3-4) АРУ и детектор.
Структура генератора :
D1 - детектор огибающей
К - некий элемент с коэфициентом передачи, управляемым напряжением.
ОУ Х7 с обвязкой формирует АЧХ петли АРУ. Все номиналы в схеме условны.
Основными источниками искажений в генераторе являются
1) Нелинейность элемента К, управляющего коэфициентом передачи в цепи ПОС;
2) Гармоники основного сигнала на выходе детектора, прошедьшие через интегратор на элемент К. Поскольку элемент К фактически является перемножителем, они бьются с основной гармоникой.
3) Собственные искажения ОУ.
4) Искажения пассивных элементов.
При правильном выборе элементной базы 1) и 2) доминируют.
Варианты построения детекторов.
К детектору предъявляются следующие требования:
1) Минимальный уровень пульсаций на выходе
2) Минимальная ошибка в диапазоне частот генератора, желательно < 0.1-0.3%
3) Небольшая стоимость :-)
Известны следующие типы детекторов:
1) Выпрямитель - двухполупериодный или многофазный, поскольку в структуре генератора уже присутствуют сигналы, сдвинутые на 90
2) Детектор, работающий по формуле SQRT(sin(x)^2+cos(x)^2)
3) Детектор по схеме "пиковый детектора с синхронным сбросом + УВХ"
Детектор типа 1 - наиболее простой в реализации, встречается повсеместно в генераторах на фиксированную частоту. Но в перестраиваемом генераторе с нижним диапазоном 10-100Гц не применим.
Высокий уровень пульсации на выходе приводит к тому, что частоту среза АЧХ АРУ приходиться делать очень низкой, что в свою очередь приводит к времени установления амплитуды в десятки секунд.
Пользоваться таким генератором практически невозможно.
Детектор типа 2
имеет (в теории) нулевые пульсации на выходе
Однако, если амплитуды sin и cos составляющих не совпадают, то на выходе такого детектора появляется второя гармоника входного сигнала с амплитудой, равной разности амплитуд составляющих. Если считать точность номиналов элементов в интеграторах генератора равной 1%, подавление пульсаций не будет выше 40дб.
У такого детектора существует и целый ряд чисто практических недостатоков, связаных с тем, что реальные перемножители очень далеки от свойх идеальных прототипов.
1) Диапазон входных напряжений ограничен значением SQRT(Uout max). Для AD633 максимальное выходное напряжение +-12В при питании +-15, соответственно максимальное входное напряжение +-3.5В в пике.
2) Частотный диапазон для AD633 - примерно до 200-300К, AD734 - до 3МГц
3) Смещение входных каскадов +-50мв для AD 633 и +-15мв для AD 734
4)Точность операций перемножения и извлечения корня для AD633 будет порядка 1%
5) Перемножители очень сильно шумят. Плотность напряжения входного шума примерно на три порядка выше, чем у хорошего ОУ.
6) Перемножитель дороги. Даже AD633 стоит по $7 шт, а AD734 больше $20
Резюме: такой тип детектора вполне работоспособен, если частотный диапазон генератора ограничен 100К, а амплитуда - величиной 3В. С таким детектором и AD8066 в качестве ОУ был получен результат -135Дб по 2-ой гармонике и -142 по 3-ей.. на 20КГц
Структура генератора :
D1 - детектор огибающей
К - некий элемент с коэфициентом передачи, управляемым напряжением.
ОУ Х7 с обвязкой формирует АЧХ петли АРУ. Все номиналы в схеме условны.
Основными источниками искажений в генераторе являются
1) Нелинейность элемента К, управляющего коэфициентом передачи в цепи ПОС;
2) Гармоники основного сигнала на выходе детектора, прошедьшие через интегратор на элемент К. Поскольку элемент К фактически является перемножителем, они бьются с основной гармоникой.
3) Собственные искажения ОУ.
4) Искажения пассивных элементов.
При правильном выборе элементной базы 1) и 2) доминируют.
Варианты построения детекторов.
К детектору предъявляются следующие требования:
1) Минимальный уровень пульсаций на выходе
2) Минимальная ошибка в диапазоне частот генератора, желательно < 0.1-0.3%
3) Небольшая стоимость :-)
Известны следующие типы детекторов:
1) Выпрямитель - двухполупериодный или многофазный, поскольку в структуре генератора уже присутствуют сигналы, сдвинутые на 90
2) Детектор, работающий по формуле SQRT(sin(x)^2+cos(x)^2)
3) Детектор по схеме "пиковый детектора с синхронным сбросом + УВХ"
Детектор типа 1 - наиболее простой в реализации, встречается повсеместно в генераторах на фиксированную частоту. Но в перестраиваемом генераторе с нижним диапазоном 10-100Гц не применим.
Высокий уровень пульсации на выходе приводит к тому, что частоту среза АЧХ АРУ приходиться делать очень низкой, что в свою очередь приводит к времени установления амплитуды в десятки секунд.
Пользоваться таким генератором практически невозможно.
Детектор типа 2
имеет (в теории) нулевые пульсации на выходе
Однако, если амплитуды sin и cos составляющих не совпадают, то на выходе такого детектора появляется второя гармоника входного сигнала с амплитудой, равной разности амплитуд составляющих. Если считать точность номиналов элементов в интеграторах генератора равной 1%, подавление пульсаций не будет выше 40дб.
У такого детектора существует и целый ряд чисто практических недостатоков, связаных с тем, что реальные перемножители очень далеки от свойх идеальных прототипов.
1) Диапазон входных напряжений ограничен значением SQRT(Uout max). Для AD633 максимальное выходное напряжение +-12В при питании +-15, соответственно максимальное входное напряжение +-3.5В в пике.
2) Частотный диапазон для AD633 - примерно до 200-300К, AD734 - до 3МГц
3) Смещение входных каскадов +-50мв для AD 633 и +-15мв для AD 734
4)Точность операций перемножения и извлечения корня для AD633 будет порядка 1%
5) Перемножители очень сильно шумят. Плотность напряжения входного шума примерно на три порядка выше, чем у хорошего ОУ.
6) Перемножитель дороги. Даже AD633 стоит по $7 шт, а AD734 больше $20
Резюме: такой тип детектора вполне работоспособен, если частотный диапазон генератора ограничен 100К, а амплитуда - величиной 3В. С таким детектором и AD8066 в качестве ОУ был получен результат -135Дб по 2-ой гармонике и -142 по 3-ей.. на 20КГц