1kHz 1V referentie

Ziet er goed uit maar ik had de klassieke manier gekozen, delen, blok naar driehoek, sinus mbv diodes en dan filter.

Ha die rbeckers

Ik heb getest met blok/driehoek enz maar ik kreeg dit moeilijk zo mooi
schoon als op mijn manier.
Het is knap lastig beneden de 0,002% vervorming/ruis te komen.

Denk maar eens aan de schakelflanken van de blok, hoe dat goed uit de rest van je schakeling te houden.
De energie van de opwekking op mijn manier is erg laag en de 20Mhz osc. trekt maar 1,5mA de PIC trekt een paar mA,
dus er lopen geen grote stomen en ze liggen ver buiten de 1Khz.
Hierdoor is het 1Khz signaal redelijk makkelijk schoon te houden.

De grote stap naar een schoon signaal was de Wienbridge die gesynchroniseerd word met een extern signal.
Daarna was het vinden van de goede opamps de volgende stap.
De LT1056 als losse oscilator was de eerste opamp die zeer goed was, deze heeft bij mijn gekozen uitgangssignaal de laagste vervorming.
Als je de condensatoren en weerstanden uitzoekt binnen 1%
dan is de vervorming met de LT1056 kleiner dan 0,002%

Bij het zoeken naar een dual versie kwam ik uit bij de oude NE5532 die nog steeds erg goed is.
Ik heb ook de moderne National LME49710 en de LME49860 getest.
Met deze opamps werd de vervorming en/of ruis niet beter...

Gegroet,
Bram

[Bericht gewijzigd door blackdog op donderdag 26 april 2012 22:25:30 (32%)

Een, wat extreme manier, is 2 voedingen gebruiken.
Vervolgens een 1kHz blok maken en die door een, langzame, optocoupler te sturen.
De 2 systemen zijn dan redelijk goed gescheiden.
Verder niet te snelle logica gebruiken.

Leuk ontwerp Ik neem aan dat je bekend bent met het "LT app. note 67 p62" ontwerp dat op internet rondzwerft, maar dat is duur om uit te voeren.
De Elex spot sine generator (Mei 1993) kwam met iets van 0,001 % ook best een eind, dat was alleen een 4060 blokgolfgenerator gevolgd door een heel steil filter rond twee 5532's. Maar die was gericht op vervormingsmetingen, niet op langdurige amplitudestabilieit want dat is dan niet zo relevant.

Voor gescheiden voedingen e.d. zou ik aan locale shuntregelaars denken.

Self noemt de LM4562 als een audio-opamp die eindelijk -iets- beter is als de aloude 5532. Hij is niet onbetaalbaar.

Wat voor vervormingsmeter gebruik je ?

Ha die Aart,

Ik ken bijna alle app notes van LT, ben een grote fan van LT en Jim Williams.
Ik heb getest met de 4060 en lowpass filters, echter mijn manier om een Wien te gebruiken met een lowpass filter geeft een schoner signaal,
mijn manier is trouwens niet al te ingewikkeld om na te bouwen, alleen anders dan de hoe de meeste het doen.

De door jouw voorgestelde opamps zijn volgens mij de zelfde als waar ik mee getest heb,
alleen heeft National het typenummer veranderd, de specs op de eerste pagina komen overeen.
Ik kan op het ogenblik niet dieper meten dan 0,0006% wat mijn meetvloer is.

Ik meet hier met een Audio Precision Portable One.
Ik denk dat ik hier wat metingen ga doen aan een 1Khz notch filter.
Er liggen hier nog twee grote 1-Henry potkernen, dat sluit ik als ik hier de frequentie karr. van weet, de analyser hier op aan.
Dan hoop ik op een wat groter meetbereik ( dit natuurlijk als de potkern goed lineair is)

Met alles wat ik bouw zit ik altijd tegen de grenzen aan van wat ik kan meten, zou dit aan mij liggen?

Gegroet,
Bram

Ja, dat ken ik Bij mijn vorige werkgever ( Hifi ) had ik de beschikking over een wat oudere Neutrik Instruments A1 (tot 0,004 % ongeveer) - als mijn schakeling dat haalde was het in orde.

Ap staat al jaren op mijn verlanglijstje, maar je moet wat meer gehaaid zijn dan ik om "voordelig" iets bruikbaars te pakken te krijgen denk ik.

Je zou voor dieper meten eens naar de 'distortion magnifier' uit de Linear Audio (volume 0 ) kunnen kijken. Het idee is een vastgesteld deel (9/10 of 99/100) van de stimulus af te trekken van het te meten signaal. Level- en fase nulling met de hand.

Maar als je in de buurt van de specs van goede opamps komt wordt alles lastig..

Dit is zeker lastig maar dat maakt het leuk.

