VCO Simulation

[Jannik (user_name123)]

Moin,

ich brauche einen (annähernden) Sinus der seine Frequenz durch eine 
Control-Spannung einstellen lässt. Der Frequenzbereich soll 10 Hz bis 30 
kHz betragen. Ich habe dazu eine passende Schaltung von TI gefunden.
Ich habe die Schaltung nun in LTSpice nachgebaut aber sehe nicht das 
gewünschte Ergebnis.
Zum einen ist der Ausgang Sägezahnförmig, wobei hier im pdf steht 
"output to log-shaper stages". Heißt das hier folgt noch eine Schaltung 
die den Sägezahn zum Sinus ändert?
Zweitens ändert sich die Frequenz des Sägezahns nicht im Verhältnis zur 
Control-Voltage. Dafür lässt sie sich über das Verhältnis von R27 zu R35 
ändern. Wobei R35 kleiner als R27 sein MUSS damit am Ausgang überhaupt 
was passiert. Im pdf wird das als zero-frequency trim bezeichnet.

Hab ich die potentiometer falsch adaptiert? Fehlt mir das Modell der 
LM329 oder der 2N2369?

[Dergute W. (derguteweka)]

Moin,

Jannik schrieb:
> Heißt das hier folgt noch eine Schaltung
> die den Sägezahn zum Sinus ändert?

Wuerde mal stark vermuten, dass da noch z.b. die Schaltung von Fig.14 
aus dem pdf (ab dem 5k Wave-shape-trim) drangehoeren sollte.
Ist halt fieseste Analogrechentechnik. Wird nicht gerade 
monstertemperaturstabil sein.

Gruss
WK

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Jannik schrieb:
>
> ich brauche einen (annähernden) Sinus der seine Frequenz durch eine
> Control-Spannung einstellen lässt. Der Frequenzbereich soll 10 Hz bis 30
> kHz betragen.

Das ist ein großer Bereich. Da kommst du besser, wenn der VCO eine 
exponentielle Steuerkennlinie hat. Wie in Analog-Synthesizern üblich.

> Zum einen ist der Ausgang Sägezahnförmig, wobei hier im pdf steht
> "output to log-shaper stages". Heißt das hier folgt noch eine Schaltung
> die den Sägezahn zum Sinus ändert?

Es ist ein Dreieck. Und ja, das muß noch umgeformt werden. Und die 
Steuerkennlinie ist linear.

> Zweitens ändert sich die Frequenz des Sägezahns nicht im Verhältnis zur
> Control-Voltage. Dafür lässt sie sich über das Verhältnis von R27 zu R35
> ändern. Wobei R35 kleiner als R27 sein MUSS damit am Ausgang überhaupt
> was passiert. Im pdf wird das als zero-frequency trim bezeichnet.

Dann hast du was falsch verschaltet oder die Simulation falsch 
parametrisiert. Oszillatoren sind tricky zu simulieren. Die Widerstände 
haben übrigens keine Namen.

> Hab ich die potentiometer falsch adaptiert? Fehlt mir das Modell der
> LM329 oder der 2N2369?

Die Potis kannst du für die Simulation weglassen. Die Funktion ist 
einfach: der mittlere OPV ist mit dem 10nF Kondensator als Integrierer 
beschaltet. Der Komparator LM311 arbeitet in Verbindung mit dem 
Diodenverhau als symmetrischer Schmitt-Trigger und schaltet mit seinen 
Ausgangssignal die beiden FETs abwechselnd ein. Der erste OPV invertiert 
die Steuerspannung, so daß der eine FET einen positiven und der andere 
einen negativen Strom in den Integrator schickt. Voila!

Das Netz ist voll mit VCO Schaltungen aus der Analog-Synthesizer (Moog) 
Zeit. Evtl. reicht dir ja auch ein MAX038?

[Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)]

Jannik schrieb:
> ich brauche einen (annähernden) Sinus

Der muss unbedingt analog erzeugt werden? Du willst es nicht mit DDS 
(Direct Digital Synthesis) machen?

> Der Frequenzbereich soll 10 Hz bis 30
> kHz betragen.

Bei maximal geforderten 30 kHz kannst du das mit einem Mikrocontroller 
rechnen, ohne spezielle DDS Hardware. Dazu eine analoge Ausgangsstufe.

> Zum einen ist der Ausgang Sägezahnförmig, wobei hier im pdf steht
> "output to log-shaper stages". Heißt das hier folgt noch eine Schaltung
> die den Sägezahn zum Sinus ändert?

Wie dir andere schon geschrieben haben, ja. Worauf ich noch hinweisen 
möchte, der im Log-Shaper verwendete LM394 ist meines Wissens nur noch 
als Restposten oder als dubioser China-Nachbau / Fälschung zu bekommen. 
Ich glaube der wurde vor 15 Jahren eingestellt. Die Preise sind auch 
nicht ohne.

Oder du änderst die Schaltung für ein anderes Transistorpaar. Der 
SSM2212 wird gelegentlich als Ersatz genannt. Keine Ahnung ob der 1:1 
passt.

[Wolfgang D. (blitz_f)]

Moin,
Wenn's analog sein soll, Vorschlag:
XR2206 nehmen. an Pin 7 (oder Pin8) (= Anschluss für Timing-Resistor) 
eine spannungsgesteuerte Stromquelle (-Senke) (1) einfügen. Pin 7 (8) 
hat ca. 3 Volt "Luft" gegen Masse. Dann hat man ca. 2 V Aussteuerbereich 
für den Bereich 10 Hz bis 30 kHz. Die Frequenz ist dann proportional zur 
Steuerspannung.

(1) Standardschaltung: Mosfet mit Sourcewiderstand zur Strommessung und 
OPV.

[Hp M. (nachtmix)]

Axel S. schrieb:
> Evtl. reicht dir ja auch ein MAX038?

Den MAX038 habe ich schon lange nicht mehr gesehen. War wohl zu teuer.
Ausserdem geht er bis zu weit höheren Frequenzen, was hier nicht 
gebraucht wird.

Wolfgang D. schrieb:
> XR2206 nehmen.

Den oder den ICL8038.

Beide ICs arbeiten nach dem gleichen Prinzip wie deine obige Schaltung 
und enthalten auch noch den Sine-Shaper, sind aber nicht kompatibel.
Datenblätter und evtl. Applikationsschriften lesen!

Für den schnellen Anfang gibt es bei ebya für beide Funktionsgeneratoren 
Bausätze, teilweise mit Frequenzanzeige.
Lediglich die frequenzbestimmenden Kondensatoren würde ich gegen 
Folienkondensatoren austauschen, weil die hochkapazitiven Klasse 2 
Keramiken wahrscheinlich unnötige Verzerrungen und 
Temperaturempfindlichkeit verursachen.