時鐘可調、基于濾波器的正弦波發生器

可使一個封閉在反饋環路中的諧振器產生振蕩。圖 1 中的正弦波發生器就利用了這一點，從而免除了增設一個振幅控制環路的需要。這種在里根 （Regan） 諧振帶通環路的基礎上略做修改而成的電路是時鐘可調的，并可產生正弦和余弦輸出。

圖1 Regan 諧振帶通環路

LTC1060開關電容濾波器被構建為一個 Q = 10 的時鐘可調型帶通濾波器。O1 把該濾波器的頻率設定為 100kHz，從而生成了一個 1kHz 通帶。利用正弦輸出來進行開關操作的 C1 以再生的形式向濾波器輸入提供方波驅動信號。該環路是自保持型的，因而在指示點上產生了連續的正弦波輸出。 C1 輸出的齊納橋接箝位作用穩定了施加至濾波器的方波振幅，實現了正弦波輸出的穩定。 這種形式的振幅控制去除了 AGC 環路穩定時間以及潛在的不穩定性。可通過改變 O1 的時鐘頻率來實現帶通調諧，而且在調諧期間以及調諧之后不會發生振幅移位。

圖 2 示出了工作波形。對 C1 的箝位輸出 （掃跡 A） 做出響應的帶通濾波器產生了正弦 （掃跡 C） 和余弦 （掃跡 B） 輸出。以濾波器時鐘殘留為主的失真 （掃跡D）為 2%。

圖 2：對 C1 的環路強制激勵脈沖 （齊納箝位輸出，掃跡 A） 做出響應的帶通濾波器產生了正弦 （掃跡 C） 和余弦 （掃跡 B） 輸出。以開關電容濾波器時鐘殘留為主的失真 （掃跡 D） 為 2%

時鐘可調、基于存儲器的正弦波發生器

該電路通過對一個正弦編碼查表存儲器進行連續定時來生成一個可變頻率正弦波。由一個 DAC 把該存儲器的狀態轉換為模擬輸出。這種方法的一個優點是其能夠對頻率和振幅變更命令做出快速、高保真的響應。

被設定為由其數字控制輸入規定的 3 種輸出頻率之一的 O1 負責對74HC191 計數器進行定時 （圖3）。這些計數器給負載并聯了一個專為產生 8 位 （256 種狀態） 數字編碼正弦波而編程的 2716 EPROM。由 Sean Gold 和 Guy M. Hoover 開發的該程序示于圖 4。2716 的并行輸出被饋送至一個 DAC，以產生模擬輸出。

圖 3：計數器驅動型正弦編碼存儲器通過 D/A 轉換器產生了 0.75% 的失真正弦波。受控于數字輸入的 LTC1799 振蕩器頻率設定了輸出頻率

圖 5 中的掃跡 A 為正弦波輸出，在該場合中被調諧至 60Hz。表現為掃跡B 的失真主要由時鐘殘留構成，大小約為 0.75%。在圖 6 中，數字輸入突然把輸出頻率改為 400Hz，然后迅速地將其恢復至 60Hz。這些頻率移位簡潔利落，沒有外來分量或不利的特性。通過驅動 DAC 的基準輸入來完成的振幅移位 （見 LTC1450 數據表）具有相似的良好工作特性。如圖 7 所示，掃跡 B 的振幅準確地響應了掃跡 A 的 DAC 基準輸入階躍。如前所述，沒有控制環路時間常數有助于實現無劣化的響應。

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