低歪低周波発振器の製作(アンプの歪率を測るのダ)

まもなく、「自作回路の低電圧差動型HPAが完成する」ハズである。

となったら、爆音状態でも歪率は大丈夫かの測定が必要になってくる。

WEBでいろいろ調べてみると、「低歪低周波発振器」+「WaveSpectra」がアマチェアレベルで使えそうな組み合わせであることがわかった。

そして作ったのが、この低歪低周波発振器2台である。

【1台目:黒田徹 著「はじめてのトランジスタ回路設計」に掲載のもの】
NF_3_My
オペアンプ2個とバッファアンプを使った「状態変数型の正弦波発振器」というそうだ。
FET(2SK170)を可変抵抗器に使い、3ループで発振、負帰還、正帰還をかけて低ひずみを実現するものとのこと。
理屈はあまりよく理解していないがとりあえず製作した。

【2台目:NFの抵抗同調発振ICを使ったもの】
NF_2
仕事で関連する某電子機器商社からサンプルで頂いた発振器用専用IC(CG-102R1)を使ったもの。
外付け抵抗2本で70Hz~10KHzをサポートしているので、これは使い易い。
100Hz,1kHz,10kHzで使いたいので、ロータリー切替スイッチ(4回路3接点)で抵抗を切り替える。
出力側に15KHzのオペアンプ式LPFを設けている(右側に黒く見えるのは絶縁テープ)

さて、低歪になっているであろうか、WaveSpectraに出力を入れてみた。
NF997Hz_pc

いや、参ったね。THD+Nの高調波歪が0.2%を超えています。 こりゃダメだ。
計測するPCをいろいろ変えて試してみてもNGだ!

で・・・行き着いた先は、USB接続のサウンドボード購入である。6千円の投資であった。
NF_4_USB_AUDIO
CREATIVE、Sound BLASTER X-Fiである。サラウンド5.1chに対応しているようだが、私としては24Bit/96kHzの入力がポイント(箱の外に詳しく書いてないので店員さんにしっかり調べてもらった)
蛇足であるが、小生作のUSB-NOS-DACよりも音楽の再生音は良くなかったゾ。

そしてこのUSBサウンドボードで再測定です。

【黒田徹さんの回路】
my988

みごとにノイズが消えました!
THD+Nは、0.00436% at 1kHzです。


【NFのIC】
NF997

同上、0.00448% at 1kHz です。

NF105 100Hzは、0.00531%

NF9881 10kHzは、0.00555% となった。

【完成したNF ICを使った低歪低周波発振器】
NF_1

周波数変更抵抗の切り替えとゲインコントロールVOL(10k)が付いている。
電源は15VDC出力のACアダプターを2個使用した。
少し50Hzの電源周波数ノイズが被っているようだが、今はこれまでとしておきます。


それよりも「自作回路のHPA」に没頭しなくては・・・ネ。

2011.1.2追記
【1台目の回路図】1kHzの定数です
LowNoizeWave_sch
尚、±15V電源にはACアダプタを2個使いしました。両極に1000uF電解と0.1uF積セラを入れておきましたが
ノイズは載らないようです。

【ボード図】
LowNoizeWave_brd

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2010/3/17 電子工作をプラスしました。

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