类型的正弦波振荡器电路的一代

这就是你需要知道的关于不同类型的振荡器电路。

波形生成的一个重要组成部分模拟电路的设计和测试,与传感器、射频和无线应用程序,并生成时钟。模拟的可能性是无限的,当你使用一个任意波形发生器。虽然大多数人只会多谐振荡器电路产生方波,你需要更复杂的电路来产生波形为更高级的应用程序。这是如何轻松地生成所需的波形通过一些简单的振荡器电路。

振荡器电路的基本类型:广场、正弦、三角波

产生的基本波振荡器电路是广场,正弦、三角波(和相关的锯齿波)。可以将这些波形转换使用一些简单的电路,在彼此之间通常涉及一个或多个运算放大器。这通常需要生成一些初始波和喂养它变成一个转换器电路,然后输出所需的波形。

另一个选项是将直流直接转化为一个振荡波形。经典的方法生成一个从直流方波信号是使用一个不稳多谐振荡器。这种类型的振荡电路布局非常容易与一些被动者和两个晶体管,或者你可以连接555定时器作为不稳多谐振荡器。电路如下图所示。在这个电路中,晶体管作为交替开关触发的充电/放电电容器。晶体管的导通Q2等于69.3%的时间常数R1C1,同样对晶体管Q1。如果时间常数相等(C1 = C2和R1, R2),你有一个工作周期方波为50%。这允许您控制工作循环利用电容器或电阻具有不同的值。输出的转换速率取决于的上升/下降时间晶体管。

不稳多谐振荡器电路将直流转换为方波输出。

如果您正在使用的(即时钟脉冲。,使用晶体振荡器的输出过滤),您可以将时钟信号转换成一个三角形或锯齿波使用一个积分器电路。类似地,您可以转换回使用微分电路的时钟信号。这些电路基本足以构建于电阻、电容器和一个运放。你也可以利用迟滞比较器产生脉宽调制信号从一个三角波,调制可以控制通过改变周围的三角波一些特定的高度操作点。

其他类型的振荡器电路直接生成或转换包括哈特利,阿姆斯特朗,克拉普,Colpitts和RC振荡器。这些简单类型的振荡器电路包括一个运放或者一些晶体管,和一些被动元件,使其容易实现PCB。

生成更复杂的波形

处理更复杂的波形,如任意波形和调制波,需要使用不同类型的电路。这些波形更专门为不同的应用程序,但是很容易创建所需的电路与COTS组件对这些波形。

调频,波形

是波形实际上是相当于一个高频载波的产物和低频调制波直流偏置。添加一个低频正弦波直流偏置是简单的模拟加法器电路或一些专门的正弦波发生器。这可以输入一个模拟乘法器电路随着高频载波,产生高频载波叠加信封。使用电压频率转换器可以生成调频波形,显然在哪里调制通过设置变频器的输入电压水平。

有丰富的调制方案用于电信应用程序超出了本文的范围。与此同时,让我们看看任意波形生成:

任意波形

数学上精明的设计师应该知道可以生成任意重复波形通过添加了无限的正弦和余弦波与特定的振幅。显然,多个正弦和余弦喂养到无限港口加法器是不可能的。加起来数量较小的波产生一些错误的输出波形,因此需要一个更优雅的解决方案来生成任意波形。

在这里您可以使用一个数模转换器(DAC)和一个简单的单片机电路。单片机的工作是在连续的编码信号电平部分任意波形的数字号码。这个数字号码随后发送到DAC,将其转换为相应模拟信号电平。为了防止信号电平之间的快速切换离散水平作为输出变化,你需要添加一些抖动输出。这将产生一个离散输出信号之间的过渡更为顺畅的水平。AD9708 IC或类似的DAC和快速响应时间是适合这个应用程序。

量子化的任意波形发生器的输出与一个没有平滑的DAC。所需的指数波形所示蓝色。

这种方法的缺点是形状的波形的频率和准确性将由微控制器的时钟频率是有限的。单片机将有一些可以提供的最大频率输出通过GPIO或其他接口;这限制了最大信号重复频率C / N,其中C是单片机的时钟频率和N是离散的数量水平用于编码信号。如果你需要去更高的频率,那么你需要一个更快的时钟;一个小FPGA运行在高时钟速度是一个不错的选择,因为它将致力于生产特定的波形。

建立不同类型的振荡器电路或添加波形一代集成电路要容易得多,当你使用正确的PCB设计和分析软件包中。布局和仿真工具的能力OrCAD PSpice软件模拟器和全套的分析工具从节奏允许您构建和分析振荡器电路的行为,以及帮助您识别信号的问题可能出现在复杂的布局。

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