Генератор гармонического сигнала со стабильностью кварцевого генератора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбителю-конструктору

 Комментарии к статье

В этой статье рассказывается, как получить высокоточный синусоидальный сигнал с малым дрейфом частоты путем синтеза синусоиды из цифрового источника сигнала. Этот стабильный высокоточный синусоидальный сигнал идеально подходит для сервоприводов, измерительного оборудования и телекоммуникационных систем.

Сервоприводы, измерительное оборудование и телекоммуникационные системы для своей работы требуют стабильный, высокоточный источник синусоидального сигнала. Существует много различных схем генераторов гармонического сигнала, но найти схему с удовлетворительным качеством сигнала и высокой стабильностью частоты является проблемой.

Но если синтезировать синусоидальный сигнал из цифрового, то можно получить синусоиду с низким дрейфом и качественным сигналом. Так как прямоугольный сигнал включает в себя основную частоту плюс бесконечное число нечетных гармоник, можно получить синусоиду с частотой основного сигнала путем удаления гармоник с помощью фильтра нижних частот. Для этого подходит фильтр на переключаемых конденсаторах (рис. 1). Микросхема IC3 является ФНЧ Баттерворта 8-го порядка.

Рис. 1. Фильтрация гармоник прямоугольного сигнала позволяет получить на выходе синусоиду со стабильностью частоты как у кварцевого генератора

Сигнал с кварцевого генератора частотой 8 мГц подается на делитель на 8, и полученная в результате деления частота 1 мГц далее подается на конденсатор C1. (Сигналы частотой 2 мГц и 500 кГц с выхода IC1 могут быть использованы для генерации синусоиды с другими частотами). Транзистор Q1 преобразовывает уровень сигнала частотой 1 мГц до уровня, необходимого для работы счетчика IC2A. (Для получения выходного сигнала одной полярности можно применить однополярный источник напряжения путем подачи на общий вывод IC3 половины питающего напряжения и добавить разделяющий конденсатор). Синхронный счетчик IC2 делит частоту 1 мГц на 256, что дает частоту на выходе 3906 Гц, и микросхема IC3 фильтрует гармоники.

Тактовая частота фильтра берется с первого делителя на два микросхемы IC2, что бы получился сигнал с 50% скважностью. IC2 делит этот сигнал далее на 128, что бы сигнал на входе фильтра 1мГц/256 попал на плоскую часть его частотной характеристики. 50% скважность на выходе счетчика IC2 обеспечивает симметричный синусоидальный сигнал на выходе фильтра. Основной полюс фильтра, или угловая частота, является постоянной относительно тактовой частоты и находится к ней в отношении 100:1. Фильтр снижает амплитуду низших гармоник до уровня -80 Дб.

Так как частота на входе фильтра и тактовая частота находятся в отношении 1:128, то изменение частоты, подаваемой на конденсатор C1 будет пропорционально изменять частоту гармонического сигнала на выходе. Изменение этой частоты, например в диапазоне от 2 мГц до 500 кГц, приведет к изменению частоты на входе в диапазоне от 7812 Гц до 1953 Гц. При этом амплитуда выходного сигнала не меняется, так как рабочий диапазон лежит гораздо ниже угловой частоты 25 кГц. Эффект наложения тоже не проблема, так как те частоты, которые представляют потенциальную причину алиасинга в этой схеме, являются нечетными гармониками, с частотами, выше половинной частоты дискретизации, имеют пренебрежительно малые амплитуды.

Смотрите другие статьи раздела Радиолюбителю-конструктору.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Солнечные панели как обязательный архитектурный элемент 08.05.2025 На фоне обостряющихся климатических вызовов и энергетического кризиса, Великобритания предпринимает решительные шаги к снижению выбросов углекислого газа и укреплению своей энергетической независимости. Одной из ключевых мер на этом пути станет обязательная установка солнечных панелей на крышах всех новых жилых домов в Англии, начиная с 2027 года. Эта инициатива отражает стремление властей к устойчивому развитию, несмотря на внутренние споры и политические разногласия. Правительство планирует законодательно обязать застройщиков внедрять солнечные технологии при строительстве нового жилья. Эта мера станет частью более широкой программы по повышению энергоэффективности жилого фонда страны. Несмотря на то что установка панелей увеличит стоимость строительства на 3000-4000 фунтов стерлингов (примерно 4000-5000 долларов), ожидается, что такие расходы быстро окупятся за счет значительной экономии на электроэнергии - более 1000 фунтов (около 2000 долларов) в год для одного домохозяйства. Планы по переходу к экологически чистой энергетике не ограничиваются только новыми постройками. Власти готовят специальные гранты и кредиты, профинансированные государством, чтобы стимулировать владельцев существующих домов переходить на солнечные технологии. Это решение также будет способствовать общенациональной цели - полной декарбонизации электросети к 2030 году, о чем заявили представители Лейбористской партии. Кроме того, партия пообещала построить 1,5 миллиона домов до завершения работы нынешнего парламента. Несмотря на масштабность проекта, не все в политических кругах поддерживают эти усилия. Бывший лидер лейбористов Тони Блэр выступил с резкой критикой инициатив, заявив, что такая климатическая политика "нерациональна" и не принесет реального эффекта на глобальном уровне, в то время как потребует значительных финансовых жертв от британских граждан. Его позиция, тем не менее, резко контрастирует с заявлением действующего премьер-министра Кейра Стармера, который нацелен на последовательную реализацию политики нулевых выбросов. Представители правительства утверждают, что солнечные панели должны стать неотъемлемой частью архитектурного облика будущего. Эта технология рассматривается не только как средство снижения нагрузки на сеть и сокращения выбросов, но и как элемент экономической стабильности для населения. Стандарты будущего жилья будут включать требования по обязательной установке солнечных модулей, а окончательные правила будут представлены позже, по мере завершения разработки документации. Климатические активисты также поддержали новую политику. Лили-Роуз Эллис, представительница организации Greenpeace UK, отметила, что Великобритания слишком долго игнорировала потенциал бесплатной солнечной энергии. По ее словам, теперь у жителей новых домов появится реальный шанс не только сократить свои счета, но и внести вклад в общее дело борьбы с изменением климата.

Другие интересные новости:

▪ Женщины более чувствительны к стрессу, чем мужчины

▪ JUKEBOX от TDK

▪ Монитор для слепых

▪ Бананы под угрозой

▪ Хорошая музыка способствует хорошей командной работе

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы. Подборка статей

▪ статья Нерв всякого дела. Крылатое выражение

▪ статья Как этикет предписывает вести себя французу, если его собеседник чихнул? Подробный ответ

▪ статья Сотрудник бухгалтерии, отдела бюджетирования и контроллинга. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Как сделать действительно хорошую плату в домашних условиях. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Преобразователь для питания двухфазного асинхронного электродвигателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025