자연과 전자 공학에서 가장 기본적이고 보편적인 신호 형태인 시노파는 통신, 오디오 시스템, 라디오 기술,및 전력 시스템기기 내의 신호 생성에서 신호 처리 및 전송에 이르기까지 시노스 파동은 결정적인 역할을 합니다. 개념적으로 간단하지만,시노스 파동 발생의 구현은 중요한 엔지니어링 지혜를 구현이 기사에서는 고전적 인 아날로그 오시레이터에서 현대 디지털 합성 방법에 이르기까지 7 개의 주류 시노스 파드 생성 기술을 철저히 조사합니다.전자기기 공학자 및 열광가들에게 포괄적인 기술 가이드를 제공하는.
빈 브리지 오시레이터는 저주파 시노파 생성 (약 100 kHz까지의 오디오 범위) 에 널리 사용되는 고전 회로입니다.그것은 기발하게 RC 네트워크를 사용하여 출력에서 입력으로 0도 단계 전환을 달성합니다RC 네트워크의 고유한 저하에 대응하기 위해 회로는 일반적으로 3의 가이드를 가진 운영 증폭기를 통합합니다.닫힌 루프 이득이 정확히 1과 같을 때, 회로는 RC 네트워크에 의해 결정된 주파수 (f = 1/2πRC) 에서 진동을 유지합니다.
이 회로 는 극소 한 왜곡 을 가진 극히 순수한 시노파 를 생성 하는 것으로 유명 하다. 그러나 그 의 주된 과제는 가이드와 위상 안정성 을 유지 하는 데 있다.작은 오차는 진동을 종료하거나 포화로 회로를 운전 할 수 있습니다, 왜곡 된 사각형 파동 또는 절단 된 시노 파동을 생성합니다. 전류 의존 된 전구등 또는 FET 기반 변수 저항 등 보상 요소,이 안정성 문제를 해결하기 위해 일반적으로 구현됩니다..
단계 전환 오시레이터는 역전력 증폭기와 결합하여 피드백 경로에서 180도 단계 전환을 도입하기 위해 RC 네트워크를 사용합니다.증폭기 가이드가 RC 네트워크의 신호 저하를 충분히 보완 할 때, 진동이 발생한다. 트윈-T 네트워크와 캐스케이드 높은 통과 RC 필터와 같은 다양한 RC 네트워크 구성이 존재하며, 각 단계는 일반적으로 45 또는 60도 단계 전환을 제공합니다.증폭기 섹션은 단일 트랜지스터를 사용할 수 있습니다., 단일 op-amp, 또는 여러 op-amp 구성.
이 오시일레이터는 비슷한 방식으로 고품질의 저조각 시노파를 생성하지만 고정 주파수 작동은 한계를 나타냅니다. 각 RC 단계가 60도 단계 전환을 제공하면오시슬레이션 주파수는 대략 f = 1/2.6RC. 외부 부하를 구동할 때 일반적으로 op-amp 전압 추적자를 통해 출력 버퍼링이 필요합니다.
특유의 주파수 안정성과 정확성으로 평가받는 쿼츠 결정은 종종 고정도 오시일레이터의 기초로 사용됩니다.대중적인 크리스탈 오시레이터 변형, 독특한 두 콘덴시터 피드백 네트워크를 갖추고 있습니다. 그것의 간결한 구현과 높은 안정성은 100 kHz에서 40 MHz까지의 응용 프로그램에 특히 적합합니다.
출력 신호는 약간의 왜곡을 보일 수 있지만, 수많은 상업용 결정 오시레이터 모듈은 쉽게 사용할 수 있으며, 일반적으로 표준 IC 패키지와 비교할 수있는 금속 장에 배치됩니다.이 모듈은 거의 모든 미리 정해진 주파수에서 시노파 출력을 제공합니다., 일반적으로 5V에서 작동합니다.
이 혁신적인 접근법은 먼저 사각형 파도를 생성하고, 필터링을 통해 기본 주파수 구성 요소를 추출합니다.푸리에 분석은 주기적 제곱파가 기본 시노파와 홀수 하모닉 (3f) 을 포함한다는 것을 보여줍니다.낮은 패스 필터는 더 높은 하모닉을 효과적으로 완화하여 원하는 기본 시누스 파도를 격리합니다.
실용적인 구현은 종종 CMOS 555 타이머 IC를 사용하여 50%의 직무 주기 사각형 파도를 생성하고, RC 또는 더 선택적인 LC 저 통과 필터를 사용합니다.,이 방법은 합리적으로 대략적인 시노파를 제공하는데, 특히 완벽한 파형 순수성이 중요하지 않은 애플리케이션에 적합합니다.
DDS 기술은 완전히 디지털 시노파 생성 방법을 제공합니다. 핵심 구현은 시노파 함수 포인트를 나타내는 사전 계산된 이진 값을 저장하는 읽기 전용 메모리 (ROM) 를 사용합니다.주소 카운터, 시계 조작, 순차적으로 이러한 값을 읽고 연속적인 아날로그 전압 출력을 생산하는 디지털-아날로그 변환기 (DAC) 로 전송합니다.
저장된 시노파 샘플의 양을 증가시키고 DAC 해상도를 향상하면 출력 파형 계단 단계를 크게 줄여 더 정확한 시노파 근사 결과를 얻습니다.출력 주파수는 저장된 샘플의 양과 주소를 카운터 운전 시계 주파수 둘 다에 달려 있습니다현대적인 전용 DDS IC는 서브 헤르츠에서 여러 메가 헤르츠까지의 주파수를 포함하는 포괄적인 솔루션을 제공합니다.
독립적인 도구 또는 통합 회로로 사용할 수 있는 함수 생성기는 시노스, 정사각형 및 삼각형 파도를 포함한 여러 파형을 동시에 생성합니다. XR-2206 IC,1970년대에 기인했음에도, 조정 가능한 주파수 시누스 파도 생성 (0,01 Hz에서 1 MHz 이상) 에 널리 사용됩니다.
내부에서 사각형 및 삼각형 파도를 생성하는 XR-2206는 "사인형 회로"를 통해 삼각형 파도를 근사 시노 파도로 변환합니다. 주파수 결정은 f = 1/RC,애플리케이션 유연성을 향상시키는 진폭 및 주파수 변조를 포함한 추가 기능.
대체 방법은 필터링과 결합된 펄스 신호를 통해 대략적인 시노파를 생성합니다. 한 기술은 동일한 진폭의 2 개의 제곱 파도를 중첩하지만 90도 단계 차이,추가적인 시계동 JK 플립플롭을 통해 생산할 수 있습니다.. 후속 RC 또는 LC 필터링은 파동 모양의 부드러움을 향상시킵니다.
더 정교한 접근법은 펄스 너비 변조 (PWM) 를 사용하며, 저단선 필터를 통해 처리되는 다양한 펄스 너비로 시노파 구도를 추적하는 평균 전압이 생성됩니다.펄스 크기를 증가시키는 것은 파동 형태의 충실성을 향상시킵니다.이 기술은 변주 주파수 AC 모터 드라이브 및 전력 변환 시스템에서 특히 유용합니다.
담당자: Mr. ALEXLEE
전화 번호: +86 15626514602
Korean
