logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Zamiana prostokąta na sinus

rafmos 22 Paź 2006 20:11 6257 6
  • #1 3142882
    rafmos
    Poziom 13  
    Mam generator prostokąta regulowanej częstotliwości w zakresie od 700Hz do 100kHz potrzebuję z tego przebiegu uzyskać przebieg sinusoidalny. Mam ktoś jakiś pomysł ponieważ jest to generator o zmiennej częstotliwości to odfiltrowanie wyższych harmonicznych nie wchodzi w gre. Ma ktoś jakiś schemat?
  • #2 3143285
    woytekp
    Poziom 26  
    Witam!

    Nie jest to takie proste. należałoby zastosować najpierw układ całkujący który zamienił by ci prostokąt na w przybliżeniu sygnał trójkątny, a ten z kolei należałoby przepuścić przez układ kształtujący wykorzystujący charakterystykę odpowiednio połączonych diod prostowniczych do uzyskania przybliżonej sinusoidy. Gdzieś mam schematy generatora w którym to wykorzystano. Wadą takiego rozwiązania jest to, że sinusoida nie jest idealna (zniekształcenia na poziomie 2%). Czy nie prościej byłoby zbudować generator przebiegu sinusoidalnego na jakimś specjalizowanym układzie albo chociażby na wzmacniaczach operacyjnych?

    Pozdrawiam
  • #3 3144621
    qrdel
    Poziom 28  
    Pewnym rozwiązaniem, aczkolwiek nie dla każdego akceptowalnym byłoby użycie układu DDS.
    Układ DDS ma zapamiętany przebieg sinusa dla przetwornika zależnie od wersji 10-16 bitowego i potrafi go wypuścić na wyjście "synchronicznie" z sygnałem wejściowym (np. prostokątnym). Drobnym problemem jest to, że stosunek częstotliwości wejściowej do wyjściowej zwykle wynosi od 2 do 2^32. Są jednak wersje układów DDS (produkcji Analog Devices) które dodatkowo zwielokrotniają częstotliwość wejściową. Sygnał wyjściowy mimo że w znacznym stopniu sinusoidalny, należy dobrze odfiltrować, przy takim zakresie przestrajania projekt filtru wymaga nieco uwagi.
  • #5 3149565
    shg
    Poziom 35  
    rafmos napisał:
    (...) ponieważ jest to generator o zmiennej częstotliwości to odfiltrowanie wyższych harmonicznych nie wchodzi w gre.


    A da się.
    Przy użyciu filtru z przełączanymi pojemnościami. Częstotliwość odcięcia takiego filtru jest wprost proporcjonalna do częstotliwości zegara sterującego wewnętrznymi kluczami.

    Kłopotliwa tylko ta częstotliwość. Wiem że Maxim produkuje filtry pracujące do 50kHz, czy są jakieś o wyższej f_max, tego nie wiem.

    Taki filtr ósmego rzędu powinien chyba wystarczyć w zupełności, Już druga harmoniczna (obecna w sygnale prostokątnym o współczynniku wypełnienia innym niż 50%) znajduje się w pasmie zaporowym filtru, MAX297 stłumi ją o 80dB.
    Problem jest jeszcze z zegarem taktującym - dla MAX297 częstotliwość charakterystyczna filtru to 1/50 częstotliwości zegara, czyli dla zakresu 700Hz do 100kHz będzie trzeba generatora 35kHz - 5MHz. z tej częstotliwości można w bardzo prosty sposób uzyskać częstotliwość 50 razy mniejszą podawaną potem na wejście filtru, można ją podzielić dwa razy przez 5, a potem jeszcze przez 2, np. na dwóch sztukach 7490.

    Można też użyć jakiegoś AVRa do generowania żądanej częstotliwości, a właściwie to dwóch naraz, częstotliwość taktująca filtr nie musi być dokładnie 50 razy większa od częstotliwości przebiegu filtrowanego, można w tym celu wykorzystać Timer 2 z ATmega8 (A Timer 1 do generacji częstotliwości podlegającej filtracji). Przy taktowaniu zegarem 16MHz można uzyskać częstotliwości: 8MHz, 4MHz, 2.667MHz, 2MHz, 1.6MHz itd. (im mniejsza częstotliwość tym dokładniej), co odpowiada częstotliwościom charakterystycznym 160k, 80k, 53.333k, 40k, 32k...
    Ważne jest, żeby częstotliwość drugiej, (lub trzeciej w wypadku wypełnienia = 50%) harmonicznej była conajmniej 1.5 razy większa od częśtotliwości charakterystycznej filtru.
    W tym wypadku warunek ten nie jest spełniony jedynie dla częstotliwości >80kHz, do wyboru jest albo pozostawienie fC filtru na 80kHz dla przebiegów >80kHz i zmniejszenie amplitudy wraz ze wzrostem częśtotliwości, albo przejście na 160kHz i zachowanie stałości amplitudy kosztem pogorszonej filtracji, no chyba że przebieg będzie miał wypełnienie 50%, wtedy nie ma problemu, można na 160kHz przejść.

    Oczywiście wszystko to przy optymistycznym założeniu że uda się taki filtr znaleźć.

    Tylko że to już i tak kombinowanie niesamowite, bo skoro używa się AVRa, to można odrazu zrobić prościej, lepiej i taniej, czyli tak:
    http://www.myplace.nu/avr/minidds/index.htm
    ;]
  • #6 3162967
    rafmos
    Poziom 13  
    Myślałem o czymś analogowym. Tak jak kolega Woytekp zaproponował. Układ za wzmacniaczem i diodami w zupełności by wystarczył. Poszukam...
REKLAMA