Hi, es geht mir darum, einen Wien-Brücken-Oszillator mit Drehko-Abstimmung zu bauen. Dazu soll ein OpAmp mit FET-Eingängen verwendet werden. Die R-C-Glieder sind naturgemäß ziemlich hochohmig. (> 10 M), was natürlich ein J-FET-Eingang schon schafft, aber wäre nicht vielleicht ein MOSFET-Eingang günstiger? Und welcher Baustein hätte im Bezug auf das Rauschen in dieser Konstellation evtl merkbare Vorteile? Was mir dazu einfällt, ist der CA3140, welcher schon recht betagt ist, aber deshalb trotzdem gut geeignet sein könnte. Ansonsten wäre wohl auch ein TL081 möglich (bzw. 82/84, falls ich die anderen Verst.Kanäle noch brauchen kann) Vielleicht habt ihr noch andere Bausteine auf dem Schirm? Versorgungsp. soll +/- 15V sein, besondere DC-Stabilität (geringer Offset usw) sind nicht nötig. Also, wenn euch dazu was einfällt ... Grüße, Peter B. Nähere Infos zu einem ähnlichen, bereits durchgeführten Projekt gibt es hier: Beitrag "Re: Zeigt her eure Kunstwerke (2020)"
Du kannst einen opa140 oder opa1678 verwenden, besser wird es nicht. Musst du wirklich so hochohmig sein? Alle mir bekannten Wien-Oscillatoren verwenden bipolare Opamps, die besseren AD797 oder LM4562. Die Cmos opamps haben meist viel 1/f Rauschen.
JFet-Opamps sind bezüglich Rauschen im allgemeinen besser als CMOS-Opamps da deren 1/f Grenzfrequenz der Rauschspannungsdichte Faktor 10 tiefer liegt als bei CMOS-Opamps. Im Datenblatt nennt sich dieser Parameter "Equivalent Input Noise Voltage", angegeben in nV/sqrt(Hz).
Suchst due eher einen niedrigen Rauschstrom oder eine kleine Rauschspannung? Im ersten Fall sind CMOS-OPamps ideal, die haben aber meist sehr schlechte Rauschspannungswerte. Bei bipolaren ist es umgekehrt. JFET-Eingänge bieten meist einen guten Kompromiss. Die TL07-Serie wird z.B. gerne für Mikrofonverstärker genutzt. Hochohmige Widerstände im frequenzbestimmenden Glied verursachen von sich aus viel Rausschpannung, also mal nachrechnen, was ein besserer OPAMP überhaupt bringt. Welchen Frequenzbereich soll Dein Oszillator abdecken? Bei niedrigen Frequenzen wird das 1/f-Rauschen wichtig. Das beginnt je nach Opamp meist unterhalb von 100-1000Hz an anzusteigen.
Peter B. schrieb: > Also, wenn euch dazu was einfällt ... Für eine Wien-Brücke braucht man weder besonders hochohmige 'Elektrometer' noch besonders rauscharme (welches Rauschen denn überhaupt, Strom- oder Spannungsrauschen ?) OpAmps, sondern möglichst Klirrfaktorarme (falls der überhaupt in der Anwendung eine Rolle spielt) und mit hoher CMRR. Ein FET-OpAmp ist auch Steinzeit, heute sind CMOS-OpAmps üblch (wie der CA3140 auch schon war, der TL084 aber nicht). Peter B. schrieb: > Versorgungsp. soll +/- 15V sein Das auch noch, richtig Steinzeit. Wichtiger wäre die Frage des Frequenzbereichs (Audio? Dann nimmt man einen guten Audioopmap, die Verwendung eines Audiospektrums klingt ja danach). Und wenn ich deine Schaltung dort sehe, sollte der OpAmp Treiberleistung für die übertriebene Glühlampe haben. Audioopamps werden hier aufgeführt http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.30.1
> Nähere Infos zu einem ähnlichen, bereits durchgeführten Projekt gibt es hier: Beitrag "Re: Zeigt her eure Kunstwerke (2020)" Ich sehe gerade, dass dort 10MOhm Widerstände in den RC-Gleidern drin sind. Die haben eine Rauschspannung von 400nV/sqrt(Hz). Da musst du dir um den Opamp keine Sorgen mehr machen. So schlechte JFet-Opamps oder MOS-Opamps wist du kaum finden. http://www.sengpielaudio.com/calculator-noise.htm
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Erst mal Dank für Eure schnellen Antworten! Mit dem Nachrechnen ist das so eine Sache - ich bin reiner "Hobbyist" und Praktiker, Grundkenntnisse ja, aber wenn es rechnerisch so ans eingemachte geht ... Darum halt die Frage nach Eure Einschätzung. Das Ding soll dann schon bis 20 Hz, vielleicht sogar 10 Hz runter gehen. Und auch wenn es nur ein FUN-Projekt ist, wäre es natürlich nett, gute Werte zu erreichen. Bipolare Eing. kommen sowieso nicht in Frage, und es könnte schon sein, dass die hochohmigen Rs so viel rauschen, dass es egal ist, was der OpAmp dahinter macht. MfG Peter B.
fmin = 10Hz Cmax = 1nF f = 1/(2*pi*R*C) R = 1/(2*pi*C*f) R = 16MOhm
Schau mal hier, den habe ich aufgebaut und funktioniert gut. http://www.blunk-electronic.de//BB/pdf/rc_generator_ebs41.pdf
Hallo Peter B. warum möchstest du unbedingt mit zwei Drehkondensatoren die Frequenz einstellen? Der Standard ist die Frequenzeinstellung durch Veränderung der beiden Widerstände(Stereo-Potentiomter).
