Générateur d'oscillations harmoniques sur éléments logiques à commande numérique. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Le générateur d'oscillations harmoniques porté à l'attention des lecteurs est destiné à être utilisé dans divers appareils d'ingénierie radio à commande numérique. Le générateur est construit sur une base d'éléments accessibles et permet la formation d'oscillations harmoniques avec des paramètres stables. L'article fournit une méthode de calcul du générateur.

Le schéma fonctionnel du générateur est illustré à la fig. une.

Riz. 1 Schéma fonctionnel du générateur

La génération d'oscillations harmoniques nécessite la satisfaction de deux conditions [1] :

• bilan des amplitudes Kos*K=1 ;
• équilibre de phases φ_к+ φ_guêpe\u0,2d XNUMX * π.

En tant qu'amplificateur de rétroaction Kos, en règle générale, un onduleur avec φ_guêpe = pi. Comme amplificateur K, il est conseillé d'utiliser un filtre passe-bande [2], qui fournit le déphasage φ nécessaire dans ce cas à la fréquence de résonance_k = pi. La forte pente de la réponse en phase du filtre dans la bande passante assure la formation d'oscillations à fréquence stable et ses propriétés sélectives - la suppression des harmoniques.

Le filtre [2] est utilisé comme filtre passe-bande dans le générateur proposé. Le générateur est excité à la fréquence de résonance du filtre passe-bande, qui est déterminée à partir de l'expression :

où R (G) et C sont la résistance (conductivité) et la capacité du circuit de temporisation.

Il ressort de l'expression (1) que la fréquence de génération est proportionnelle à la conductivité du circuit de temporisation, ce qui fournit une loi de commande linéaire en fréquence.

Le schéma du générateur d'oscillations harmoniques est illustré à la fig. 2. Un filtre passe-bande est réalisé sur les éléments DD1.2-DD1.4, sur l'élément DD1.1 - un amplificateur de rétroaction et sur les éléments DD2.1-DD2.4 et RM - une matrice de résistance à commande numérique. La structure du filtre permet d'obtenir des tensions en opposition de phase sur les sorties, pour lesquelles il est nécessaire d'utiliser en plus Uout2. Les entrées IN0 et IN1 sont des entrées numériques de contrôle de la fréquence de génération.

(cliquez pour agrandir)

Vous trouverez ci-dessous une méthode de calcul du générateur.

1. Définissons les valeurs fmin - la fréquence de génération inférieure, Df - le pas de réglage, n - le nombre de chiffres du nombre binaire du signal de commande numérique.
2. Nous acceptons С1=С2=С et R7=R5=R.
3. Fixons la valeur de С et à partir de la formule (1) nous trouverons la valeur de R.
4. Nous déterminons la valeur de RM en utilisant la formule
5. Déterminons la valeur de fmax par la formule
6. On définit R3 par la formule
7. Déterminons R2 à partir de la relation R2= R3/0,7.

Sur la fig. La figure 2 montre les valeurs des éléments obtenus à la suite du calcul selon la méthode ci-dessus pour fmin = 1,5 kHz, Δf = 1,5 kHz et n = 2.

En général, la fréquence de sortie est

où i est le numéro d'entrée (bit du mot de contrôle) ; ai - valeur du signal à l'entrée de commande (log. 1 ou log. 0); n - largeur de bit du mot de contrôle.

Les résistances dans la matrice de conductance sont déterminées par la formule :

S'il est nécessaire d'obtenir une loi continue de changement de fréquence, les résistances RM sont remplacées par un double potentiomètre avec une résistance Rn et une résistance Radd connectées en série avec lui. Les valeurs de ces résistances se trouvent à partir des formules :

Dans le générateur, vous pouvez utiliser les microcircuits K561LA7, K561LE5 lorsqu'ils sont allumés en fonction du circuit onduleur. Avec une tension d'alimentation de 3 V, le générateur consomme un courant de 1-3 mA.

L'utilisation de microcircuits étrangers similaires des séries 74AC, 74NS augmentera considérablement la plage de fréquences de fonctionnement, environ 10 à 15 fois.

Dans le cas d'une grande largeur en bits du mot de contrôle, un potentiomètre numérique à deux voies, par exemple, fabriqué par Microchip (série MCP42XXX), peut être utilisé comme matrice de conductivités. Ses avantages incontestables incluent sa petite taille, sa faible consommation et son coût relativement faible.

littérature:

1. Bystry Yu. A., Mironenko I. G. Circuits et appareils électroniques - M.: École supérieure, 1989.
2. Filtre passe-bande Onyshko D. sur les onduleurs CMOS. - M. : Circuiterie, 2001, n°7.

Auteur : Dmitri Onyshko, oda78@pisem.net ; Publication : radioradar.net

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