Generator oscylacji harmonicznych na elementach logicznych ze sterowaniem cyfrowym. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Generator oscylacji harmonicznych na elementach logicznych ze sterowaniem cyfrowym. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa

Komentarze do artykułu

Zwracany uwagę czytelników generator drgań harmonicznych przeznaczony jest do stosowania w różnych urządzeniach radiotechnicznych ze sterowaniem cyfrowym. Generator zbudowany jest na dostępnej podstawie elementów i zapewnia powstawanie oscylacji harmonicznych o stabilnych parametrach. W artykule przedstawiono metodę obliczania generatora.

Schemat funkcjonalny generatora pokazano na ryc. jeden.

Generator oscylacji harmonicznych na elementach logicznych ze sterowaniem cyfrowym
Ryż. 1 Schemat funkcjonalny generatora

Generowanie oscylacji harmonicznych wymaga spełnienia dwóch warunków [1]:

bilans amplitud Kos*K=1;
równowaga faz φ_к+φ_oś\u0,2d XNUMX * π.

Jako wzmacniacz sprzężenia zwrotnego Kos, z reguły falownik z φ_oś = pi. Jako wzmacniacz K wskazane jest zastosowanie filtra pasmowoprzepustowego [2], który zapewnia niezbędne w tym przypadku przesunięcie fazowe przy częstotliwości rezonansowej_k = pi. Wysokie nachylenie odpowiedzi fazowej filtru w paśmie przepustowym zapewnia powstawanie oscylacji o stabilnej częstotliwości, a jego selektywne właściwości - tłumienie harmonicznych.

Filtr [2] jest stosowany jako filtr pasmowoprzepustowy w proponowanym generatorze. Generator jest wzbudzany przy częstotliwości rezonansowej filtru pasmowego, którą wyznacza się z wyrażenia:

gdzie R (G) i C to rezystancja (przewodność) i pojemność obwodu czasowego.

Z wyrażenia (1) wynika, że częstotliwość generowania jest proporcjonalna do przewodności obwodu taktowania, co zapewnia liniową zasadę sterowania częstotliwością.

Schemat generatora oscylacji harmonicznych pokazano na ryc. 2. Filtr pasmowy jest wykonany na elementach DD1.2-DD1.4, na elemencie DD1.1 - wzmacniaczu sprzężenia zwrotnego oraz na elementach DD2.1-DD2.4 i RM - sterowanej cyfrowo matrycy rezystancji. Konstrukcja filtra umożliwia uzyskanie napięć przeciwfazowych na wyjściach, dla których konieczne jest dodatkowe zastosowanie Uout2. Wejścia IN0 i IN 1 są wejściami cyfrowymi do sterowania częstotliwością generowania.

(kliknij, aby powiększyć)

Poniżej znajduje się metoda obliczania generatora.

Ustawmy wartości fmin - dolną częstotliwość generowania, Df - krok strojenia, n - liczbę cyfr liczby binarnej cyfrowego sygnału sterującego.
Akceptujemy С1=С2=С i R7=R5=R.
Ustawmy wartość С i ze wzoru (1) znajdziemy wartość R.
Wartość RM określamy za pomocą wzoru
Wyznaczmy wartość fmax ze wzoru
Definiujemy R3 wzorem
Wyznaczmy R2 z zależności R2= R3/0,7.

Na ryc. 2 przedstawia wartości pierwiastków uzyskane w wyniku obliczeń według powyższej metody dla fmin=1,5 kHz, Δf=1,5 kHz i n=2.

Ogólnie częstotliwość wyjściowa wynosi

gdzie i jest numerem wejścia (bit słowa kontrolnego); ai - wartość sygnału na wejściu sterującym (log. 1 lub log. 0); n - szerokość bitowa słowa kontrolnego.

Rezystancje w macierzy przewodności określa wzór:

Jeśli konieczne jest uzyskanie ciągłego prawa zmiany częstotliwości, rezystory RM zastępuje się podwójnym potencjometrem z rezystancją Rn i połączonym z nim szeregowo rezystorem Radd. Wartości tych oporów znajdują się ze wzorów:

W generatorze można użyć mikroukładów K561LA7, K561LE5 po włączeniu zgodnie z obwodem falownika. Przy napięciu zasilania 3 V generator pobiera prąd 1-3 mA.