Helaas heb ik geen vervormingsmeter.

Waar ik me vooral over verbaas is hoe je zo nauwkeurig de afwijkingen t.o.v. het ideale signaal kan meten? Je kan een dag lang cycli tellen, en controleren dat je op 20x de 50Hz van het lichtnet uitkomt. Of een GPS referentiesignaal. Dat stuk is niet zo moeilijk. Maar die andere parameters, hoe meet je die?

Waarom zou je voor de amplitude regeling moeilijk gaan lopen doen met zo'n RMS converter? Je hebt immers een zo goed als perfecte sinus, dus een goede piekdetector is voldoende.

Zie manuals van Fluke 510 en 5200 voor referentie materiaal.

Het summum is natuurlijk een thermische RMS converter (zoals in de Fluke 5720), maar dat is praktisch een beetje lastig uit te voeren. Al zou je kunnen kijken of je nog ergens een LT1088 kunt bemachtigen.

- Rob.

Ha die RobK

Hierover heb ik al nagedacht en veel dingen uitgezocht.
Ik heb nog 3x LT1088 hier liggen, ben er echt niet zeker van dat deze voor voldoende stabiliteit zullen zorgen.
De AD736 is gewoon een dubbelfasige gelijkrichter met wat extra electronica er omheen voor de RMS waarde.
Het mooie van dit IC is dat het klein is en ik het in mijn oven kan opnemen en zodat hij temp stabiel word.

Wat ik al eerder zij kan ik natuurlijk ook zelf die gelijkrichter bouwen met twee opamps en precisie weerstanden, maar of dit nu stabieler word...

Verder zal ik de schema's van de Fluke referenties nog eens doornemen.
Dank voor de tip.

Groet,
Bram

Op 27 april 2012 12:41:34 schreef blackdog:
[...] precisie weerstanden [...]

Daar zijn hele fijne oplossingen voor.

Ha die RobK

Ik heb al een setje van die weerstanden

Bram

Gave dingen. Maar Farnell heeft de hele nauwkeurige niet. En toen zag ik de prijs...

Hi,

LT heeft ook hele mooie weerstanden...

LT5400
http://cds.linear.com/docs/Datasheet/5400fa.pdf

En als je het leuk vind om commonmode onderdrukking uit te rekenen
besteed dan even een dag aan de onderstaande Disign Note
http://cds.linear.com/docs/Design%20Note/dn1023f.pdf

Groet,
Bram

Leuk project, heb ik ook ooit geprobeerd en ben nog mee bezig met een variatie ( maar dat eerste was een heel simpele opzet. Een comprator een blokgolf laten maken met een volt-referentie als triggerpunt. Dus spanning steeg tot het Vref level was bereikt en ging dan weer naar nul) alleen had ik toen nog nooit van al die leuke dingen gehoord die er voor zorgen dat het niet zo goed werkt als je had gehoopt. En eigenlijk wist ik nauwelijks hoe een opamp werkte, maar dat was 3 of 4 jaar geleden)

Ik heb een Fluke AC standaard. Moet hem alleen nog steeds eens afregelen want hij staat er een paar honderd uV naast. Ik had alleen nog niet he goede " gereedschap" en nu wel.

Ik heb een tijdje terug de 0,001% ( of zoiets) wienbrug van Williams gemaakt, alleen met andere opamps en op een breadboardje. Die met de photo resistor ( led en ldr in een huisje, zeg maar zoals een neon chopper) Dat werkte echter al boven verwachting. De originele ICs heb ik nu voor het grootste deel ook al gevonden. Zijn relatief dure jongens. Ik wil 10V bij 1KHz. Dan heb ik naast een referentie namelijk gelijk een perfecte source voor mijn fF meter. De amplitude is daar doorslaggevend,

Ik ga eerst een oven maken. En dan groot genoeg voor twee referenties. Een AC en DC samen. Ik heb namelijk van een aardige COer een paar mooie schemas en Vrefs gehad. Alleen wil ik eerst mijn huidige project ( meetzender) afmaken ipv weer 6 dingen tegelijk te doen en op de een of andere manier moet ik altijd tussendoor wat restaureren of repareren, dat werkt verslavend, net mijn TF1313a 0,1% meetbrug weer piekfijn in orde gemaakt)

Hoeveel dB is 0,0006% ? Ik heb dat laatst zitten omrekenen bij die afregeling van mijn FG503 maar dat was erg omslachtig en ik weet niet meer hoe ik dat gedaan heb. Ik deed dat op mijn HP35s ( rpn) en die heeft nu net een lege batterij, op mijn casio weet ik niet hoe de (omgekeerde) log werkt.

