Erfahrungen und Hinweise zum Aufbau eines klirrarmen Sinusgenerators

17.07.2017 Update 08.11.2023

 

Zum überprüfen von NF-Verstärkern wird eine Klirrarmer Sinusgenerator aufgebaut.

Damit können auch mit preiswerten Klirrfaktor-Meßgeräten Werte kleiner als 0,1% gemessen werden.

Fehler im Signalweg eines Verstärkers sind damit leichter auffindbar.

In den meisten Schaltungen werden dafür Doppelpotis verwendet.

Beim durchmessen von ausgesuchten linearen Doppelpotis mit einer Nenn-Kennlinien-Abweichung von 2dB und 2x10KOhm, wurde festgestellt, das die gemessene Abweichung zum erreichen eines geringen Klirrfaktors bei einem Wien-Brücken Generator untragbar hoch, im Vergleich mit einem Doppelwendelpoti ist. Da diese Doppelwendelpotis mit einer geringen Abweichung der beiden Systeme voneinander einen untragbaren Preis haben, wird von der Verwendung abgesehen.

Eine Schaltung die klirrarm ist, neben dem Sinus auch ein Cosinus Signal Liefert und leicht auf Klirrarmut abzugleichen ist wird erprobt.

Mit  Präzisionswiderständen kann ein Generator mit über OPVs entkoppelter RC-Kettenschaltung aufgebaut werden. Die dafür verwendeten Widerstände müssen eine geringe Toleranz untereinander (< 0,1% und einen kleinen Temperaturkoeffizenten) haben. Deshalb sind nur Metallschichtwiderstände (zum Beispiel KWH  Typ 37-41415 11x10K in Reihe liegend) geeignet. Widerstandsnetzwerke in der geforderten Qualität aus den Keramischen Werken Hermsdorf stehen mir zur Verfügung. Ein vor den Ausgang geschalteter weiterer Tiefpass ist dann möglich, der den Klirrfaktor noch weiter herabsetzt (besser als 100db Klirrabstand zum Sinus ist dann bei sorgfältigem Aufbau, rauscharmen OPVs und brummarmer Stromversorgung möglich).

Nach Aussagen die ich im Internet gefunden habe, soll durch das verwendete Schaltungsprinzip auch bei nicht völlig identischen Doppelpotis der geringe Klirrfaktor erhalten bleiben. Nur die Ausgangsamplitude verändert sich. Das sollte für die meisten Anwendungen kein Problem sein.

Ein Doppeldrehkondensator hat meist eine bessere Übereinstimmung seiner beiden Systeme. Damit ist die Schaltung hochohmiger aufzubauen um einen größeren Frequenzbereich überstreichen zu können.

 

 

 

Prinzipschaltbild

Schaltung Festfrequenz und durchstimmbarer Generator kommt noch nach der Erprobung der bestellten Leiterplatte