Hi,
De laatste paar dagen wat testjes gedaan en nagedacht over hoe de filters van dit project goed te testen.
Ook heb ik nog gespeeld met de FFT software en onderzoek gedaan naar een andere opamp.
TI maakt een aantal hele mooie opamps, zoals de hier op CO al veel door mij gebruikte OPA140 serie.
Maar er is er nog een, speciaal voor audio ontwikkeld en dat is de OP1641 series, zoek de datasheet daar maar eens van op.
Super lage vervorming, Fet ingang die weinig commonmode vervorming geeft, snel genoeg is en ruis die overeen komt met een NE5532A.
Lees die datasheet, veel info hoe de max. performance te verkrijgen is uit dit IC.
Ik wil graag voor het testen zoveel mogelijk delen van de schakeling in één stalen TEKO doosje hebben,
na het testen op het breadboard ben ik nu klaar, om het op een printje te zetten dat in het TEKO doos past.
Aan de linkerzijde de twee test Wienbrug oscillatoren die ik al heb gebouwd en getest, linksonder is de laatste en beste doordat de impedantie van de Wiendrug componenten lager zijn.
Rechtsboven met de lege rode print, daar komen de onderdelen op om de sync schakeling te testen zonder last te hebben van de vele storobronnen hier aanwezig.
Ik probeer zovel mogelijk onderdelen van mijn testschakeling op de print te plaatsen en daar gebruik ik een techniek voor die ik wel vaker heb toegepast.
Mijn doe is om ook de AGC schakeling op dit printje te bouwen, maar ik denk dat dit toch net te veel gevraagt is...
Zie de twee "hybride" onderdelen onder het kastje met de rode print, zo meer hierover.
Linksonder zijn twee LDR units afgebeeld, met deze ga ik wat testen doen wat LED stroom en LDR weerstand betreft.
De LDR is in het schema opgenomen dat ik zo laat zien , zodat dit schrma een zelfstandigte schakeling kan worden en het uitgebreid getestkan worden met een AGC regeling.
Eerst even het klikbare laatste schema van vandaag.
Linksboven staat de 5V referentie waaruit de 10MHz CMOS en de Leapsecond deler gevoed gaat worden,
de directe 5V uit de LT1021 kan ik dan gebruiken als referentie voor de AGC schakeling.
De AGC schakeling is eigenlijk niets anders dan een vergelijker, je hebt een referentie spanning of stroom en die vergelijk je met het gelijkgerichte AC signaal,
dit kan ook een spanning of stroom zijn, laters meer hierover.
Deze 10MHz bron is niet de mooie OCXO en is ook niet nodig voor deze meet/test schakeling, de gebruikte module is binnen 25PPM en de hier gebruikte module was zo uit het hooft iets van +8PPM.
Er zijn weinig spoeltjes te zien voor ontkoppeling, de rede is dat oscillator veel minder stroom verbruikt dan gespecificeerd en
ook de PIC controler die gebruikt wordt voor de Leapsecond PD15 is mooi zuinig, weinig stroomverbruik betekent bijna altijd weinig stoor energie,
dit samen met naturlijk en goede opbouw.
Aangesloten om de ingang van de integrator, leverde het 15KHz LP filter een 30% hoger stroomopname van deze schakeling op.
Na de integrator/limiter komt het LP Filter van ongeveer 1,5KHz, daar heb ik de LDR schakeling opgenomen, na veel wikken en wegen is dat de uiteindelijke positie geworden,
die het minst de filtering/vervorming aantast en simpel van opbouw is.
De eventueele vervorming door de LDR kan mooi door de filters er achter worden weggefilterd.
Natuurlijk verschijft het kantelpunt van dit 1,5KHZ filter wel een beetje als de LDR regelt,
maar de uiteindelijk vervorming aan de uitgang veranderde zo weinig dat dit bijna niet te meten was.
De verandering was 0,0001% en dat zit zo dicht tegen de meetvloer aan dat ik mijzelf daar niet druk om maak.
Ik zij hierboven al, dat ik bepaalde technieken gebruik om ruimte op de print te besparen, in het schema hieronder staat wat onderdelen in een rode cirkel,
Deze onderdelen zijn bovenop het SMD verloopprintje aangebracht om ruimte op de rode print te besparen.
C16 die over de voeding van de 10MHZ CMOS zit ook direct over deze module heen, hieronder de foto's hiervan.
Met potlood staan de dempings waarden vermeld als mijn AP meetset wordt aangesloten op de linkerzijde van R11(8K45), natuulijk losgehaald van pin-7 van de voorgaande opamp!
De dempingswaarden hier in potlood aangegeven, zit maar een paar tiende van een dB af van de berekende waarde, toppie dus.
Off topic
Ik moest even iets opschrijven van een andere test die nog steeds loopt, dat staat rechts bovenaan, de oven van de Reisreferentie staat nog steeds aan,
al twee setjes 9V batterijen verstookt voor de referentie IC voeding, het ovendeel stond al op een LAB voeding.
Nu hang alles aan LAB voedingen, dus de toegevoerde spaning naarde LT1021 IC's varieerd niet met het dalen van de batterij spanning.
