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做个低失真的1KHz正弦波信号发生器,请问怎么能测量波形失真度?

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发表于 2016-7-15 00:42:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
原文说明是 超低失真, 失真系数0.000064%(-124dB)线路来自《晶体管电路设计与制作》(日)黑田彻。  现在做好了,不知怎么能测试出这么低的失真度?
市面销售的函数信号发生器,失真度都挺高,无法作为基准。




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发表于 2016-7-15 08:57:08 | 显示全部楼层
找个1K-UP的频谱仪就可以了。看失真就是看谐波多少。用示波器的FFT功能也可以查看
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发表于 2016-7-15 10:27:40 | 显示全部楼层
楼上神回复
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发表于 2016-7-15 11:08:54 | 显示全部楼层
代洪波 发表于 2016-7-15 08:57
找个1K-UP的频谱仪就可以了。看失真就是看谐波多少。用示波器的FFT功能也可以查看


你家示波器动态 >120dB


另回复楼主,用专门的失真度计,比如坛里经常出的松下 VP-772x,好像测到 0.0001% 还是可以的;但你要测到 0.00001% 嘛
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发表于 2016-7-15 11:56:50 | 显示全部楼层
通过目测,不会过100dB
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发表于 2016-7-15 12:22:00 | 显示全部楼层
这个要用Audio Presion的音频分析仪了。
APX555可以thd+n可以达到-120dB,也就是0.0001%
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 楼主| 发表于 2016-7-15 12:35:47 | 显示全部楼层
代洪波 发表于 2016-7-15 08:57
找个1K-UP的频谱仪就可以了。看失真就是看谐波多少。用示波器的FFT功能也可以查看

谢谢指教!
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 楼主| 发表于 2016-7-15 12:39:33 | 显示全部楼层
lilith 发表于 2016-7-15 11:08
你家示波器动态 >120dB

谢谢指教! 现在是板子已经焊完了,理论上失真度非常低, 就是不知如何测试失真度,无法进一步提升性能。
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发表于 2016-7-15 12:46:26 | 显示全部楼层
爱德万 R9211B 怎么样
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 楼主| 发表于 2016-7-15 12:47:01 | 显示全部楼层
小乙哥 发表于 2016-7-15 11:56
通过目测,不会过100dB,

谢谢关注,您是专业销售音频测试器材的,能否介绍下测量方法?
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发表于 2016-7-15 12:48:01 | 显示全部楼层
楼主真的可爱,初学者吧,这你也相信,这书上的东东目测就知道能到90dB就是你的福气了
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 楼主| 发表于 2016-7-15 12:48:39 | 显示全部楼层
heize0 发表于 2016-7-15 12:22
这个要用Audio Presion的音频分析仪了。
APX555可以thd+n可以达到-120dB,也就是0.0001%

感谢关注指教! 这个AP器材有点贵啊,客户只订了几十片板子,如果再买个AP测试,成本太高了。
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 楼主| 发表于 2016-7-15 12:52:22 | 显示全部楼层
cj033 发表于 2016-7-15 12:48
楼主真的可爱,初学者吧,这你也相信,这书上的东东目测就知道能到90dB就是你的福气了

感谢您的指教! 小日本的书介绍的还是比较详细,所以就参考这个电路做了,相关的低失真信号发生器电路也收集很多,这个指标最低了。所以做出来看看效果,您有什么好的建议吗?
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 楼主| 发表于 2016-7-15 12:56:33 | 显示全部楼层
这是准备打样的另一款线路,光耦都专门采购了,就是失真度指标要高些。 所以没再继续
1283002890.jpg
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发表于 2016-7-15 15:50:22 | 显示全部楼层
simon51 发表于 2016-7-15 12:46
爱德万 R9211B 怎么样


9211 的 ADC 是 16bit 的,理论上有 96dB 动态范围,但考虑到噪声问题,...似乎并不乐观

cr10408.jpg
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发表于 2016-7-15 15:54:06 | 显示全部楼层
云外天 发表于 2016-7-15 12:39
谢谢指教! 现在是板子已经焊完了,理论上失真度非常低, 就是不知如何测试失真度,无法进一步提升性能。 ...


