Що найпростіший / найдешевший синусоїдальний генератор змінної частоти?


12

Пошук Google дасть вам кілька мільярдів ідей. Який найпростіший / найпростіший / найдешевший, що ви знаєте?

Створення квадратної хвилі та потім фільтрування гармонік не є гарним рішенням, якщо частоту фільтру не можна змінювати разом із квадратом.


2
Яка частота?
Леон Геллер

Аудіочастоти, я думаю
ендоліт

4
найпростіші та найдешевші - це зазвичай параметри протилежності;)
vicatcu

Відповіді:


5

Зробити осцилятор з числовим керуванням (NCO) з uC + DAC дуже просто. Може бути цікавим проектом FPGA. Перевагою NCO є те, що ви змінюєте форми хвиль.

Я зробив ескіз Arduino з низькочастотним числовим контролером (див. Http://wiblocks.com/docs/app-notes/nb1a-nco.html ). Внизу веб-сторінки є кілька посилань на оригінальні статті,


Існують деякі підводні камені для генерування форм хвиль у цифровому масштабі, тому вам потрібно добре розробити прошивку для створення форм хвиль з низьким спотворенням, але це стосується і аналогових схем. Так відносно, це дешево, просто і легко. :)
endolith

Внизу сторінки розміщені посилання на оригінальні статті, опубліковані в журналах Computer Music Journals. Вони обговорюють компроміси в S / N.
jluciani

У мого «просунутого» класу uP в коледжі це було як вправа в ASM на 8051 році. Проект називався генератором сигналів, і нам потрібно було робити пандус, пилку і синусоїду. Я рекомендую це як навчальну вправу, але не робіть це в ASM = P
NickHalden

Використовуйте детертер, щоб уникнути спотворень, і якщо ви генеруєте що-небудь, крім синусоїд, використовуйте обмежені методи синтезу, щоб уникнути згладжування. Складати сигнали хорошої якості неважливо.
ендоліт

Здається, посилання розірвано ( wiblocks.luciani.org: 4003). Чи можете ви надати тут істотну частину (наприклад, схему та принцип, на якому ґрунтується)?
Пітер Мортенсен

7

Віденський міст з горщиком для зміни частоти. Б'юсь об заклад, що ви могли побудувати його за менше ніж один долар США.


4
Вам слід уточнити, що для цього вам потрібен двоелементний потенціометр, і я не впевнений, що ви зможете знайти його набагато менше 1 долара США. Схема вимагає, щоб R = R1 = R2 (І C = C1 = C2). Також посилення потрібно контролювати, щоб коливання тривали, дивіться цю сторінку докладніше: ecircuitcenter.com/circuits/opwien/opwien.htm
Кевін Вермер

Гарний момент, Нівек. Я можу запропонувати подвійний цифровий горщик, як Maxim MAX5496 або Analog Devices AD5235, але це, безумовно, збільшує вартість на два-три долари. Я підозрюю, що існує також спосіб, щоб ви могли використовувати поточне дзеркало, виготовлене з деяких БДТ, щоб змусити один горщик зробити подвійний обов'язок, але я залишу цю спробу тому, хто дійсно знає, що вони роблять з аналоговими речами.
pingswept

3

Ви не вказали частоту (100 Гц або 100 МГц?) Або скільки частоту довелося змінювати (0,01% або 1000%?), Чи слід змінювати частоту напругою чи фізичною ручкою. Чистота синусоїди і стабільність також мають значення.

Одноразовий генератор FET Хартлі важко обіграти дешево.


2

Ви також можете отримати ШІМ або іншим значенням ЦАП з таблиці, щоб створити синусоїди. Тоді фільтрація повинна бути простішою. Дуже дешевий MCU міг би зробити це до справедливих частот.

Я міг би другий RC + opamp дизайн в принципі. Чи підходить вихід та регульованість, залежить від програми.

Існують також декілька функціональних пристроїв генератора функцій, починаючи від класичних 8038 і закінчуючи різними складними елементами DDS. Вони, можливо, не так дешеві.

