如何构建可编程振荡器将更加简单可行?有方案了!
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可编程振荡器构建方法将是本文的主要介绍内容,通过这篇文章,小编希望大家可以对可编程振荡器构建方法的相关情况以及信息有所认识和了解,详细内容如下。
一、可编程振荡器
可编程振荡器,任意频率的常规振荡器通过可编程的锁相环(PLL)、分频、输出累加和输出缓冲生成任意频率。说到可编程振荡器,它的最大特点是几分钟内就能定置它的频率。这种"一种型号全部搞定"器件的诱惑力是可想而知的。以单个多用途部件代替库存几百种部件的方式为设计者、承包加工厂和其它从事大批量生产的电子公司带来巨大的灵活性,并创造出潜在的节约效果。
但是,切实可行地实现可编程振荡器替代固定频率元件只不过是最近才出现的。象每一种新兴技术一样,可编程振荡器也经历了成长的磨难。一致性问题就曾困扰了整整第一代设计产品。1998年,一家厂商风风火火地推出了第二代可编程振荡器,可由于过高的抖动使其在一些对噪声敏感的应用中失败了。
幸亏关于可编程振荡器可靠性的指责是完全不符合实际的,除掉一些特例,现在的可编程振荡器能满足大多数样机的需要,适合大多数生产应用。
二、简单易行的可编程振荡器构建方法
该部分介绍一种简单易行的可编程振荡器构建方法,其中振荡频率和幅度可以通过使用digiPOT来彼此独立地调节。
图1显示的是典型二极管稳定文氏电桥振荡器,可用于在输出端 (VOUTPUT)产生约10 kHz至200 kHz的精确正弦波信号。文氏电桥振荡器有两个桥路,一个由带通滤波器构成,另一个由分压器构成。除了 ADA4610-1 轨到轨精密放大器之外,本示例还使用了AD5142 digiPOT,其包含两个独立可控的电位器,每个具备256步进分辨率。电阻值通过SPI编程设置,如图2所示。或者,可以使用由I2C控制的AD5142A。两种都可用作10 kΩ或100 kΩ电位器。
图1.振幅稳定的可编程文氏电桥振荡器,其中电阻由digiPOT代替。
图2. AD5142的功能框图。
在图1所示的经典振荡器电路中,R1A、R1B、C1和C2的路径形 成正反馈,而R2A、R2B和两个并联二极管D1和D2或其电阻 RDIODE则形成负反馈。在这种情况下,可以使用公式1:
为了实现持续稳定的振荡,需要消除环路增益中的相移。用公式表示,振荡频率:
其中,R表示AD5142上的可编程电阻值:
D表示AD5142中可编程数字代码的十进制等效值, RAB 表示电位器的总电阻。
为了保持振荡,文氏电桥振荡器应当相对平衡,也就是说,正反馈增益和负反馈增益必须协调一致。如果正反馈(增益)过大,振荡幅度或 VOUTPUT 将增加,直至放大器饱和。如果负反馈占主导,则振荡幅度将相应衰减。
在此处所示的电路中,增益R2/R1应设置为2左右或更大些。这会确保信号开始振荡。
但是,交替开启负反馈环路中的二极管也会导致增益暂时小于2,从而使振荡稳定下来。
一旦确定所需的振荡频率,就可以通过R2,不受频率影响地调谐振荡幅度。可以通过下式计算:
所以,变量ID和VD分别代表通过D1和D2的二极管正向电流和二极管正向电压。如果R2B出现短路,会产生约±0.6 V的振荡幅度。R2B的幅度量级正确时,则可达到平衡,从而使 VOUTPUT 收敛。在图1所示的电路中,R2B采用了一个单独的100 kΩ digiPOT。
以上便是小编此次带来的有关可编程振荡器构建方法的全部内容,十分感谢大家的耐心阅读,想要了解更多相关内容,或者更多精彩内容,请一定关注我们网站哦。