!

Ja, den är bra OPA134!

Visst man kan tycka att op-förstärkare har väldigt hög rå-förstärkning rent allmänt! Ofta mer än flera 100 000 ggn. Användbart är ca. 200 ggn praktiskt.

Däremot när det gäller distorsionen kan det vara en betydande parameter. Det som står i databladet är ju mera typ. värden som oftast ökar när kretsen sitter i en praktiskt koppling! Likadant med bruset, Om det är t.ex. en mikrofonförstärkare som är känslig för brus. Man får sedan återigen ta hänsyn till en praktisk koppling där även bruset kommer att öka! T.ex. brus i motstånd och kondingar som tillkommer.

När det gäller rör som t.ex. B300 så har rör som du vet en annan distorsions produkt som är mindre känsligt för örat jämfört med transistorer! Skulle en transistor förstärkare ha typ 4% dist. skulle nog ingen vilja lyssna på den!
Senast redigerad av opampen 6 augusti 2020, 21:43:51, redigerad totalt 2 gånger.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: KSG, Sinus Generator

Inlägg av Spisblinkaren »

opampen skrev: 6 augusti 2020, 20:50:47 När det gäller rör som t.ex. B300 så har rör som du vet en annan distorsions produkt som är mindre känsligt för örat jämfört med transistorer! Skulle en transistor förstärkare ha typ 4% dist. skulle nog ingen vilja lyssna på den!
Hej opampen!

Den här kommentaren tycker jag är mycket bra, tänkte faktiskt inte på det!

Detta samtidigt som jag konstruerar push-pull trafo-steg just för att ha koll på distorsionen :D

Vilken sopa man är :)

MVH/Roger
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: KSG, Sinus Generator

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag har slipat lite på min KSG idag.

Jag har bland annat infört ett kalireringssteg för vridomkopplaren (som ännu ej är inritad, dock), detta steg gör speciellt så att steget från 10kHz till 20kHz blir mer användbart för annars sysslar systemet mest med diskreta steg per dekad (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ) och jag tycker det funkar för säg 1kHz med 2kHz som nästa steg MEN för 10kHz och 20kHz som nästa steg tycker inte det fungerar för det är ju precis där diskanten "lever".

Så min tanke är att nyttja den införda kalibreringspotten på så sätt att man vrider in 10kHz (näst sista steget) för att sedan mha kalibreringspotten justera allt från 10kHz till 20kHz dvs dubbel Iabc som jag får när jag går från -6V till -12V (sista steget kommer då ger 40kHz som mest).

Sen har jag en plan om att införa en OP-baserad spänningsföljare mellan omkopplaren och korrigerings-OP för idag påverkas omkopplaren med som mest 5% och jag känner lite att jag inte gillar det men jag tror inte jag kommer bry mig om det, det blir enklare så samtidigt som det knappt finns motstånd med snävare tolerans :)

Vad tycker Ni?

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Senast redigerad av Spisblinkaren 6 augusti 2020, 22:02:11, redigerad totalt 1 gång.
opampen
Inlägg: 1766
Blev medlem: 16 november 2013, 18:59:54
Ort: Stockholm

Re: KSG, Sinus Generator (medels OTA)

Inlägg av opampen »

Men det är väl en bra ide´att införa en op-baserad spänningsföljare!
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: KSG, Sinus Generator (medels OTA)

Inlägg av Spisblinkaren »

Hej opampen!

Tack vare din trevliga kommentar så har jag nu infört en op-baserad spänningsföljare!

Jag har även räknat ut alla dämparvärden men skjuter lite på att dokumentera det här en del för att volymen också ska ha omkopplare där jag tänker mig 12 lägen modell ett oscilloskops dämpsats.

Gissar att OTA-arraqngemanget kan ge runt 10Vp ut (Darlington tappar 1,4V och jag driver med 12V), i så fall "dubblar" jag en oscilloskopdämpsats som ju är runt [1mV; 5V].

Samtidigt vill jag kanske ha andra nivåer som säg 0,5V för line-test av förstärkare.

Vänta lite, om jag DÄMPAR till 1,2,5,10,20,50,100,200,500,1V, 2V, 5V så har jag ju en signal in till dämpsatsen/omkopplaren det känns som att man kan lägga ett till motstånd på toppen så att översta läget till omkopplare blir 5V men man får då ett 10V-läge (rakt in) också, eller?

Om detta stämmer kan jag få alla de ovan nivåerna plus ett extra dvs 10V, hur fel tänker jag nu? :humm:

Det är lite samma princip jag skapat f-delningarna med, se min cal-pot som bara kan öka frekvensen/spänningen, denna ligger i serie med omkopplarens motståndsstege och gör att jag kan köra "Var" med dubbla frekvensen.

MVH/Roger
PS
Tror att det där blev fel, visst kan jag ha en signal "rakt in" också men det kräver ju liksom ett 13:e läge :D ELLER så skippar jag 1mV-området och kör 2mV som minsta, då kan jag köra 10V med 12 lägen :bravo:
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
opampen
Inlägg: 1766
Blev medlem: 16 november 2013, 18:59:54
Ort: Stockholm

Re: KSG, Sinus Generator (medels OTA)

Inlägg av opampen »

Tycker du gott och väl kan ta bort 1mV. området. Det blir ändå mest brus där nere och då har du ju möjligheten att ta ut 10V. med 12-läges omkopplaren!
Användarvisningsbild
YD1150
Inlägg: 1943
Blev medlem: 29 oktober 2010, 22:41:10

Re: KSG, Sinus Generator (medels OTA)

Inlägg av YD1150 »

En fyrkvadrants D/A- omvandlare går ju att använda som elektronisk volymkontroll genom att skicka in audiosignalen på "VRef". Med t.ex 8-bit in så styr du "volymen". Bara en idé.
Skriv svar