Генератор гармонійних коливань на логічних елементах із цифровим керуванням. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Генератор гармонійних коливань на логічних елементах із цифровим керуванням. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

Коментарі до статті

Пропонований до уваги читачів генератор гармонійних коливань призначений для застосування в різних радіотехнічних пристроях із цифровим керуванням. Генератор побудований на доступній елементній базі та забезпечує формування гармонійних коливань зі стабільними параметрами. У статті наведено методику розрахунку генератора.

Функціональна схема генератора представлена на рис. 1.

Генератор гармонійних коливань на логічних елементах із цифровим управлінням
Рис. 1 Функціональна схема генератора

Для генерації гармонійних коливань потрібно виконання двох умов [1]:

баланс амплітуд Кос * К = 1;
баланс фаз φ_к+φ_ос=0,2*π.

Як підсилювач зворотного зв'язку Кос застосовують, як правило, інвертор з φ_ос = π. Як підсилювач Доцільно використовувати смуговий фільтр [2], що забезпечує на резонансній частоті необхідний в даному випадку фазовий зсув φ_k = π. Висока крутість фазової характеристики фільтра в смузі пропускання забезпечує формування коливань зі стабільною частотою, яке вибіркові властивості - придушення гармонік.

Як смуговий фільтр в пропонованому генераторі використаний фільтр [2]. Генератор збуджується на резонансній частоті смугового фільтра, що визначається з виразу:

де R (G) і С - опір (провідність) і ємність ланцюга, що час задає.

З виразу (1) видно, що частота генерації пропорційна провідності часу, що задає ланцюга, що забезпечує лінійний закон управління частотою.

Схема генератора гармонійних коливань наведено на рис. 2. На елементах DD1.2-DD1.4 виконано смуговий фільтр, на елементі DD1.1 - підсилювач зворотного зв'язку та на елементах DD2.1-DD2.4 та RM - матриця опорів з цифровим керуванням. Структура фільтра дозволяє отримувати на виходах протифазну напругу, для чого необхідно використовувати додатково Uвых2. Входи IN0 та IN 1 є цифровими входами управління частотою генерації.

(Натисніть для збільшення)

Нижче наведено методику розрахунку генератора.

Задамо значення fmin - нижня частота генерації, Df - крок перебудови, п - число розрядів двійкового числа сигналу цифрового управління.
Приймаємо С1=С2=З R7=R5=R.
Задамо значення З і з формули (1) знайдемо значення R.
Визначимо значення RM за формулою
Визначимо значення fmax за формулою
Визначимо R3 за формулою
Визначимо R2 із співвідношення R2= R3/0,7.

На рис. 2 наведені номінали елементів, отримані в результаті розрахунку за наведеною методикою fmin=1,5 кГц, Δf =1,5 кГц і n=2.

У загальному випадку вихідна частота дорівнює

де i – номер входу (розряд керуючого слова); аi - значення сигналу на вході керування (лог. 1 або лог. 0); n - розрядність керуючого слова.

Опір у матриці провідностей визначаються за формулою:

При необхідності отримання безперервного закону зміни частоти резистори RM замінюють здвоєним потенціометром з опором Rn і послідовно йому включеним резистором Rдоп. Значення цих опорів знаходимо з формул:

У генераторі можна використовувати мікросхеми К561ЛА7, К561ЛЕ5 при включенні за схемою інверторів. При напрузі живлення 3 генератор споживає струм 1-3 мА.

Застосування аналогічних зарубіжних мікросхем серій 74АС, 74НС дозволить суттєво збільшити діапазон робочих частот приблизно в 10-15 разів.

У разі великої розрядності керуючого слова, як матриця провідностей може бути застосований двоканальний цифровий потенціометр, наприклад виробництва фірми Microchip (серія МСР42ХХХ). До його безперечних переваг можна віднести невеликі розміри, мале споживання та відносно невелику вартість.

література:

Швидке Ю. А., Мироненко І. Г. Електронні ланцюги та пристрої -М.: Вища школа, 1989.
Онишко Д. Полосовий фільтр на КМОП інверторах. - М: Схемотехніка, 2001, №7.

Автор: Дмитро Онишко, oda78@pisem.net; Публікація: radioradar.net

Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Кросівки з функцією автоматичного шнурування Nike HyperAdapt 1.0 16.03.2016

Восени минулого року актор Майкл Джей Фокс отримав у подарунок від Nike справжні кросівки з функцією автоматичного шнурівки, дуже схожі на ті, що носив його персонаж у фільмі "Назад у майбутнє 2", опинившись у 2015 році.

Тоді Nike заявила, що це тільки перше покоління цієї технології, компанія має намір розвивати її і проводити тести в різних видах спорту, сподіваючись у майбутньому поставити випуск такого спортивного взуття на конвеєр.

Цього тижня Nike анонсувала кросівки Nike HyperAdapt 1.0, оснащені цією функціональністю, які вже не виглядають відірваними від реальності. Керівник проекту Тіффані Бірс (Tiffany Beers) заявляє, що, одягнувши кросівки, ви зможете швидко налаштувати ступінь комфортної затяжки за допомогою двох кнопок з обох боків.

Звичайно ж, на цьому роботи не припинилися, зараз відомий дизайнер взуття Тінкер Хетфілд (Tinker Hatfield) займається версією кросівок, які зможуть підлаштовуватися під потреби спортсменів на льоту, змінюючи силу обхвату ноги.

Кросівки з функцією автоматичного шнурівки Nike HyperAdapt 1.0 з'являться у трьох кольорах наприкінці року.

Кросівки Nike HyperAdapt 1.0 надійдуть у продаж у період різдвяних свят цього року у трьох кольорах. Придбати їх спершу зможуть лише члени клубу Nike+.

Інші цікаві новини:

▪ Смартфони зможуть витримувати 15 падінь із метрової висоти

▪ Мозок розпізнає знайому мелодію всього за 100 мілісекунд

▪ Термопаста Xigmatek Xi-3 HDT

▪ На МКС подвоїли швидкість інтернету

▪ Створено пружну форму вуглецю

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Мистецтво аудіо. Добірка статей

▪ стаття Мрії, мрії, де ваша насолода? Крилатий вислів

▪ стаття Чому на Місяці немає життя? Детальна відповідь

▪ стаття Робота на верстаті для пакування в плівку типу DEM-L8-12, 4255-SA тощо. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Музична анестезія. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Виявлення вуглекислого газу в повітрі, що видихається. Хімічний досвід

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт