Warum liefert der XR 2206 kein sauberes Sinussignal?

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Autor
Warum liefert der XR 2206 kein sauberes Sinussignal?

    







BID = 385731

Rahmenantenne

Schriftsteller



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Hallo,

Mit dem XR2206 wollte ich einen Sinusgenerator aufbauen. Hat auch alles geklappt, geätzte Platine usw. Die Schaltung sieht so aus:




Hier ist das Original:
http://www.redpiramide.de/Elektronik/funkgen.htm

Die Bestückung der Platine hab ich schon mehrmals kontrolliert - sie ist richtig. Trotzdem kommt da kein sauberes Sinussignal heraus. Es gibt an jeder Sinuskurve oben und unten hohe Spannungsspitzen. Amplitude, Symmetrie und Frequenz kann ich einstellen. Das Rechtecksignal ist auch in Ordnung.

Der Entwickler der Schaltung meinte, das es bei ihm nicht so aussieht und ich solle mal das Signal direkt am Pin 2 messen und Pin 2 vorher aus der IC-Fassung herausbiegen. Das hab ich gemacht, aber das Signal sieht immer noch sehr komisch aus:




Dann hab ich das IC mal getauscht - bringt aber auch keine Änderung! Woran kann der Fehler liegen, oder kann es sein, daß das IC es nicht besser kann?

Mein alter Sinusgenerator liefert dagegen ein sehr sauberes Signal ohne jegliche Verzerrunngen! Am Oszilloskop kanns daher auch nicht liegen.


[ Diese Nachricht wurde geändert von: Rahmenantenne am 14 Nov 2006 19:32 ]

BID = 385738

perl

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Leg mal den obligatorischen 100nF Keramikkondensator zwischen Pin4 und Pin12.
Warum spart ihr nur immer am falschen Ende ?


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Rahmenantenne

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hab ich gemacht - 100 nF zwischen Pin 4 und 12. Bringt leider nichts. Das Signal wird danach breiter und total unscharf (Geistersignale oben und unten). Die Form selbst bleibt aber so erhalten.

BID = 385773

perl

Ehrenmitglied



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Zitat :
Das Signal wird danach breiter und total unscharf
Dann schwingt die Schaltung damit wohl endgültig. Der Kondensator sollte aber trotzdem drin bleiben.
Gibts ein Foto vom Aufbau ?


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Rahmenantenne

Schriftsteller



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ja gibt es:

Bestückungsplan:




Und die fertige Platine:






[ Diese Nachricht wurde geändert von: Rahmenantenne am 14 Nov 2006 21:19 ]

BID = 385838

perl

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Dein Layout ist schon etwas gewöhnungsbedürftig.
Ich schlage vor, daß du

1) C9 richtigrum einbaust.

2) den genannten 100nF Kondensator einlötest und zwar mit kurzen Drähten auf der Platine direkt an die Pins 4 und 12 der IC-Fassung.
3) Dazu parallel einen Elko, so 100µF, legst.

Diese beiden Kondensatoren sind ein Muss und ihr Fehlen in der Schaltung ist ein Kunstfehler.

4) Mit einem geraden, quer über die Platine führenden Draht, das negative Ende von C6 direkt mit Pin12 des IC verbindest.

5) Einstweilen mal den Rechteck-Ausgang ausser Betrieb nimmst. Dazu reicht es, wenn du mit einem Drähtchen Pin11 und Pin12 verbindest.

Die Schaltung sollte dann eine vernünftige Ausgangswellenform liefern.


Falls das der Fall ist, und beim Einschalten des Rechtecks (Verbindung 11-12 trennen), ohne daß am Rechteckausgang etwas angeschlossen ist, die Störung wieder auftritt, tritt offenbar Übersprechen zwischen den die Rechteckspannung führenden Leitungen und den für die Sinusspannung zuständigen, von Pin2 und Pin3 kommenden, auf. Das könnte man nur durch ein verbessertes Layout beheben.
Ich glaube aber nicht, daß das passieren wird.

Dann erst darfst du dein Oszilloskop auch an den Rechteckausgang anschliessen. Wenn erst jetzt der Fehler auftaucht, liegt er wahrscheinlich nicht mehr auf der Platine, sondern in der Art, wie du dein Scope anschliesst.

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Dombrowski

Stammposter



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Moin.

Elektor hat sich vor Jahren mal mit dem Chip beschäftigt, um nach Verbesserungen zu suchen.
- Den einen entscheidenden Tipp hat @perl schon genannt: Pin 11 bei Sinusbetrieb offen lassen oder nach Masse kurzschließen, jedenfalls keinen Pullup.
- Umgebung von Pin 13/14 so kurz wie möglich halten. Also z.B. per BS170 die Verbindung für Sinusbetrieb herstellen und vom mechanischen Schalter her nur ein Schaltsignal zuführen.
- 470pF von Pin 2 nach Masse.
- Pin 1 auf +4V. Dabei wird der Chip in der Elektorschaltung symmetrisch mit +8V (Pin 4) und -8V (Pin 12) versorgt. Es ist ein 10k + 10k Spannungsteiler zw. +8V u. Masse.

D.

BID = 385954

Rahmenantenne

Schriftsteller



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Also das Layout hab ich so vom Original übernommen!

Aber jetzt hab ich das nach dem Vergleich mit dem Schaltbild auch gesehen: C9 ist verkehrt rum drin! Ich werde das erstmal korrigieren. Hoffentlich hat C9 die Verpolung überlebt.

Die 100 nF mach ich an die Pins 4 und 12, und den 100 µF Elko dazu parallel. Aber muß der auch unbedingt direkt an die Pins 4 und 12 der Fassunng? Das wird schwierig das da alles ranzulöten - die Punkte sind ja recht klein. Oder kann der Elko auch etwas weiter weg, z. B. im Bereich der Lötstifte bei den Stromanschlüssen? Das wäre erheblich einfacher und gut machbar!