AP 家的失真度计当然是最权威的,但如果你不愿意上的话,我的建议是,
1、先上一台松下家的 VP772x,看看能否达到仪器极限
2、如果能,可以考虑加一个滤波器,把比如你的 1kHZ 基波滤掉比如 80dB,那么接下来就可以用 VP772x 测了嘛,哦说不定前面提到的 9211 都够啦
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 楼主| 发表于 2016-7-15 17:12:00 | 显示全部楼层
lilith 发表于 2016-7-15 15:54
AP 家的失真度计当然是最权威的,但如果你不愿意上的话,我的建议是,
1、先上一台松下家的 VP772x, ...

再次感谢您的指教,找到个相关文章,有具体测试内容,  

要请出音频测试用的采集卡了(Cirrus Logic CS5341为核心的ADC板板,24bit 96kHz采样)。把电源先调整到正负15V,拿表测了一下振荡器的输出电压,是8.0Vrms. 接采集卡(或者声卡)需要衰减幅度,我用了9.1k电阻和1k电阻做个简单分压,这样信号输入到CS5341刚好接近满幅。用CoolEdit软件分析采集的音频:
这是个蛮好的结果了,2次和3次谐波都在-110dB以下的水平,其实可以怀疑这个谐波是采集卡内部产生的,因为CS5341手册上标的THD也不会有这么好。要知道这个振荡器真实的谐波水平,就必须用陷波滤波器了。

    为了使用陷波滤波器(早几个月前制作的,不过只做了无源的部分相关帖子),需要把振荡器和陷波滤波器的频率调整到一致,这就是个精细活了。我更换了一组电容,一组电阻(试了两次)才成功,多圈电位器手头没有50欧的所以用的20欧,调节范围只有1.25Hz很窄。最初装的时候输出频率是1008.2Hz, 但我的陷波滤波器中心频率在1001.2Hz, 光靠微调电阻不够,就得换元件了。费了一番工夫终于可以覆盖目标频率了。
因为没有放在屏蔽盒内,旁边还有工频变压器,干扰可以明显看到,不过和关心的频率没有冲突。注意这里1kHz的2次、3次谐波并不是采集卡引起的了,而是来自我的振荡器。因为ADC即使只有80dB的THD水准,造成的谐波幅度也在-140dB那里。图上最大的谐波在大约-102dB,比上面那个直接测的图里-114dB要高,是因为进ADC的电阻衰减取消了,信号高了20dB,和前一图对应的话相当于 -122dB.

    这个失真度看来还不错,不过调整失真性能的电位器 R15 到现在还没动呢。稍微调调,二次谐波还能显著降低。最后调整完毕(包括频率对准)的频谱测试是这样的
161220zcj0t6ardr00jer3.jpg
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发表于 2016-7-17 09:09:35 | 显示全部楼层
不是已经在淘宝店铺出售了吗?原来还没测试过。
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 楼主| 发表于 2016-10-16 12:26:20 | 显示全部楼层
板子上的电阻电容均配对测试过,客户收到自己也测试过,性能还不错。  

sd.jpg
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发表于 2018-9-28 09:16:18 | 显示全部楼层
用失真仪就可以测
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发表于 2018-9-30 00:41:07 38hot手机频道 | 显示全部楼层
找个用AK5394做ADC的声卡,比如EMU1212,录下这个发生器的信号,做FFT,可以分析到高于-110dB的失真,再小就很难了
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发表于 2018-9-30 00:46:47 38hot手机频道 | 显示全部楼层
刚看到上面的帖子,用滤波器滤掉基频,测谐波当然是最好办法了
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