超低歪探求 no229 続Ⅱ

昨日から遂に100uV切ることに成功
勿論ノイズなんで上下があり89uV/min～105uV/maxの幅がある
アベレージング無しの素の値。LPF後ろに+20dBのamp追加して
読み取りやすくして測定。total80dBなので100uVは入力換算10nV
ノッチフイルターの雑音スペクトルは第2高調波付近がmaxでそこから6dB/octで
下降していくから10nVは1Hz/Foならせいぜい5～10Hzがメーターに現れるだけ
なのでLPF380Hzの√がこの場合のnV√Hzでない
因みに100uVを切った種明かしは基板のシールドを安直なアルミ箔ホイル
を辞めて100円ショップでステンレスの弁当箱を買ってきてすっぽり入れた
実験は終わって製作に取り掛かるとしよう..........

以外だった事は1Hz~500Hzといった低周波帯では
Ti-TL072（TL071）が8nV√Hzクラスの比較的新世代FET入力opamp
よりもノイズが少ない事。手持ちの中で2段接続で80nV台に成った
のは図174ノッチX1~2がTL072の場合のみ（あくまでも手持ちのなかで....）

尾道港祭り ミス尾道でーす

photo 392 dscn 6411

.
photo393 dscn 6906


右側のお嬢さんは昨年から、左は今年初お目見え

超低歪探求 no228 ノッチ２段接続

１段目と２段目の基板を接続してtotal-Noiseを測ってみました
１段目は前項の図173に２段目ノッチは今のところ下図です
図174　


X2部分のLPFは約380Hzですが手元のコンデンサーの値の都合
で深い意味は無く、ノッチの周波数が3Hz迄なら第２次の10倍も
あれば充分でせいぜい60Hzで切ってもいいかなと思っているので
後の課題....R11で1段目+の全利得60dBをadj
1～2段連結60dBでのノイズ出力電圧は130～140uV有ります
入力換算値では1/1000＝130～140nV(380Hzの√で割ると)7.2nV√Hz
いずれも600Ωで入力短絡値。出力140uVを8回のアベレージングで
130～140uVがほぼ10dB減の44～52uVrmsに減少する



編集中
..........................................................................................④

超低歪探求 no227 続 1Hz~3Hzノッチ

①初段のノイズを少なくするにはC1～C3の容量を大きくして抵抗値を下げる
②入力段FETの選択等です。1Hzだとコンデンサーはせいぜいサイズの都合上
C1～3が2uF+4uFまでが限度。これならR片が40K+80KΩ
②のFET入力のopamp(手持ちの都合でopa2134)を2SK146+opampで
ノイズ測定しました。入力抵抗が1KΩ以下になると2SK146が有利で100Ω
～0Ωではほぼopa2134の1/10になりました。特に入力短絡では顕著な差。

図173　（Q1の裸利得50X有るのでX1はTL071、より安価なLF411も可)
.
.　R2&R3は実際には
.　adj用のポテンショが直列に入る。
.　この状態で
.　－3dB/51KHz
　C1.2.3を切り変えて1～2～3Hz
　の3波の予定

.
ノイズ出力は６００Ω入力短絡で26～31uVrms@BW100KHz。
.

超低歪探求no226（通算250） あれで測定して見る

試用してみたのが下図。サンプルはLME49710NA
　（上から黒＝通常式。他の３本はスタック式）
図172

（通常式は別の低歪OSCに依る）
下限が20Hz迄しかないのがメーカーHPからトレースしたもので
緑がTIのopa211。点線が49710NAで3KHｚ位から上がOPA211
より良い値になっているのは信号源rsを１５０Ωで測定していると
思われます（実際よりかなり低歪の様に見えるが正しい値でない）
OPA211と49710は通常式の歪みは5％も差は無い
赤線のデータを同様にrs150Ωに変えて測定するとメーカー値に重なる
因みにTIの近年のデータシートにはrs記載あってNSのデータには
入力周波数の記載すらない　（NSのデータは個人的には信用していない）
もう１つ言えばスタック式は3V付近が最も都合よくてノイズも増幅しているから
0.5V程度以下のレベルでは通常式に追い越されていく。

超低歪探求no225 内部の様子

photo391 シャーシー内部写真　dscn6393



基板先方側（SWに近い方）から発振部主増幅器
真ん中あたりがAGC回路。リブ補強金具の手前はAVR。
ICは使われていない....時代が見える
それであの性能は”まぐれ”としか言いようがないとも思う
高性能な歪率計の出現する前なのに

FRQ-SW左端はX1.X10.X100で２重シャフトに成っていてFRQ微調が出来
全周波数ほぼ連続的に可変可能。VRカバーはエポキシ樹脂で隙間から湿気
混入に依るガリ発生を防止し〇〇年経過でも全く異常無し