Das fragt man sich. Drehkondensatoren habe ich zum letzten Mal in Omas Röhrenradio geshen.
ths schrieb: > Das fragt man sich. Drehkondensatoren habe ich zum letzten Mal in Omas > Röhrenradio geshen. Das mit den Drehkos hat auch große Vorteile. Z,B. Gleichlauf besser als jedes Stereopoti, deshalb nur geringe Nachregelung nötig.
Peter B. schrieb: > es geht mir darum, einen Wien-Brücken-Oszillator mit Drehko-Abstimmung > zu bauen. Dazu soll ein OpAmp mit FET-Eingängen verwendet werden. Die > R-C-Glieder sind naturgemäß ziemlich hochohmig. (> 10 M), was natürlich > ein J-FET-Eingang schon schafft, aber wäre nicht vielleicht ein > MOSFET-Eingang günstiger? Und welcher Baustein hätte im Bezug auf das > Rauschen in dieser Konstellation evtl merkbare Vorteile? Wie Vorposter schon sagten: JFET rauscht etwas weniger als CMOS. Allerdings ist Rauscharmut in dieser Schaltung gar nicht so wichtig. Der OPV arbeitet ja als Oszillator mit mehreren Volt(!) Nutz-Amplitude. Auf ein paar µV Rauschen kommt es da kaum an. Nimm einfach einen TL07x. Die wurden früher schon als "Audio-OPV" gehandelt, obwohl sie eher Mittelmaß sind. Aber für eine Wienbrücke reicht der allemal. Da du nur eine Verstärkung von knapp über 3 brauchst, wäre auch zu überlegen, die Verstärkerstufe diskret aufzubauen. Wenn du mehr als den NF-Bereich abdecken willst, wäre das die Empfehlung. Der betagte GF21 von Präcitronic (Tätärä) kommt so von 1Hz bis 3MHz. Der viel wichtigere Teil ist die Amplitudenregelung. Eine Glühlampe ist da nicht die beste Wahl (aber einfach). Ein FET in der Gegenkopplung bringt im Zweifel deutlich besseren Klirrfaktor. Und du kannst die Zeitkonstante der Regelung umschalten (an die Signalfrequenz anpassen).
Bei den alten Luftdrehkos hätte man immerhin die Möglichkeit den Gleichlauf wortwörtlich hinzubiegen :) An den TO: Nimm die OPs den Du hast bzw einfach bekommen kannst und fang an zu basteln. Wenn es dann besser werden soll: Jim Williams bis zum Schluß an klirrarmen Sinusgeneratoren gebaut. Darüber hat er (und zuletzt sein Kollege) sehr lesenswerte Appnotes geschrieben. Achja, Soundkarten können erschreckend gute Tongeneratoren sein ...
Erst mal vielen Dank für eure ganzen Antworten! Axel S. schrieb: > Der viel wichtigere Teil ist die Amplitudenregelung. Eine Glühlampe ist > da nicht die beste Wahl (aber einfach). Ein FET in der Gegenkopplung > bringt im Zweifel deutlich besseren Klirrfaktor. Und du kannst die > Zeitkonstante der Regelung umschalten (an die Signalfrequenz anpassen). Ja, ist auch so, vor allem in tiefen Frequenzbereichen, wo die Wärmeträgheit nicht ausreicht. Habe schon etliche Wien-Brücken-Gen. gebaut, mit FET-Regelung und mit Glühlampe. Ein FET hat auch seine Unlinearitäten in diesem Bereich. Will vielleicht mal eine Lösung mit LDR und extra angepasstem Regelverstärker probieren - das wird wohl das eigentliche Experimentierfeld werden. Grüße, P
Hallo zusammen, hallo Peter. > Was mir dazu einfällt, ist der CA3140, welcher schon recht betagt ist, > aber deshalb trotzdem gut geeignet sein könnte. Nein, er könnte nicht nur, er ist es. Ich erinnere mich an eine solche Schaltung mit einem Doppel-Drehko 2*500pF. 'HAM-Radio Magazin' in den Heften ca. 1976 bis 1980. Das Teil habe ich damals auf einer Platine nachgebaut. Dümpelt sicher noch irgendwo in den Tiefen meiner Schatullen. Nachteile: handempfindlich wie Sau und für die Spannungsstabilisierung waren für damals ganz ausgefallene NTCs nötig. (Nicht wie heute: 'kriegt man alles bei Farnell und Co') Das ist ja bei den Wien Oszillatoren auch kein einfaches Problem. Den Hinweis von Helmut S. bzgl. Frequenz und den dazugehörigen Bauteilen mit den entspr. Werten solltest du auch beachten. Ich hoffe du verzichtest darauf, den Artikel zu suchen. 73 Wilhelm
Henrik_V schrieb: > Achja, Soundkarten können erschreckend gute Tongeneratoren sein ... Genau. Wenn ich wirklich was messen will (Frequenzgang, Verhalten bei sprunghaften Laständerungen oder so etwas), dann nehme ich den Schleppi mit der USB-Soundkarte. Noch was: Ihr seid mir mit den Beiträgen immer ein, zwei Stufen voraus. Und jetzt melde ich mich erst mal bis heute Abend ab. LG, Peter B.