Ik heb een tijdje terug een notch filter gemaakt met opamps. Dat werkt best goed maar toen kwam ik er achter dat ik iets beters in huis had, ik had het ( hp 312B) ooit gehad als zijnde een selectieve voltmeter, een soort hele grote afgestemde TRMS meter en gebruikte hem een tijdje voor ELF ontvangst omdat er ook audio en demodulatie opzat, maar veel is daar niet te beleven dus hij ging naar de opslag, bij toeval kwam ik er achter dat het eigenlijk iets was wat HP waveanalysers noemt. En een van de toepassingen is THD meting. Hij heeft een dynamisch bereik van -120 dBm tot +23dBm en 1KHz tot 18 MHz. http://www.pa4tim.nl/?p=680 die staat nu dus weer geinstaleerd ( paste precies op de plank van de scoopmobiel waar mijn 547 opstaat

Ha die Fred,

Ik zal voor jou een test doen met 10V uitgansspanning, het 24db/oct zal ik dan een keer of 6 laten versterken.
Misschien ook een mooie test om een verschil te ontdekken tussen de NE5532 en de LME49860, zal het ook testen zonder de Elantec EL2001 buffer. Hiervoor kan je trouwens ieder buffer ic gebruiken of b.v. een AD811. Trouwens een prachtig ic die AD811, veel uitgansstroom en erg breedbandig.

Geef me een paar dagen dan weet ik meer.

Gegroet,
Bram

Ha die Fred en de anderen,

Ik heb net een test gedaan met 10V AC uitgansspanning zonder het buffer ictje.
Ik kom dan net even onder de 0.001% vervorming uit, Fred dat is trouwens een niveau van <100dB
1% = -40db + 0,001% =-60dB maakt totaal -100db.

Om dit signaal gelijk te richten voldoet de AD736 niet meer direct.
Hij kan het signaal ook bij + en - 15V niet aan, de datasheet zegt
max 8V TT.

Je kan de uitgang met b.v. een 1:10 delen maar dat zijn dan weer twee "error" bronnen.
Je hebt opamps nodig die minstens + en - 20V aankunnen om daar een "Full Wave" gelijkrichter mee te maken
en de 14,14213 V die daar uitkomt vergelijken met een referentie van de zelfde spanning.

Ik ga mijzelf eerst bezig houden met de 1V referentie en misschien later een 10V versie, of een combinatie hiervan, zodat beide lowpass filters hun eigen AGC krijgen die elkaar verder niet beïnvloeden.

Maar goed krijg steeds meer ideen en jullie helpen lekker

Link met filter gegeven voor 10V uitgansspanning
www.bramcam.nl/LP-1Khz-4e-Gain-16db.jpg

Groet,
Bram

Hi Bram, ik ben niet duidelijk geweest, sorry. Mijn Fluke is 10Vrms. Maar mijn fF meter heeft 10Vtt nodig en om tevens als referentie te dienen zou ik er dan bv een 1Vrms uitgang bij maken. ( of bv 1,9 wat een mooie calibratie waarden is)
Maar het belangrijkste is hij voor die fF meter. Die valt en staat met de amplitude van de oscillator. Ik stuur dat door een condenstor heen, dan zet ik de stroom om in spanning, dan een actief filter en dan meet ik het signaal met een 6,5 of 7,5 digit TRMS meter. De meting in mV is pF, dus 12,456 mV is 12,456 pF en dat calibreer ik met een 1M weerstand. Het gaat namelijk alleen om de stroom. http://www.pa4tim.nl/?p=2929 ( helemaal onder in)

voor calibratie heb ik naast de 10V Fluke ook nog een 0-1000V (50 en 400Hz) en 0-10A meter calibrator van Fluke ( 750 of 760 even uit mijn hoofd)

Ha die Fred,

No problemo, de test die ik gisteren heb gedaan komt gewoon hier bij het projectje daar ik het misschien zelf ook nog ga gebruiken.

Ik had natuurlijk gelezen waarmee je bezig was m.b.t. het meten van kleine condensatoren.

Wat ik mij afvroeg is het volgende...
Je wilt hele kleine waarden meten met jouw opstelling, waar amplitude en Frequentie stabiliteit belangrijk zijn voor de nauwkeurigheid.
Je gaat je meetopstelling kalibreren met zeg een 1M weerstand.
Omdat je met zeer kleine waarden werkt, heb jij geen idee (misschien dus wel) wat voor parasitaire capaciteiten er bij die 1M weerstand meespelen.
Ik zou b.v. 10x 100K nemen in een kleine uitvoering zoals de Philips SFR16 of een groter type SMD.
Er zijn niet veel specs te vinden van de parasitaire capaciteiten van weerstanden.

Back on Topic,

De eerste testen gedaan met de "Full Wave" opamp rectifier, later het schema en wat meetgegevens.