BID = 385957

perl

Ehrenmitglied



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Der Elko darf etwas weiter weg, insbesondere wenn du die von mir geforderte zusätzliche Masseverbindung eingebaut hast.


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Rahmenantenne

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Ich hab Schritt für Schritt und jedesmal mit Messung zwischendurch weitergemacht. C9 erstmal richtig herum - hat aber nichts bewirkt. Die Kondensatoren bringen aber nur einen einzigen Matsch auf dem Oszilloskop, daher mußten die wieder raus.

Nach dem Verbinden von Pin 11 und 12 verschwinden aber diese hohen Spitzen. sieht schon richtig gut aus, aber so richtig exakt rund ist das oben und unten immer noch nicht. Wenn ich die Amplitude kleiner machen, tauchen oben und unten wieder, aber nur sehr geringe Spitzen auf, im Bereich ca. zwei Strichstärken der Kurve. Vielleicht geht das nicht besser? Die zusätzliche Masseleitung bringt leider gar nichts.....

Der Entwickler der Schaltung hat mir übrigens empfohlen, die Test-Schaltung aus dem Datenblatt nochmal auf einer Lochrasterplatine aufzubauen!


Vielleicht ist das gar nicht mal so schlecht! Mit der kann ja auch Amplitude, Symmetrie usw. einstellen. Und die Umschaltung mit drei verschiedenen Kondensatoren zwischen Pin 5 und 6 kann ich ja so belassen. Eigentlich hab ich mit der Schaltung dann auch alles was ich brauche.




[ Diese Nachricht wurde geändert von: Rahmenantenne am 15 Nov 2006 18:36 ]

BID = 386004

perl

Ehrenmitglied



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Zitat :
aber so richtig exakt rund ist das oben und unten immer noch nicht.
Dafür ist der Trimmer "THD-Adjust" zuständig.
Ganz bekommst du die Dachform der Extremwerte aber tatsächlich nicht weg, das liegt an der Arbeitsweise des Netzzwerkes das aus dem Dreieck den Sinus formt.



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Rahmenantenne

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Zitat :

Ganz bekommst du die Dachform der Extremwerte aber tatsächlich nicht weg, das liegt an der Arbeitsweise des Netzzwerkes das aus dem Dreieck den Sinus formt.


Dann ist das schon in Ordnung so. Andererseits ist mein alter Sinusgenerator, der mit RC-Gliedern arbeitet, da besser. Der macht einen richtig sauberen Sinus. Nur kann der halt nur Sinus. Die Möglichkeit für weitere Kurvenformen bezahle ich dann praktisch mit einen weniger sauberen Sinus. Man kann halt nicht alles haben. Trotzdem bau ich das neue Ding jetzt fertig - Gehäuse ist ja auch schon fertig mit Potis drin.

Bleibt noch übrig, das jetzt schaltungstechnisch zu lösen. Pin 11 und 12 müssen kurzgeschlossen werden wenn ich Sinus benutze. Geht das auf Dauer oder nimmt das IC davon Schaden? Sonst nehme ich dazu einfach einen Schalter.


BID = 386109

perl

Ehrenmitglied



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Zitat :
Pin 11 und 12 müssen kurzgeschlossen werden wenn ich Sinus benutze. Geht das auf Dauer oder nimmt das IC davon Schaden?
Nein, der Kurzschluss dar beliebig lange dauern. Du schaltest dabei dem eingebauten npn-Transistor nur die Kollektorspannung ab.


Zitat :
Andererseits ist mein alter Sinusgenerator, der mit RC-Gliedern arbeitet, da besser.
Das muß nicht sein. Er kann andere Kurvenformverzerrungen haben, die nicht so auffallen.
Wirklichen Aufschluss gibt nur eine Klirrfaktormessung. Evtl kannst du das mit der Sondkarte des PC und entsprechender FFT-Software machen.

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Rahmenantenne

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Ich habe jetzt mal die Testschaltung aus dem Datenblatt auf eine große Lochraster aufgebaut. Zuerst gings auch nicht so gut - aber die Potis stimmten ja auch nicht. Also bin ich heute nochmal los, um mir die richtigen Potis zu besorgen (25 K und 500 Ohm). Neuer Versuch und es klappt anscheinend! Das Dreieck geht, die Symmetrie ist einstellbar. Auch der Sinus ist jetzt gut. Zuerst sieht er aus wie Dreieck, aber mit dem Poti THD bekomm ich dann einen Sinus draus. Da gibt es auch keine Spitzen oder Unregelmäßigkeiten mehr!

Rechteck geht übrigens auch einwandfrei. Weiß nicht woran das letzlich lag. Vielleicht hat sich auf der anderen Platine was gestört. Ich werde die jetzige Schaltung auch behalten - sie funktioniert ja!

Zwischen Pin 4 und 12 liegen ja schon 1 µF - ich kann direkt an der Fassung ja nochmal die 100nF dranlöten. Und die weiter oben geforderten 470 pF von Pin 2 (Sinusausgang) gegen Masse. Den muß ich mir morgen noch besorgen. Und dann nochmal ein neuer Test bevor die Platine ins Gehäuse geht. Die Stromversorgung kommt später - Hauptsache der Rest geht schon mal. 250 mA sollten eigentlich reichen, auch bei Belastung des Sinusgenerators. Kommt sowieso dann noch ne Sicherung rein.

BID = 386528

Onra

Schreibmaschine



Beiträge: 2473

Hallo,
für den Sinusverstärker solltest du dir dann auch eine bessere Lösung einfallen lassen. In der Simulation kam da nämlich kein Sinus am Ausgang an.
O.


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