Ik wou weten hoeveel energie de twee LT1021 IC's met de trimweerstanden toevoegen aan de oven energie die nodig is om hem op temperaturu te houden
en of de referentiespanning mooi terug komt, nadat deze was uitgeschakeld, de beruchte "Hysteresis".
Het vermogen staat omcirkeld, 42mW minder is er nodig om de oven op temperatuur te houden als de LT1021 zijn normale voedingspanning krijgt.
On Topic.
Dan nu wat plaatjes van de "Hybride" techniek die ik gebruik om printruimte te besparen.
Hier zit de 10MHZ oscillator op de PIC deler gemonteerd, samen met een 1uF Cer. ontkoppel condensator.
Het TO92 IC is een 5V Low Drop regelaar.
De opbouw is vrij simpel als je het zo ziet, maar toch presteerde ik het om het pootje dat hier aan de PIC-2 zit eerst aan PIC-1 te solderen...
Zelfs nadat ik het uitgetekend had, hoe ik het moest aanpakken, zie onderstaande Blackdog CAD tekening.
Na wat gefriemel heeft de PIC processor een 10MHZ rugzakje gekregen.
Tijdens het meten viel mij iets op, dat was hoe mooi de blokgolf er uit zag die uit de PIC komt, hier wat plaatjes daarvan.
De frequentiecounter in de Hameg is niet nauwkeurig genoeg om deze oscillator te meten, jammer genoeg kan de Hameg niet aan mijn LAB Referentie gekoppeld worden.
Ook heb ik een aantal jaren geleden aan Hameg gevraagt of dit te trimmen is, nee, dus....
Maar de blok is mooi strak!
Hier ben ik ingezoomd op de opgaande flank, nu is het niet meer mogelijk met een 16 bit resolutie te meten door de korte tijdbasis zodat jullie het met 9bit moeten doen,
prachtig zoals de golfvorm er uit ziet.
Dat deed mij denken aan een kleine schakeling om scoops of hun probes te calibreren...
Netjes de 5V voeding trimmen op 5V PP en je hebt een perfecte blok om probes te trimmen en te controleren op meerdere frequenties.
Dan nu de opamp waarmee ik wil gaan testen op het SMD verloop printje, ik had geen 14-Pins SO meer verloop printje meer, maar wel nog een paar van VOTI die 16 Pins waren.
Deze zagen er het best gemaakt uit en ik heb toen een klein stukje van het printje afgeknipt, vijl er langs en daarna sodeerpad 8 en 9 met de soldeerbout verwijderd.
Toen heb heb ik de printpennen er in gesoldeerd, de typen die een stuk boven de print uitsteken.
Daarna in de bankschroef gezet zodat alle pinnen door de bankschroef werden doorverbonden en hierna het IC op het printje gesoldeerd.
Toen nagedacht in hoeverre ik onderdelen/verbindingen aan de bovenzijde van het printje kon gaan aanbrengen.
Als je naar het schema kijkt, kan je dus zien dat ik alle IC's "inverterend" gebruik, wijze les van Jim Williams die ik altijd toe pas waar het kan, zoals door hem aangegeven.
Dus het draadje met het blauwe kousje zijn de doorverbonden +ingangen.
De weerstand aan de rechterzijde is 210K en dit is R10 in het schema van het bandpass filter.
In het midden zit de 1uF Cer. condensator direct over de voedingspennen.
En aan de linkerzijde hebben we twee onderdelen C3 en R4 en deze behoren tot de integrator schakeling.
Toen vond ik de print vol genoeg
Nu weer iets anders, en dat heeft betrekking op de ruisvloer van de filter schakeling.
Ik ben gaan meten zonder signaal en verschillende instellingen van het Virtins FFT pakket.
Ik heb niet alle plaatjes meer, maar nog wel een plaatje met de hele schakeling uitgevoerd met OPA2140 opamps.
De TL072 is dus niet meer toegepast, voor de vervorming maakt dit niets uit, maar ik zag wel zeker 6dB meer ruis rond 1KHZ, dat is de voet waar het 1KHz signaal zou worden wergegeven.
Deze bult rond de 1KHz komt dus door het bandpass filter, de gain van de opamp moet daar vrij hoog zijn om weer mooi het zelfde niveau te maken na de flinke demping door R8 en R9.
Het blijft natuurlijk altijd afwegen, ik heb hier gekozen voor en Q van 5, zou ik naar een Q van 10 gaan, dan wordt de verhouding van deze weerstanden nog een stuk groten.
Voordeel is dan een nog betere demping van harmonische en laagfrequent ruis uit het voorgaande deel, maar dus ook een te kleine bandbreedte en een slechter ruisgedrag rond de 1KHz.
Ik vind het zoals het nu is mooi genoeg, maar ook intressant dat ik al die dingen in beeld kan brengen en toevoegen aan mijn kennisbank
Na twee uur werken aan deze post vind ik het wel genoeg voor vanavond, ik hoop dat het intressant was voor jullie.
Groet,
Blackdog
12-11-2018
Tekst aangepast, vele taalfouten verwijderd.