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设计幅度可调的正弦波振荡电路
qq_28323545
2015-07-03 12:00:38
现在已用晶振搭起了10M左右的正弦波振荡电路,幅度在10几mV左右,想后续用三极管使幅度可调,请问具体电路怎么设计,用共射接法波形会失真吗?请大神解惑,谢谢了
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设计幅度可调的正弦波振荡电路
现在已用晶振搭起了10M左右的正弦波振荡电路,幅度在10几mV左右,想后续用三极管使幅度可调,请问具体电路怎么设计,用共射接法波形会失真吗?请大神解惑,谢谢了
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cc电子狗
2015-08-25
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哪有幅度那么低的震荡,电源的纹波都快跟10几个mV了,晶振是不是没起振?
worldy
2015-07-03
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震荡输出才10几mV?看起来像是寄生震荡
频率
可调
的
正弦波
发生器电路图
下图所示电路是一种频率
可调
的移相式
正弦波
发生器电路。其频率稳定度通过实际测试为0.002%。该电路性价比高,用很便宜的几个元件在很宽的频段内。实现频率连续
可调
。笔者在实验时将频段分为低、中、高三个频段。用拨动开关进行切换。
方波/三角波/
正弦波
信号发生器(ICL8038函数发生器
方波/三角波/
正弦波
信号发生器(ICL8038) 该信号发生器采用了精密波形发生器单片集成电路ICL8038。该电路能够产生高精度
正弦波
,方波,三角波,所需外部元件少。频率可通过外部元件调节。ICL8038的
正弦波
形失真=1%,三角波线性失真=0.1%,占空比调节范围为2%~98%。 ICL8038的第10脚外接定时电容,该电容的容值决定了输出波形的频率,电路中的定时电容从C1至C8决定了信号频率的十个倍频程,从500μF开始,依次减小十倍,直到5500pF,频率范围对应为0.05Hz~0.5 Hz~5Hz~50Hz~500Hz~5kHz~50kHz~500kHz。电路中的V1、R7、R8构成缓冲放大器,R9 为电位器,用于改变输出波形的
幅度
。 附:基于ICL8038函数信号发生器的
设计
本
设计
是以ICL8038 和AT89C2051 为核心
设计
的数控及扫频函数信号发生器。ICL8038 作为函数信号源 结合外围电路产生占空比和
幅度
可调
的
正弦波
、方波、三角波; 该函数信号发生器的频率
可调
范围为1~100kHz, 步进为0.1kHz, 波形稳定, 无明显失真。 1.系统
设计
框图 如图1 为系统
设计
框图。本
设计
是利用键盘设置相应的频率值, 根据所设置频率段选择相应电容, 经计算获得相应数字量送数字电位器实现D/A 转换, 同时与参考电压( 本例为5.5V) 相加后形成数控调压去控制ICL8038 第8 脚, 这样即可由ICL8038 实现对应频率值的矩形波、三角波和
正弦波
。方波
幅度
经衰减后送单片机可测得信号源频率并由数码管显示。 2.电路原理图 图2 为电路原理图。其中AT89C2051 是8 位单片机, 其中: P1.4~P1.7、P1.2、P1.3、P3.0、P3.1 作为数 码显示; P3.3、P3.5 、P3.7 作为键盘输入口; P3.4 作为计数口, 用于测量信号源频率;P3.0~P3.2 作为数字电位器的SPI总线; P1.1、P1.0 可根据需要扩展继电器或模拟开关选择ICL8038第10 脚( CAP) 与第11 脚间的电容C。 MCP41010 是8 位字长的数字电位器, 采用三总线SPI 接口。/CS: 片选信号, 低电平有效; SCK:时钟信号输入端; SI: 串行数据输入端, 用于寄存器的选择及数据输入。MCP41010 可作为数字电位器, 也可以作为D/A 转换器, 本
设计
是将MCP41010 接成8 位字长的D/A 转换器, MCP41010 根据输入的串行数据, 对基准电压进行分压后由中间抽头输出模拟电压, 即VPWO =DN/256VREF ( 式中VREF=5V) 。 函数发生电路ICL8038, 图2所示是一个占空比和一个频率连续
可调
的函数发生电路。ICL8038是一种函数发生器集成块, 通过外围电路的
设计
, 可以产生高精密度的
正弦波
、方波、三角波信号, 选择不同参数的外电阻和电容等器件, 可以获得频率在0.01Hz~300kHz 范围内的信号。通过调节RW2 可使占空比在2%~98%
可调
。第10 脚( CAP) 与第11 脚间的电容C 起到很重要的作用, 它的大小决定了输出信号频率的大小, 当C 确定后, 调节ICL8038 第8 脚的电压可改变信号源的输出频率。从ICL8038 引脚9(要接上拉电阻)输出的波形经衰减后送单片机P3.4 进行频率测量。 正弦函数信号由三角波函数信号经过非线性变换而获得。利用二极管的非线性特性, 可以将三角波信号的上升和下降斜率逐次逼近
正弦波
的斜率。ICL8038 中的非线性网络是由4 级击穿点的非线性逼近网络构成。一般说来, 逼近点越多得到的
正弦波
效果越好, 失真度也越小, 在本芯片中N= 4, 失真度可以小于1。在实测中得到正弦信号的失真度可达0.5 左右。其精度效果相当满意。为了进一步减小
正弦波
的失真度, 可采用图2 所示电路中两个电位器RW3 和RW4 所组成的电路, 调整它们可使
正弦波
失真度减小。当然, 如果矩形波的占空比不是50% , 矩形波不再是方波, 引脚2 输出也就不再是
正弦波
了。 图2 电路原理图 经实验发现, 在电路
设计
中接10 脚和11 脚的电容值和性能是整个电路的关键器件, 电容值的确定也就确定电路能产生的频率范围, 电容性能的好坏直接影响信号频率的稳定性、波形的失真度, 由于该芯片是通过恒流源 对C 充放电来产生振荡的, 故振荡频率的稳定性就受到外接电容及恒流源电流的影响, 若要使输出频率稳定, 必须采用以下措施:外接电阻、电容的温度特性要好; 外部电源应稳定; 电容应选用漏电小、质量好的非极化电容器。 3.实验结果 当±12V 工作电源时, 输出频率如下表: 失真度情况, 实验数据如下表: 4.软件流程图 图3 为软件流程图。T0 设为计数器,T1 设为定时器(初值为5ms)。5ms 启动主循环, 主要用于键盘扫描及扫描显示, 图2 中K0 作为控制键, K1 作为调整键, K2 作为增加键; 上电时程序进入频率设置模式, 按一下K0 键程序进入数控模式, 按二下K0 键程序进入扫频模式, 按三下K0 键程序进入频率设置模式, 周而复始。在频率设置模式, 由K1 键和K2 键完成频率设置。 图3 软件流程图
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振荡器、锁相环、频率合成器、振幅调制、检波与混频、角度调制、角度解调等内容。
元器件应用中的具有跟踪滤波及开关电容滤波的
正弦波
振荡器
对于总线控制的振荡器而言,往往是产生一个低失真10Hz至10kHz正弦输出。一般的低成本函数发生器采用二极管成形技术把方波转变成
正弦波
。而二阶和三阶谐波分别的典型值为-35dBm和-25.5dBm。此电路产生正弦输出,在整个输出范围内典型的二阶和三阶谐波分别为 -76.1dBm和-74.2dBm。 这个电路由四部分组成。第一部分(也是电路的核心部分)由包含了U1A 的振荡器、一个二阶时钟滤波器拓扑(其带通滤波器设置振荡器的频率)和比较器U2A。带通滤波器只允许中心频率附近的频率通过,这设置了振荡器的频率,等式(1)给出了频率。滤波器 Q 值由等式(2)给出。 FO = FCLK / 10
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从结构上看,
正弦波
振荡电路
就是一个没有输入信号的带有选频网络的正反馈放大电路.分析LC电容三点式的特性,根据
正弦波
振荡电路
的两个条件,即振幅平衡与相位平衡,来选择合适的放大电路指标,来构成一个完整的
振荡电路
.很多应用中都要用到范围
可调
的 LC 振荡器,它能够在电路输出负载变化时提供近似恒定的频率、几乎无谐波的输出.电路必须提供足够的增益才能使低阻抗的 LC 电路起振,并调整振荡的
幅度
,以提高频率稳定性,减小 THD(总谐波失真).
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