可編程振蕩器構(gòu)建方法將是本文的主要介紹內(nèi)容，通過這篇文章，小編希望大家可以對(duì)可編程振蕩器構(gòu)建方法的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識(shí)和了解，詳細(xì)內(nèi)容如下。

一、可編程振蕩器

可編程振蕩器，任意頻率的常規(guī)振蕩器通過可編程的鎖相環(huán)（PLL）、分頻、輸出累加和輸出緩沖生成任意頻率。說到可編程振蕩器，它的最大特點(diǎn)是幾分鐘內(nèi)就能定置它的頻率。這種"一種型號(hào)全部搞定"器件的誘惑力是可想而知的。以單個(gè)多用途部件代替庫存幾百種部件的方式為設(shè)計(jì)者、承包加工廠和其它從事大批量生產(chǎn)的電子公司帶來巨大的靈活性，并創(chuàng)造出潛在的節(jié)約效果。

但是，切實(shí)可行地實(shí)現(xiàn)可編程振蕩器替代固定頻率元件只不過是最近才出現(xiàn)的。象每一種新興技術(shù)一樣，可編程振蕩器也經(jīng)歷了成長的磨難。一致性問題就曾困擾了整整第一代設(shè)計(jì)產(chǎn)品。1998年，一家廠商風(fēng)風(fēng)火火地推出了第二代可編程振蕩器，可由于過高的抖動(dòng)使其在一些對(duì)噪聲敏感的應(yīng)用中失敗了。

幸虧關(guān)于可編程振蕩器可靠性的指責(zé)是完全不符合實(shí)際的，除掉一些特例，現(xiàn)在的可編程振蕩器能滿足大多數(shù)樣機(jī)的需要，適合大多數(shù)生產(chǎn)應(yīng)用。

二、簡單易行的可編程振蕩器構(gòu)建方法

該部分介紹一種簡單易行的可編程振蕩器構(gòu)建方法，其中振蕩頻率和幅度可以通過使用digiPOT來彼此獨(dú)立地調(diào)節(jié)。

圖1顯示的是典型二極管穩(wěn)定文氏電橋振蕩器，可用于在輸出端 (VOUTPUT)產(chǎn)生約10 kHz至200 kHz的精確正弦波信號(hào)。文氏電橋振蕩器有兩個(gè)橋路，一個(gè)由帶通濾波器構(gòu)成，另一個(gè)由分壓器構(gòu)成。除了 ADA4610-1 軌到軌精密放大器之外，本示例還使用了AD5142 digiPOT，其包含兩個(gè)獨(dú)立可控的電位器，每個(gè)具備256步進(jìn)分辨率。電阻值通過SPI編程設(shè)置，如圖2所示。或者，可以使用由I2C控制的AD5142A。兩種都可用作10 kΩ或100 kΩ電位器。

圖1.振幅穩(wěn)定的可編程文氏電橋振蕩器，其中電阻由digiPOT代替。

圖2. AD5142的功能框圖。

在圖1所示的經(jīng)典振蕩器電路中，R1A、R1B、C1和C2的路徑形 成正反饋，而R2A、R2B和兩個(gè)并聯(lián)二極管D1和D2或其電阻 RDIODE則形成負(fù)反饋。在這種情況下，可以使用公式1：

為了實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的振蕩，需要消除環(huán)路增益中的相移。用公式表示，振蕩頻率：

其中，R表示AD5142上的可編程電阻值：

D表示AD5142中可編程數(shù)字代碼的十進(jìn)制等效值， RAB 表示電位器的總電阻。

為了保持振蕩，文氏電橋振蕩器應(yīng)當(dāng)相對(duì)平衡，也就是說，正反饋增益和負(fù)反饋增益必須協(xié)調(diào)一致。如果正反饋（增益）過大，振蕩幅度或 VOUTPUT 將增加，直至放大器飽和。如果負(fù)反饋占主導(dǎo)，則振蕩幅度將相應(yīng)衰減。

在此處所示的電路中，增益R2/R1應(yīng)設(shè)置為2左右或更大些。這會(huì)確保信號(hào)開始振蕩。

但是，交替開啟負(fù)反饋環(huán)路中的二極管也會(huì)導(dǎo)致增益暫時(shí)小于2，從而使振蕩穩(wěn)定下來。

一旦確定所需的振蕩頻率，就可以通過R2，不受頻率影響地調(diào)諧振蕩幅度?？梢酝ㄟ^下式計(jì)算：

所以，變量ID和VD分別代表通過D1和D2的二極管正向電流和二極管正向電壓。如果R2B出現(xiàn)短路，會(huì)產(chǎn)生約±0.6 V的振蕩幅度。R2B的幅度量級(jí)正確時(shí)，則可達(dá)到平衡，從而使 VOUTPUT 收斂。在圖1所示的電路中，R2B采用了一個(gè)單獨(dú)的100 kΩ digiPOT。

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