디지털 제어를 통해 논리 요소에 대한 고조파 진동 발생기. 계획, 설명

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디지털 제어를 통해 논리적 요소에 대한 고조파 진동 생성기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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독자의 관심을 끈 고조파 진동 발생기는 디지털 제어 기능이 있는 다양한 무선 엔지니어링 장치에 사용하기 위한 것입니다. 발전기는 접근 가능한 요소 기반에 구축되었으며 안정적인 매개변수로 고조파 진동을 형성합니다. 이 기사는 발전기를 계산하는 방법을 제공합니다.

발전기의 기능 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 하나.

디지털 제어로 논리 요소에 대한 고조파 진동 발생기
쌀. 1 발전기의 기능도

고조파 진동을 생성하려면 두 가지 조건[1]을 충족해야 합니다.

진폭의 균형 Kos*K=1;
위상 균형 φ_к+φ_축\u0,2d XNUMX * π.

피드백 증폭기로서 Kos는 일반적으로 φ가 있는 인버터를 사용합니다._축 = 파이. 증폭기 K로서 공진 주파수에서 이 경우에 필요한 위상 편이 φ를 제공하는 대역 통과 필터[2]를 사용하는 것이 좋습니다._k = 파이. 통과 대역에서 필터의 위상 응답의 높은 기울기는 안정적인 주파수로 진동의 형성과 고조파 억제와 같은 선택적 특성을 보장합니다.

필터[2]는 제안된 생성기에서 대역통과 필터로 사용된다. 생성기는 다음 식에서 결정되는 대역통과 필터의 공진 주파수에서 여기됩니다.

여기서 R(G) 및 C는 타이밍 회로의 저항(전도도) 및 커패시턴스입니다.

식 (1)에서 생성 주파수는 선형 주파수 제어 법칙을 제공하는 타이밍 회로의 전도도에 비례함을 알 수 있다.

고조파 진동 발생기의 계획은 그림 2에 나와 있습니다. 1.2. 대역 통과 필터는 요소 DD1.4-DD1.1, 요소 DD2.1-피드백 증폭기 및 요소 DD2.4-DD2 및 RM-디지털 제어 저항 매트릭스에 만들어집니다. 필터의 구조는 출력에서 역위상 전압을 얻을 수 있도록 하며, 이를 위해 Uout0를 추가로 사용해야 합니다. 입력 IN1 및 IN XNUMX은 생성 주파수를 제어하기 위한 디지털 입력입니다.

(확대하려면 클릭하십시오)

다음은 발전기를 계산하는 방법입니다.

fmin - 더 낮은 생성 주파수, Df - 튜닝 단계, n - 디지털 제어 신호의 이진수 자릿수를 설정합시다.
С1=С2=С 및 R7=R5=R을 허용합니다.
С 값을 설정하고 공식 (1)에서 R 값을 찾습니다.
공식을 사용하여 RM의 값을 결정합니다.
공식에 의해 fmax의 값을 결정합시다.
우리는 공식에 의해 R3를 정의합니다
관계 R2= R2/3로부터 R0,7를 결정하자.

무화과에. 도 2는 fmin=1,5kHz, Δf=1,5kHz 및 n=2에 대해 위의 방법에 따라 계산한 결과 얻은 요소들의 값을 나타낸다.

일반적으로 출력 주파수는

여기서 i는 입력 번호(제어 워드의 비트)입니다. ai - 제어 입력에서의 신호 값(log. 1 또는 log. 0); n - 제어 워드의 비트 폭.

컨덕턴스 매트릭스의 저항은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

연속적인 주파수 변화 법칙이 필요한 경우 저항 RM은 저항 Rn과 직렬로 연결된 저항 Radd가 있는 이중 전위차계로 대체됩니다. 이러한 저항 값은 다음 공식에서 찾을 수 있습니다.

발전기에서 인버터 회로에 따라 켜질 때 K561LA7, K561LE5 미세 회로를 사용할 수 있습니다. 3V의 공급 전압에서 발전기는 1-3mA의 전류를 소비합니다.

74AC, 74NS 시리즈의 유사한 외부 미세 회로를 사용하면 작동 주파수 범위가 약 10-15배 크게 증가합니다.

제어 워드의 워드 폭이 큰 경우, 예를 들어 Microchip(MCP42XXX 시리즈)에서 제조한 XNUMX채널 디지털 전위차계를 전도도 매트릭스로 사용할 수 있습니다. 의심 할 여지없는 장점은 작은 크기, 낮은 소비 및 상대적으로 저렴한 비용입니다.

문학:

Bystry Yu. A., Mironenko I. G. 전자 회로 및 장치 - M .: 고등 학교, 1989.
CMOS 인버터의 Onyshko D. 대역 통과 필터. - M.: Circuitry, 2001, 7번.

저자: Dmitry Onyshko, oda78@pisem.net; 출판: radioradar.net

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