Простой бесфильтровый генератор гармонического сигнала
Electronic design 1998, май 25
Для создания этого широкополосного генератора синусоидального сигнала понадобятся тактовый генератор, счётчик и суммирующая цепь с весовыми резисторами. Используя другие номиналы резисторов, можно получать разные формы сигналов.
Получение синусоидального сигнала с частотами, перестраиваемыми в широком диапазоне является трудной задачей при использовании обычных RC или LC генераторов. Однако такой сигнал может быть легко получен, если использовать тактовый генератор, счётчик и суммирующую цепь с весовыми резисторами.
Рис. 1.
Схема, изображённая на рисунке 1, может производить выходной сигнал с частотным диапазоном от 0,01 Гц до 1 мГц, с отношением перекрытия частот более чем 100,000,000:1 без использования каких-либо ФНЧ или ФВЧ. Схема состоит из двух частей. Первой частью является счётчик IC1, управляющий инверторами IC2, последовательность сигналов с которых переключает входные резисторы второй части схемы - суммирующего усилителя IC3. Логические элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (XOR) используются для инвертирования сигнала, поступающего с четырёх выводов Q0-Q3 счётчика IC1, в зависимости от логического значения на пятом выходе Q4 счётчика. Эта операция создаёт положительные и отрицательные полупериоды синусоиды. Каждый полупериод состоит из 24=16 частей.
Логические значения на выходах Q0–Q4 микросхемы IC1 создают весовые симметричные токи в точке суммирования на входе микросхемы IC3. Усилитель суммирует все весовые токи и создаёт на выходе сигнал желаемой синусоидальной формы.
Каждому периоду выходного сигнала соответствует 16*2=32 периодов входного, то есть входная частота должна быть в 32 раза выше, чем частота аналогового сигнала на выходе:
Fout_analog=Fin_digital/32
Изменяя значения резисторов R1-R4, на выходе можно получать другие формы сигналов.
Франтишек Мишель