《電子技術應用》
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雙濾波器生成掃頻正弦/余弦波形方案
摘要: 解調器、定向電路,以及其它電子應用等都常常要用到兩個相差為90°的正弦波,即一個正弦波和它的余弦波。工程師們通常采用模擬濾波器產生這個相移。不過,這種方法提供的頻率范圍有限。
Abstract:
Key words :

  解調器、定向電路,以及其它電子應用等都常常要用到兩個相差為90°的正弦波,即一個正弦波和它的余弦波。工程師們通常采用模擬濾波器產生這個相移。不過,這種方法提供的頻率范圍有限。使用圖1中的電路,就可以在1 Hz~25 kHz的頻率范圍內,獲得一個掃頻的正弦/余弦對。

 

  圖1,此電路可以在1Hz至25kHz頻率范圍內,產生掃頻的正弦/余弦對。

  圖1,此電路可以在1Hz至25kHz頻率范圍內,產生掃頻的正弦/余弦對。

 

  電路采用了Mixed Signal Integration公司的MSFS5可選低通/帶通的開關電容濾波器,用于消除加在其輸入端的一個方波的諧波。MSFS5的時鐘是輸入方波的100倍。74HC390與74HC74構成了一個25分頻和2分頻電路。74HC74的Q輸出連接到74HC390A的兩個2分頻電路上,所產生方波頻率為濾波器時鐘頻率的1/100,相互的相差為90°。CMOS電平的方波會使濾波器飽和,因此電路用R1至R4組成的電阻分壓器來降低信號的幅度。

  圖2給出了當系統時鐘為2 MHz時,兩個濾波器在20 kHz的輸出。注意示波器上相位的讀數為-89.85°。當掃頻時,相位的變化從-89°到-91°。圖3顯示了一個20 kHz的Lissajous類型。

 

  圖2,示波器上的相位讀數為-89.85°。

  圖2,示波器上的相位讀數為-89.85°。

 

  圖3,當掃頻時,相位在-89°~ -91°之間變動

  圖3,當掃頻時,相位在-89°~ -91°之間變動。

 

  用頻譜分析儀和Audio Precision公司的音頻分析儀對電路失真做測試,得到THD(總諧波失真)為-49 dB。測試表明,該電路在FSK(頻移鍵控)或FM(調頻)方式下,濾波器輸出端都沒有間斷。

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