具有数字控制的逻辑元件上的谐波振荡发生器。方案、说明

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采用数字控制的逻辑元件上的谐波振荡发生器。无线电电子电气工程百科全书

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引起读者注意的谐波振荡发生器旨在用于各种具有数字控制的无线电工程设备。发生器建立在一个可访问的元件基础上，并提供具有稳定参数的谐波振荡的形成。文章提供了一种计算生成器的方法。

发生器的功能框图如图 1 所示。一。

具有数字控制的逻辑元件上的谐波振荡发生器
米。 1 发生器功能图

谐波振荡的产生需要满足两个条件[1]：

幅度平衡 Kos*K=1；
相位平衡 φ_к+φ_操作系统\u0,2d XNUMX * π。

作为反馈放大器 Kos，通常是具有 φ 的反相器_操作系统 = 圆周率。作为放大器 K，建议使用带通滤波器 [2]，它在这种情况下在谐振频率下提供必要的相移_k = 圆周率。通带中滤波器相位响应的高斜率确保形成具有稳定频率的振荡及其选择性特性 - 谐波抑制。

滤波器 [2] 在建议的生成器中用作带通滤波器。发生器在带通滤波器的谐振频率下被激发，该频率由以下表达式确定：

其中 R (G) 和 C 是定时电路的电阻（电导率）和电容。

由式(1)可以看出，产生频率与定时电路的电导率成正比，提供了线性频率控制规律。

谐波振荡发生器的方案如图 2 所示。 1.2. 在元件 DD1.4-DD1.1、元件 DD2.1（反馈放大器）以及元件 DD2.4-DD2 和 RM（数控电阻矩阵）上制作带通滤波器。滤波器的结构可以在输出端获得反相电压，为此需要额外使用 Uout0。输入 IN1 和 IN XNUMX 是用于控制生成频率的数字输入。

（点击放大）

下面是一种计算生成器的方法。

让我们设置值 fmin - 较低的生成频率，Df - 调谐步长，n - 数字控制信号的二进制数的位数。
我们接受 С1=С2=С 和 R7=R5=R。
让我们设置 С 的值，从公式 (1) 中我们将找到 R 的值。
我们使用公式确定 RM 的值
让我们通过公式确定 fmax 的值
我们通过公式定义 R3
让我们从关系 R2= R2/3 中确定 R0,7。

图上。图2表示在fmin=1,5kHz、Δf=1,5kHz、n=2的情况下，按照上述方法计算得到的元素的值。

一般来说，输出频率为

其中 i 是输入数（控制字的位）； ai - 控制输入处的信号值（log. 1 或 log. 0）； n - 控制字的位宽。

电导矩阵中的电阻由以下公式确定：

如果需要获得连续的频率变化规律，则电阻器 RM 由一个电阻为 Rn 和与其串联的电阻器 Radd 的双电位器代替。这些电阻的值是从公式中找到的：

在发电机中，根据逆变电路开启时可以使用K561LA7、K561LE5微电路。电源电压为 3 V 时，发生器消耗 1-3 mA 的电流。

采用国外类似的74AC、74NS系列微电路，工作频率范围将显着提高，约10-15倍。

在控制字字宽较大的情况下，可以采用双通道数字电位器，例如Microchip公司生产的（MCP42XXX系列）作为电导矩阵。其无疑具有体积小、消耗低、成本相对较低的优点。

文学:

Bystry Yu. A., Mironenko I. G. 电子电路和器件 - M .：高等学校，1989 年。
Onyshko D. CMOS 反相器上的带通滤波器。 - M.：电路，2001 年，第 7 期。

作者：德米特里·奥尼什科 (Dmitry Onyshko)，oda78@pisem.net；出版物：radioradar.net

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