Projekt-Nr. 53: Referenz-Sinusgenerator
Wie lässt sich ein Sinusgenerator mit wenigen Bauteilen und noch weniger Verzerrungen realisieren? Wie immer gehen wir das Ganze praktisch an, mit vielen Experimenten. Unser Lohn ist ein Statevariable-Oszillator mit einer Verzerrung von weit unter 0,001 %.
Von Hein van den Heuvel (Niederlande)
Wie lässt sich ein Sinusgenerator mit wenigen Bauteilen und noch weniger Verzerrungen realisieren? Wie immer gehen wir das Ganze praktisch an, mit vielen Experimenten. Unser Lohn ist ein Statevariable-Oszillator mit einer Verzerrung von weit unter 0,001 %.
Zum Messen, Kalibrieren und Testen von Audio-/Mess-Geräten ist ein Testoszillator unabdingbar, der in der Lage ist, ein möglichst sauberes und verzerrungsarmes Sinussignal (von beispielsweise 1 kHz) zu erzeugen. Es liegt auf der Hand, in unseren modernen Zeiten die Soundkarte des Computers als Sinusgenerator einzusetzen. Zusammen mit einem der zahlreichen kostenlosen Programmen ist es ja einfach, dem DAC der Soundkarte ein definiertes Sinussignal zu entlocken.
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Schaut man aber auf die Spezifikationen der Soundkarte, so fallen die angegebenen Verzerrungswerte negativ auf. Auch, wenn es sich um eine teure Soundkarte mit einer Auflösung von 24-bit oder sogar eine externe Soundkarte am USB handelt, liegen die Gesamtverzerrungen (THD) zwischen 0,01 % (-80 dB) und 0,003 % (-90 dB). Der THD-Wert gibt das Verhältnis zwischen der Spannung eines Sinussignals (des Grundtons) und den Störkomponenten an. Dabei kann es sich unter anderem um Harmonische, Rauschen, nicht-harmonisches Pfeifen und Piepen handeln. In der Praxis wird das Audiosignal am Ausgang der Soundkarte zudem von Störprodukten innerhalb der Audio-Bandbreite verseucht. Auf jeden Fall waren meine Hobby-PCs (ein Desktop und zwei alte Laptops) nicht geeignet, um ein brauchbares Signal zu liefern.