Gegroet,
Bram

Net wat spulletjes bij Farnell besteld voor de referenties en vooral ivm de oven.

Zaken mbt paracitaire capaciteit van de weerstand is me bekend. Dit is een precisie 1M metaalfilm weerstand van een cm of 4 lang. Het probleem bij het gebruik van een weerstand bij dit soort metingen is voorall vingerafderukken. Verder gebruik ik guarding. Hij is nu stabiel tot op plus/min 3fF. Accuraat is een ander verhaal, niks blijkt zo moeilijk te meten te zijn als capaciteit. Naast temperatuur, luchtvochtigheid, vieze vingers is het ook nog vreselijk frequentie afhankelijk ( die krengen hebben altijd wel ergens een zelfresonantie dus de capaciteit begint vanaf >DC al te veranderen tot dat punt. Met een LCR meter heb je er geen last van maar ga je fF meten en dan ook op hoge frequenties dan wordt je gestoord
De mooiste methode voor pure caaciteit is nog altijd dmv coulomb meten met DC, maar daar heb je weer weinig aan als je 0,7 pF op 1 GHz moet hebben.
Uiteindelijke doel is gehaald en het werkt prima voor wat ik wil. Ik heb de filters van mijn vco's af en dat ging nu heel relaxed. Alle berekende componenten in situ ( maar nog niet aan elkaar gesoldeerd). Gemeten en bijgetuned tot de juiste waarde. Vastgesoldeerd en gesweeped en de meeste stonden in 1X goed.

<offtopic>

Fred,

Staat er al iets over die dc referentie op je webstek ? Die van mij ligt letterlijk even op de plank ivm een restauratie klusje van een Kontakt KT-7 versterkertje. Ik maak tzt wel een afspraak met je.

</offtopic>

Nee, nog niet, het is meer onderdelen verzamelen. Ik heb eindelijk wat echt goede referenties, choppers , een mooi paar precisie weerstanden en ook wat schema's van Bram gehad om ideetjes op te doen. Ik heb er al een in een oven en die referentie is best goed maar de oven besturing nog niet dus dat waren vooral de bestelde onderdelen. Dat bouw ik eerst.

Daarnaast dus nog een tweede referentie met oven welke de basis voor een DVM moet worden samen met een 24 bit ADC van LT en een compound chopper als ingang. Deze wordt alleen DC en een bereik tot iets van 5 of 10V. In iedergeval met zoveel mogelijk resolutie. Maar dat is een wat langere termijn project waarover ik nu vooral nog kennis aan het verzamelen ben.

En ik wil mijn Fluke 731A upgraden met een LM399.

Hi,

Ik ben weer een stukje verder...
Heb nu ruim een dag de AGC schakeling laten draaien op kamertemperatuur.
De variaties door de temperatuur schommelingen vallen binnen de 0.02€
Met een nog niet echt goede DC referentie. Ik gebruik op het ogenblik mijn laatst gebouwde voeding met een echte REF er in en die verloopt niet meer dan 10ppm/dag.

Ik heb een grotere weerstand besteld voor een groter model oven.
Het werd allemaal toch wel erg krap
De elctronica voor de oven blijft gelijk maar ik krijg veel meer ruimte zodat in pdip behuizingen kan gaan gebruiken.

Hieronder het schema van de AGC regeling hoe het nu ongeveer draait.

www.bramcam.nl/1Khz-Wien-Filter-04-b.JPG

Morgen meer...
Bram

Hi!

Vandaag onderdelen binnen gekregen van Farnell.
Direct begonnen met het maken van de nieuwe oven voor mijn AC spannings referentie.
Hieronder een aantal foto's van de voorbereiding...

Op de keramische weerstand van 30W plak ik aan beide zijde dunne dubbelzijdige printplaat.
Hierdoor wordt de "Hotspot" van de weerstand mooi verkleint.

De blauwe lijm is van Fischer en is speciaal gemaakt voor thermische toepassingen.

Voorbereiding
www.bramcam.nl/1-Oven-50-Ohm-AC-Ref.jpg

Weerstand ingesmeerd met lijm, beide zijden trouwens.
www.bramcam.nl/2-Oven-50-Ohm-AC-Ref.jpg

Lijmen van de printjes op de weerstand, ingeklemd en weerstand onder spanning gezet, binnen 5 minuten klaar!
www.bramcam.nl/3-Oven-50-Ohm-AC-Ref.jpg

Hij is klaar voor gebruik!
www.bramcam.nl/7-Oven-50-Ohm-AC-Ref.jpg

Vergelijking van grote met de eerste versie.
www.bramcam.nl/12-Oven-50-Ohm-AC-Ref.jpg

In nu weer bouwen

Groet,
Bram