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Wilhelm S. schrieb: > Nein, er könnte nicht nur, er ist es. Ich erinnere mich an eine solche > Schaltung mit einem Doppel-Drehko 2*500pF. 'HAM-Radio Magazin' in den > Heften ca. 1976 bis 1980. Kommt halt drauf an, was man bauen will. Wenn es nur piepen soll, reicht das. Wenn man Verstärkerschaltungen auf 0.0001% Klirr untersuchen will, sind diese Steinzeitschaltungen einfach als Generator ungeeignet, wären aber mit modernen Schaltungen möglich.
Hallo zusammen. @ Laberkopp > Wenn es nur piepen soll, reicht das. Bei Hewlett und Packard hat es mehr als nur gepiept, und das vor mehr als 70 Jahren. > Wenn man Verstärkerschaltungen auf 0.0001% Klirr untersuchen will, sind > diese Steinzeitschaltungen einfach als Generator ungeeignet, wären aber > mit modernen Schaltungen möglich. 0.0001% Klirr, das sind -120dB, wenn ich mich nicht verrechnet habe. Das schafft auch keine Soundkarte. Wer will es messen; wir sind im normalen Leben nicht bei der PTB. Wer braucht so etwas? > diese Steinzeitschaltungen Auch du wirst mit deinen Behauptungen die grundlegenden Dinge des Herrn Wien nicht wegdiskutieren können. > mit modernen Schaltungen ZEIGEN! 73 Wilhelm
Henrik_V schrieb: > Bei den alten Luftdrehkos hätte man immerhin die Möglichkeit den > Gleichlauf wortwörtlich hinzubiegen :) Deswegen hatte die letzte Platte oft Schlitze, um mit den einzelnen Segmenten den Gleichlauf auch über den ganzen Drehbereich einstellen zu können.
Wilhelm S. schrieb: >> Wenn man Verstärkerschaltungen auf 0.0001% Klirr untersuchen will, sind >> diese Steinzeitschaltungen einfach als Generator ungeeignet, wären aber >> mit modernen Schaltungen möglich. > > 0.0001% Klirr, das sind -120dB, Wenn man mit -100dB zufrieden ist, reicht schon die "betagte" Glühlampenstabilisierung aus.
Wilhelm S. schrieb: > ZEIGEN! https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/an67f.pdf Seite 68 http://www.janascard.cz/PDF/An%20ultra%20low%20distortion%20oscillator%20with%20THD%20below%20-140%20dB.pdf https://www.amplifier.cd/Technische_Berichte/Amplifier_reiner_Sinus/amplifier_clean_sine.htm
Ich weiß nicht wieviele tausend Wien - Sinusgeneratoren wir pro Jahr in unsere Produkte einbauen, aber ich garantiere dass kein einziger Drehkondensator drin ist. Es wird immer die Widerstandskombination verändert. Es ist vorteilhaft, wenn man Kondensatoren mit 1% Toleranz oder weniger einsetzen kann.
ths schrieb: > Ich weiß nicht wieviele tausend Wien - Sinusgeneratoren wir pro Jahr in > unsere Produkte einbauen, aber ich garantiere dass kein einziger > Drehkondensator drin ist. Es wird immer die Widerstandskombination > verändert. Es ist vorteilhaft, wenn man Kondensatoren mit 1% Toleranz > oder weniger einsetzen kann. Aber, wie schon gesagt, Drehkos kann man auf besseren Gleichlauf trimmen. Speziell bei normalen Stereopotis ist der Gleichlauf ziemlich schlecht. Das führt zu Amplitudenänderungen, wenn man die Frequenz durchdreht.
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ths schrieb: > Ich weiß nicht wieviele tausend Wien - Sinusgeneratoren wir pro Jahr in > unsere Produkte einbauen, aber ich garantiere dass kein einziger > Drehkondensator drin ist Das sind dann aber keine 10:1 durchstimmbaren Sinusgeneratoren wie sie der TO im Sinn hat. Die Bauweise mit Drehkondensator hat durchaus Vorteile, eben z.B. daß man Drehkondensatoren mit sehr guten Gleichlauf bekommt. Anders als Stereopotis.
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