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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Грустная музыка улучшает настроение 14.11.2014 Психологи из Свободного университета Берлина решили проанализировать, какие чувства мы испытываем, когда слушаем грустные песни. Они собрали 772 добровольцев, 408 человек из которых были европейцами, а остальные - из Азии и Северной Америки. Каждый участник должен был ответить на вопросы о том, как часто он слушает печальную музыку, какие ситуации побуждают его к этому, и как он себя при этом чувствует. Исследователи обнаружили, что в процессе прослушивания грустных песен респонденты испытывали широкий спектр положительных эмоций, таких как ностальгия, миролюбие и нежность. Самой распространенной эмоцией оказалась именно ностальгия, которую испытали 76% участников. Что же заставляет участников чувствовать ностальгию, миролюбие и нежность - а главное, что общего у всех этих эмоций? Все они являются здоровыми эмоциями и свидетельствуют о хорошем самочувствии, благополучии и утешении. Все дело в том, что грустная музыка вызывает выброс в мозг пролактина - гормона, который имеет отношение к приему пищи, физической нагрузке и, что главное, сексу. Таким образом, грустная музыка активирует химическое вещество, которое тонизирует и регулирует негативные настроения.

Другие интересные новости:

▪ Искусственный интеллект поищет внеземную жизнь

▪ Смех матери и здоровье ребенка

▪ Быстрозаряжаемая квантовая батарея

▪ Нервные клетки все-таки восстанавливаются

▪ Бактерии найдут взрывчатку

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Охрана труда. Подборка статей

▪ статья Как хороши, как свежи были розы. Крылатое выражение

▪ статья Кто противостоял в Куликовской битве русским войскам, возглавляемым Дмитрием Донским? Подробный ответ

▪ статья Электромонтер по ремонту воздушных линий электропередачи. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Как получить 5 вольт от порта RS-232. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Синхродин. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026