《電子技術應用》
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具有跟蹤濾波及開關電容濾波的正弦波振蕩器
摘要: 對于總線控制的振蕩器而言,往往是產生一個低失真10Hz至10kHz正弦輸出。
Abstract:
Key words :

對于總線控制的振蕩器而言,往往是產生一個低失真10Hz至10kHz正弦輸出。一般的低成本函數發(fā)生器采用二極管成形技術把方波轉變成正弦波。而二階和三階諧波分別的典型值為-35dBm和-25.5dBm。此電路產生正弦輸出,在整個輸出范圍內典型的二階和三階諧波分別為 -76.1dBm和-74.2dBm。

  這個電路由四部分組成。第一部分(也是電路的核心部分)由包含了U1A 的振蕩器、一個二階時鐘濾波器拓撲(其帶通濾波器設置振蕩器的頻率)和比較器U2A。帶通濾波器只允許中心頻率附近的頻率通過,這設置了振蕩器的頻率,等式(1)給出了頻率。濾波器 Q 值由等式(2)給出。

  FO =  FCLK / 100         (1)

  Q =  R3A / R2A            (2)

  第二部分是一個跟蹤-陷波濾波器,根據跟蹤振蕩器的三階諧波進行設置。人們發(fā)現(xiàn)三階諧波具有較高的諧波幅度。跟蹤濾波器與振蕩器頻率設置濾波器時鐘同步,以給出鎖定步進振蕩器-跟蹤濾波器響應特性。等式(3)給出跟蹤濾波器 -3dBm 截止點,而等式(4)給出陷波濾波器頻率。


  FO = (FCLK/100) (√(R2B/R4B) )    (3)

  FN = (FCLK/100 ) (√(RH/RL) )           (4)

  第三部分包括一個增益為 -1 的緩沖放大器和內置 13.3kHz 低通濾波,以降低由輸出波形中時鐘步進產生的高頻成分。

  第四部分是SPI或I2C控制的時鐘發(fā)生器(分別為LTC6903或 LTC6904)。幾個上拉電阻、一個去耦電容器和一個與輸出串聯(lián)的電阻就是全部的外部組件。

  結果是一個失真比常用二極管整形正弦波發(fā)生器低得多的微處理器控制型正弦波輸出發(fā)生器。此外,通過增設第二個運算放大器(其輸入取自U1B引腳11的帶通輸出)還可實現(xiàn)一個正交、正弦/余弦波輸出。正交信號被用于編碼器、調制器、解調器以及其他測量儀器的設計、測試和運作。

結果是一個失真比常用二極管整形正弦波發(fā)生器低得多的微處理器控制型正弦波輸出發(fā)生器

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