|
Радиолюбители, занимающиеся разработкой аналоговых генераторов, знают, как нелегко получить низкий коэффициент гармоник во всем рабочем диапазоне. Как правило, наибольшие искажения вносят схемы стабилизации амплитуды выходного напряжения.
От этого недостатка свободны цифровые генераторы. Один из вариантов такого генератора — формирователь синусоидального сигнала на базе регистра сдвига — предложен в [1]. Он и положен в основу предлагаемого генератора (рис. 1).
Основные технические характеристики:
Диапазон рабочих частот, Гц 20.. .200, 200...2000, 2000...20000
Уровень выходного напряжения, В 0.. .2
Коэффициент гармоник, %, не более 0,01
 Рис.1.
Формирователь на DD2 работает следующим образом. После подачи питания короткий импульс поступает на входы R и сбрасывает все разряды регистра в "0". Поскольку на входе D верхнего регистра лог. " 1" (лог."0" с выв.8 проинвертирован DD1.3), по переднему фронту каждого тактового импульса в верхний регистр последовательно записывается лог. " 1".
С появлением лог. " 1" на выводе 10, а соответственно и на входе D нижнего регистра, логические единицы последовательно заполняют и нижний регистр. Как только на выв.2 появляется лог. " 1", на вход Д верхнего регистра поступает лог. "0" с инвертора DD1.3, и оба регистра аналогичным образом заполняются нулями. После чего цикл повторяется.
 Рис.2.
Таким образом, за 16 периодов тактового сигнала формируется полный период синусоидального сигнала в дискретной форме. Для сглаживания формы сигнала (подавления высших гармонических составляющих) применен фильтр первого порядка. Применение сдвоенного резистора позволяет с изменением частоты сигнала изменять и частоту среза фильтра.
Чтобы уменьшить уровень сигнала на 3 дБ (в 1,4 раза), частота среза скользящего фильтра выбрана равной рабочей частоте.
Элементы фильтра рассчитываются по формуле:
Fc = 0,159/RC , где
- R — сумма резисторов R22, R13 и выходного сопротивления формирователя — около 5 кОм;
- С — емкость соответствующего (из С5...С7 конденсатора).
Частота задающего генератора должна быть в 16 раз выше необходимой частоты синусоидального сигнал, ее определяют по формуле:
Fс = 1/l,4RC , где
- R — сумма сопротивлений резисторов Rl и R2.1,
- С — емкость одного из конденсаторов С1...СЗ.
На микросхеме DA1 выполнен повторитель сигнала с высоким входным и низким выходным сопротивлением.
Достоинством такого генератора является то, что при необходимости можно сделать два и более синхронных генераторов с частотами, отличающимися в 2, 3, 4 и т.д. раза. Возможный вариант делителя показан на рис. 2. Коэффициенты деления 2, 4, 8 и т.д. можно получить с помощью счетчиков К176ИЕ1,К561ИЕ10 и др.
Настройка.
Резисторы формирователя желательно установить из ряда 0,5%. Укладку диапазонов производят подбором конденсаторов Cl ...C3. Прямоугольный сигнал можно снимать с любого выхода регистра. Амплитуда зависит от делителя R12, R14.
А. Петров
Литература:
1. За рубежом. Радио.—N4. —1986. —с. 60.
Материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).
|
