Cyfrowy generator 1kHz o małych zniekształceniach.

[traxman]

Idea zaczerpnięta z artykułu EDN z wątku o generatorze DIY. Układ generuje sinusoidę o częstotliwości 1kHz (stabilizowanej kwarcem) o zawartości harmonicznych i szumów poniżej 0.02%. Generator składa się z podstawy czasu HC4060, generującego sygnał taktujący i filtrowany dla filtru cyfrowego MAX297. Układ taktowany jest częstotliwością 64kHz pochodzącą z podziału oscylatora kwarcowego 4.096MHz w dzielniku układu 4060, dalszy jej podział przez 64 dostarcza przebiegu prostokątnego o częstotliwości 1kHz i wypełnieniu 50% (eliminuje to parzyste harmoniczne). 1kHz poddawany jest filtracji w układzie MAX297, na jego 5 wyprowadzeniu otrzymywana jest sinusoida o częstotliwości 1kHz i sporym bo ok.2.5% poziomie THD+N.

LDG_1kHzEFOUT.png

Jak widać głównym źródłem wysokiej zawartości harmonicznych są przebiegi zegara 64kHz. Aby pozbyć się ich stanowczo zbyt wysokiego poziomu wykorzystałem wbudowany w MAX297 wzmacniacz operacyjny, który posłużył jako dodatkowy filtr dolnoprzepustowy fd~=1kHz. Po takiej filtracji, zniekształcenia spadają do poziomu 0.02%.

LDG_1kHzFOUT.png

Ze względu na wysoką impedancję filtru, jego wyjście buforowane jest wzmacniaczem NE5532. Druga połówka NE służy do separacji sygnału prostokątnego 1kHz. Dodatkowy dzielnik w torze wyrównuje amplitudy przebiegów. Całość zasilana jest z +/-5V ok 50mA.
Schemat układu.

LD_GeneratorSCH.png

[Tomasz Gumny]

Czy sprawdzałeś co wyjdzie bez tego MAX297, czyli prostokąt 1kHz filtrowany analogowym FDP?

[traxman]

Dodatkowe 12db raczej nie da wielkiej poprawy.
Dzisiaj poskładałem płytkę na "gotowo":

LD_GeneratorPCBV.jpg

a tak wygląda to na przyrządach, amplituda prostokąta nie jest wyrównana, bo nie jest to dla mnie istotne.

LD_GeneratorMS.jpg

[Koleszek]

MAX 297 jest trudny do zdobycia (nie mówiąc o cenie). A gdyby na wyjściu dać klasyczny filtr dolnoprzepustowy na wzmacniaczu operacyjnym (przecież nie musi być bardzo szybki) i dodatkowo bramki Schmitta?

[traxman]

Znalazłem alternatywne źródło podpowiedziane przez Tomka, UNIPROD, za szt ok10$ więc znośnie, trzeba chwilkę poczekać. Analogowa filtracja jest zbyt skomplikowana przy tym rzędzie filtru, za elementy zapłacisz znacznie więcej...
Pracuję nad generatorem dekadowym 10Hz-100kHz wykorzystującym ten układ (bez procesorów), ale czasu mało to i prace idą w ślimaczym tempie.