.......................................................................................①

超低歪探求 no224 続

図171　（1）の緑の線がメーカー仕様値

.黒線は先日無作為に1～2～3と
　FRQダイアルを設定して測定した値
　赤が３番目の位のダイアルを±1ずつ
　adjして歪の少ない位置を選んだ値
　”0”や無記名の空きポジションさらに
　+1では1KHzだと1.01KHz。-1だと
　999Hzとなる
　これで歪みは大きく変化する事が有る
　抵抗値のバランスが良い方に修正
　されていく為 (ボトムは0.00004%)
　
　FRQ設定は１桁のみにして（hp4494A
の様に）抵抗素子を0.1%以下又は
　金属箔抵抗にすれば10KHzまでなら
　0.0001%行けるかもしれんせん
　
　バーゲン価格の意味がきえてしまうので
　この機械はこれで充分スタック式の
　測定なら威力を発揮してくれそう
　
　これはメインのOSCではないので....

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超低歪探求 no223 続リセール品

下限と上限の歪みが上昇する部分を調べると上限部分は２次と３次が
同じように増加しているのでアンプ自体の性能だと思うが低域側の50Hz~
5Hzは３次歪みが２次歪みを追い越している。もしかしたら発振素子の
コンデンサーを選別したら改善が見られるかも知らない...
図169　低域側．．．．．．．．.　.図170　　　高域側
..
４次データが点々.　.　.のは黄色線が見えにくいので....をのせた

もう1つ意外なことが判明した。FRQ設定のデイケードダイアルSW4個の
SWウエハー間をリード線で渡りをしてX1。X10。X100の位の並列抵抗
を被せて行っているのが高い周波数で干渉を起こし歪みを悪化させる
から使用しない位のSWポジションでも”0”あるいは”1”に置くなど注意
がいる。100Hzが必要でも101Hzにしてみるとか
これも製作年度が0.01％の歪率計の時代の製品.......
それでもバーゲン価格に大満足でーーす

（まだまだ続く）

超低歪探求no222資料を送付頂いたH.S様

昨日の文見ていただきましたか　現物は大当たりでしたよ
下記の性能を得る事が出来ました。メーカーの当時の正価がいくらか判明
しませんが私が入手したのはおそらく1/20の￥ではないかと思っています
図168


ピンク線は最初100KHzで３か所のdist-adjを最良点にもって行きましたが
反動が70KHz低い周波数に出ています（思っていたことではある）それで
全体で低歪に成るようにadj-1で10KHzをadj2~3で70KHｚで最良点と
したのが緑色の線です（多分調整マニュアルとは違うとおもいますが）
メーカー仕様値を大幅にクリア―しています。測定中に気ずきましたが
頭の位で１。２桁目に5で1.5KHｚあるいは15KHｚとか３桁設定で1.55
とかを選んだ時に下の位の抵抗値が0.？％の誤差が有る場合ブリッジの
バランスに誤差が生じてAGC電圧のdist-adjFETにかかる電圧が変化
しますから最良点がズレますから歪は悪化します
３桁目はなるべく使用しない方がいい....
この機械が製造された当時は0.01%がFSの歪率計が高性能と言う
時代だったので見えていなかったのかもしれません

それにしてもいい買い物をしました



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超低歪探求no221珍品リセール品買ってきました

価格の安さに引かれて買いましたHP4494A同年代品ですが
（4494Aは6.28Vですがこれは10Vの出力があります。開放端子）
覗いてみると主増幅器に同タイプのが２回路並んでいるので
多分状態変数型だと思いますが（4494Aはザルツアー型だと思う）
10KHｚ以下では4494Aの半分以下の歪率で4～5KHｚ付近で
0.0001%を下回っています。100Hz~1KHzはX1～X10の
どちらでも可能ですがX1レンジだとR片の可変のみで1/10の
抵抗値になり増幅器の負荷に重い為と感じます。前々から言ってきた
ことですが100KHｚとなるとザルツアー型が勝っています
このデータは725Cに依るもので50～100KHｚには725Cの
性能に依存する部分もあります
参考品のピンク線が4494Aブルー線がVP7214Aです
この２台にもdist-adj有りますが当分いじっていない
尚自作品には10Hz~100KHz/0.00001があります
図167


中低域ではメーカー仕様の１/１０以下ですが40KHｚ＜で超えている
永く未使用でdist-adjすれば改善するかもしれない（dist-adjは３点ある）
HP4494Aは70～100KHｚに効果があるLPF-SWがある（ONで測定）
OFFでは60KHｚ付近から右上がりに上昇する

この項続く

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