Zastosowanie podobnych obcych mikroukładów serii 74AC, 74NS znacznie zwiększy zakres częstotliwości roboczej, około 10-15 razy.

W przypadku dużej szerokości bitowej słowa sterującego, jako matrycę przewodności można zastosować dwukanałowy potencjometr cyfrowy np. firmy Microchip (seria MCP42XXX). Jego niewątpliwymi zaletami są niewielkie rozmiary, niskie zużycie i stosunkowo niski koszt.

literatura:

Bystry Yu. A., Mironenko I. G. Układy i urządzenia elektroniczne - M .: Szkoła wyższa, 1989.
Onyshko D. Filtr pasmowoprzepustowy na falownikach CMOS. - M.: Obwody, 2001, nr 7.

Autor: Dmitry Onyshko, oda78@pisem.net; Publikacja: radioradar.net

Zobacz inne artykuły Sekcja Technologia pomiarowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Sukces grafenu utrudniają cząsteczki krzemu 16.12.2018

Po wyjściu z laboratorium do masowej produkcji grafen miał zrewolucjonizować. Jednak zarówno grafen, jak i tlenek grafenu są produkowane na skalę przemysłową od kilku lat, a oczekiwany przełom nie nastąpił. Urządzenia wykorzystujące grafen jak dotąd nie działały tak dobrze, jak oczekiwano.

Surowcem do przemysłowej produkcji grafenu jest odmiana grafitu oczyszczona z zanieczyszczeń. Rouhollah Jalili, Dorna Esrafilzadeh i ich koledzy z Royal Melbourne University of Technology i Iranian Research Institute of Basic Sciences porównali dwa grafeny: przemysłowy i ten, który został stworzony w laboratorium z najczystszego grafitu. Transmisyjna mikroskopia skaningowa wykazała, że wszystkie próbki komercyjne zawierają zanieczyszczenia krzemowe. Cząstki krzemu dostają się do grafenu z surowca, wyjaśniają autorzy w niedawnej publikacji w Nature. Sytuację pogarsza fakt, że komercyjni producenci grafenu przeszli na stosunkowo tanie surowce, które zawierają zanieczyszczenia.

A co krzemowi szkodzi grafenowi? Eksperci uważają, że w szczególności krzem zapobiega interakcji cząsteczek cieczy z powierzchnią dwuwymiarowego materiału. W rezultacie czujniki wilgotności na bazie grafenu okazują się nie tak czułe, jak w teorii, a kondensatory z domieszką grafenu mają niższą pojemność. Naukowcy próbowali oczyścić komercyjny grafen z krzemu w roztworze alkalicznym, ale warstwa zanieczyszczeń okazała się silna, a roztwór kaustyczny zakłócił strukturę dwuwymiarowego materiału.

Zatem jedynym sposobem na uniknięcie zanieczyszczenia jest użycie ultra czystych surowców. Autorzy pracy stworzyli i przetestowali czujnik wilgotności oraz kondensator wykonany z grafenu, którego czystość jest niemal idealna. Charakterystyki czujnika okazały się lepsze niż jakichkolwiek innych znanych czujników wykonanych z dwuwymiarowego materiału, a kondensator okazał się mieć rekordową pojemność, która prawie pokrywała się z przewidywaną teoretycznie.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Czuły wykrywacz ciemnej materii

▪ kwiatowa maska

▪ Ekonomiczny oczyszczacz wody zasilany energią słoneczną

▪ Nie musisz spać za mocno

▪ Mleko matki i kariera

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Laboratorium naukowe dla dzieci. Wybór artykułu

▪ artykuł Kotwica, kolejna kotwica! Popularne wyrażenie

▪ artykuł Komu udało się zdobyć złoty medal olimpijski, zatrzymując się po drodze i przepuszczając kaczki? Szczegółowa odpowiedź

▪ Artykuł do podnoszenia. Opis pracy

▪ artykuł Obrotomierz samochodowy na K1003PP1. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Prosty detektor FM. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn