Какой самый простой / дешевый генератор синусоидальной волны с переменной частотой?

12

Поиск в Google даст вам несколько миллиардов идей. Какой самый простой / легкий / дешевый из известных вам?

Генерация прямоугольной волны и последующая фильтрация гармоник не является хорошим решением, если частота фильтра не может изменяться вместе с квадратом.

oscillator эндолиты
источник
2
Какая частота?
Леон Хеллер
Аудио частоты, я думаю
эндолит
4
проще всего и дешевле, как правило, параметры противоположности;)
vicatcu

Ответы:

5

Создание генератора с числовым управлением (NCO) с помощью uC + DAC очень просто. Может быть забавный проект FPGA. Преимущество NCO заключается в том, что вы меняете формы волны.

Я сделал набросок низкочастотного числового контроллера Arduino (см. Http://wiblocks.com/docs/app-notes/nb1a-nco.html ). В нижней части веб-страницы есть несколько ссылок на оригинальные статьи,

jluciani
источник
Существуют некоторые подводные камни для генерации сигналов в цифровой форме, поэтому вам необходимо хорошо спроектировать прошивку для получения сигналов с низким уровнем искажений, но это касается и аналоговых схем. Таким образом, это дешево, просто и легко. :)
эндолит
Внизу страницы есть ссылки на оригинальные статьи, опубликованные в журналах Computer Music Journal. Они обсуждают компромиссы в S / N.
jluciani
Мой «продвинутый» класс в Университете был таким же упражнением в ASM на 8051. Проект назывался генератором формы волны, и нам приходилось делать рампу, пилообразную и синусоидальную волны. Я рекомендую это как учебное упражнение, но не делайте этого в ASM = P
NickHalden
Используйте дизеринг, чтобы подавить искажение, и если вы генерируете что-то, кроме синусоидальных волн, используйте методы синтеза с ограниченной полосой, чтобы избежать наложения. Делать качественные сигналы нетривиально.
эндолит
Ссылка кажется сломанной ( wiblocks.luciani.org: 4003). Можете ли вы предоставить здесь основную часть (например, схему и принцип (ы), на которых она основана)?
Питер Мортенсен
7

Венский мост с горшком, чтобы варьировать частоту. Бьюсь об заклад, вы могли бы построить один менее чем за один доллар США.

pingswept
источник
4
Вы должны уточнить, что вам нужен двухэлементный потенциометр, чтобы сделать это, и я не уверен, что вы можете найти их гораздо дешевле, чем за 1 доллар США. Схема требует, чтобы R = R1 = R2 (А C = C1 = C2). Кроме того, усиление необходимо контролировать, чтобы колебания продолжались, см. Эту страницу для получения дополнительной информации: ecircuitcenter.com/circuits/opwien/opwien.htm
Кевин Вермеер
Хороший вопрос, Нивек. Я мог бы предложить двойной цифровой банк, такой как Maxim MAX5496 или Analog Devices AD5235, но это определенно увеличивает стоимость на два или три доллара. Я подозреваю, что есть также способ, которым вы могли бы использовать текущее зеркало, сделанное из некоторых BJT, чтобы заставить один банк выполнять двойную обязанность, но я оставлю эту попытку тому, кто действительно знает, что они делают с аналоговыми вещами.
pingswept
3

Вы не указали частоту (100 Гц или 100 МГц?), А также частоту, которую нужно было изменить (0,01% или 1000%?) Или частоту, которую нужно было изменять с помощью напряжения или физического регулятора. Чистота синусоиды и стабильность тоже имеют значение.

Одно транзисторный генератор полевого транзистора Хартли трудно превзойти по дешевке.

Стив
источник
2

Вы также можете использовать значения ШИМ или ЦАП из таблицы для получения синусоидальных волн. Тогда фильтрация должна быть проще. Очень дешевый MCU, вероятно, может сделать это до приемлемых частот.

Я мог бы поддержать второй дизайн RC + opamp в принципе. Подходит ли вам выход и настраиваемость, зависит от применения.

Есть также некоторые интегральные схемы генератора функций, от классических 8038 до различных сложных вещей DDS. Они не могут быть такими дешевыми, хотя.

Я предполагаю, что есть также возможность найти доступный подержанный лабораторный генератор сигналов / функций. Это может быть долгий поиск дешевого, но все относительно. Или вы можете взять запасной генератор переменного тока и вращать вал с переменной скоростью. Усилитель для мощности / импеданса / напряжения :)

XTL
источник
exar.com/Common/Content/ProductDetails.aspx?ID=XR2206 всего несколько долларов: futureelectronics.com/en/technologies/production-products/... «The XR-2206 представляет собой монолитный генератор функций интегральная схема способна производить максимум Качественные синусоидальные, квадратные, треугольные, линейные и импульсные сигналы с высокой стабильностью и точностью. Выходные сигналы могут быть амплитудными и частотными, модулированными внешним напряжением ».
эндолит
О, я полностью забыл про XR. Я действительно хотел посмотреть, смогу ли я найти пару, чтобы попробовать некоторое время назад.
XTL
2
Старая ветка, но к вашему сведению: XR-2206 устарел: подробности см. На электронике ( electronics.stackexchange.com/questions/12422/… )
Адам Лоуренс,
1

Вы все еще можете сделать это с прямоугольной волной и отфильтровывая гармоники. Существует ряд фильтров высокого порядка, которыми можно легко управлять с помощью микроконтроллера. Этот позволяет пользователю управлять угловой частотой с помощью внешних часов (вторая прямоугольная волна от микро). Из-за большого углового отношения частоты к тактовой частоте вы могли бы даже сделать это без необходимости другого таймера / прерывания с простым программным счетчиком ...


источник
Если вы используете микроконтроллер, я думаю, что вывод ШИМ будет проще. Тогда вам нужен только простой фильтр с фиксированной частотой.
эндолит
1

Если вы хотите пойти по пути прямого цифрового синтеза с дискретными микросхемами, конденсаторами и т. Д., Результат будет не таким компактным, как то, что можно сделать с помощью CPLD или микро, но будет довольно разумным, особенно если учесть значительное количество схема может быть разделена между пятью выходами сигнала.

Требование генерации глобального сигнала:

  • Входной источник синхронизации
  • 12-битный счетчик (74HC4040)
  • 14 инверторов (3 из 74HC14, с открытыми 4 воротами)
  • 13 слабосигнальных конденсаторов
  • 13 резисторов

Требование к выходу:

  • 13-входной вентиль NAND (74HC133)
  • 12-битный счетчик (MC14521 или CD4521)
  • Много перемычек для установки частоты

Более подробная информация для подражания. При входном сигнале 4 096 000 Гц схема должна иметь возможность создавать прямоугольные выходные сигналы от 2 кГц до 512 кГц с кратностью 0,5 Гц для сигналов до 2 кГц, 1 Гц для сигналов до 4 кГц и т. Д. Для преобразования прямоугольная волна, таким образом, превращается в синусоидальную волну

Вот принципиальная схема, чтобы показать концепцию:

(ВОТ)

Эта схема включает в себя настраиваемый генератор частоты (5 переключателей выбирают входные частоты от 1/16 входа до 31/16 входа). Я также набросал грубый преобразователь квадрата в синус. Обратите внимание, что в отличие от большинства методов фильтрации, этот метод поддерживает достаточно постоянную амплитуду в диапазоне частот. Волна довольно грубая, потому что вышеупомянутая схема использует только 4-битные счетчики. МОП-транзисторы будут заменены на практике 4066 проходными воротами (по 4 на чип).

Supercat
источник
0

Треугольный генератор с треугольником в синусоидальный преобразователь .

Томас О
источник
2
Ваш провайдер платит за персонажа? Я шучу, но вы, вероятно, могли бы развить этот ответ немного дальше ...
Кевин Вермеер
@Reemrevnivek, мне пришлось поторопиться, чтобы пойти в колледж, и у меня было 2 минуты, чтобы напечатать этот ответ ... 1,5 минуты из этого я нашел ссылку на то, что я хотел.
Томас О
1
@ThomasO: Вы можете редактировать ответы, чтобы добавить больше информации в любое время ...
endolith