Я думаю, є також можливість знайти доступний генератор сигналу / функції лабораторних секторів. Це може бути довгий пошук дешевого, але все відносно. Або ви можете взяти запасний генератор змінного струму і повернути вал зі змінною швидкістю. Підсилюємо для живлення / опору / напруги :)


exar.com/Common/Content/ProductDetails.aspx?ID=XR2206 - це лише кілька доларів: futureelectronics.com/en/technologies/production-products/… "XR-2206 - це інтегральна схема генератора монолітних функцій, здатна виробляти високі якісні синусоїди, квадрати, трикутники, рампи та імпульсні форми високої стійкості та точності. Форми вихідних хвиль можуть бути як амплітудою, так і частотою, модульованою зовнішньою напругою ".
ендоліт

О, я про XR повністю забув. Я насправді мав намір подивитися, чи зможу я знайти пару, щоб спробувати деякий час тому.
XTL

2
Стара нитка, але FYI: XR-2206 застаріла: детальніше дивіться (див. ( Електроніка.stackexchange.com/ questions/12422/… ) - детальніше
Адам Лоуренс


1

Ви все ще можете зробити це квадратною хвилею і відфільтрувавши гармоніки. Існує ряд фільтрів високого порядку, якими можна легко керувати за допомогою мікроконтролера. Цей дозволяє користувачеві керувати кутовою частотою за допомогою зовнішнього тактового сигналу (друга квадратна хвиля від мікро). Через велике співвідношення частоти кута до тактової частоти ви навіть можете це зробити без необхідності іншого таймера / переривання за допомогою простого програмного лічильника ...


Якщо ви використовуєте мікроконтролер, я думаю, що вихід ШІМ буде простішим. Тоді вам потрібен лише простий фільтр з фіксованою частотою.
ендоліт

1

Якщо ви хочете пройти прямий цифровий синтез шляхом дискретних мікросхем, конденсаторів тощо, результат не буде майже таким компактним, як те, що можна зробити з CPLD або мікро, але був би досить розумним, тим більше, що значна кількість схему можна розділити між п'ятьма вихідними сигналами.

Глобальна вимога генерації сигналу:

  • Вхідне тактове джерело
  • 12-бітний лічильник (74HC4040)
  • 14 інверторів (3 з 74HC14, залишаючи відкритими 4 ворота)
  • 13 малосигнальних конденсаторів
  • 13 резисторів

Вимога на вихід:

  • 13-вхідний NAND-шлюз (74HC133)
  • 12-бітний лічильник (MC14521 або CD4521)
  • Багато перемичок для встановлення частоти

Більше деталей слід дотримуватися. Враховуючи вхід 4 096 000 ГГц, схема повинна мати можливість виробляти квадратні хвилі від 2 кГц до 512 кГц у кратних на 0,5 ГГц сигналів до 2 кГц, 1 Гц для сигналів до 4 кГц і т.д. Інші методи можуть використовуватися для перетворення Таким чином, квадратна хвиля генерується в синусоїду.

Ось схема для показу концепції:

(ТУТ)

Ця схема включає в себе регульований частотний генератор (5 комутаторів вибирають вхідні частоти від 1/16 входу до 31/16 входу). Я також накинувся на шорсткий перетворювач квадратного синуса. Зауважте, що на відміну від більшості методів фільтрації, цей підтримує досить послідовну амплітуду в діапазоні частот. Хвиля є досить грубою, тому що у наведеній схемі використовуються лише 4-бітні лічильники. MOSFET будуть замінені на практиці 4066 прохідними воротами (4 на чіп).


0

Трикутний осцилятор з перетворювачем трикутника на синус .


2
Чи стягується ваш платний провайдер за персонажа? Я дитина, але ви могли б, можливо, розробити цю відповідь трохи далі ...
Кевін Вермер

@Reemrevnivek, мені довелося поспішити вступити до коледжу, і було 2 хвилини, щоб набрати цю відповідь ... 1,5 хвилини, що знаходили посилання на те, що я хотів.
Томас О

1
@ThomasO: Ви можете в будь-який час редагувати відповіді, щоб додати більше інформації ...
endolith
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.