Генератор SIN+COS

[HochReiter]

Но программу я не напишу

Не надо писать программу, надо только запихать в ПЗУ табличку синусов, а её можно хоть срисовать из таблицы Брадиса. В чипдипе есть даже советские 572ПА1 и 573РФ2. 10 разрядов - шумы квантования будут в пределах допустимого, можно для приличия поставить на выходе 1/(1+pT). Интересно, что за техника, для которой нужны синус с косинусом? Не секретная? Иногда простое решение удаётся найти, расширив задачу.

[ejsanyo]

Да - а зачем там инструментальный усилитель ?

Потому что вся серия AD983x имеет на выходе постоянную составляющую, помимо синусоиды. А как иначе, если у чипа однополярное питание? Но можно сделать такой финт: если вы заметили, AD9838, в отличие от многих других, имеет два выхода, с противофазной синусоидой, но одинаковой постоянной составляющей! Поэтому берём крутой инструментальник и вычитаем один сигнал из другого. Постоянка вычитается практически в ноль, а синусоиды складываются. Ну и в целом буферизация выходного сигнала никогда не помешает.

Ссылочка увы не открывается.

А это тоже ссанкции. Так что не мне вам рассказывать, что нужно сделать, чтобы всё открылось. Но открыть и почитать в любом случае настоятельно рекомендую. Ибо данное решение как раз просится под реализацию на простой аппаратной логике.

[ejsanyo]

PS Если форум разрешит, попробую сюда перезалить.

[u37]

Какой смысл навязывать 8 точечный метод, если у ТС уже сделан 16 точечный? Лишь бы что-то сказать?
К тому же, выбор кол-во точек тоже корреллирует с уровнем гармоник. Нетрудно догадаться, что при кратности 3 или 5 или 7 уровень этой гармоники будет параметрически регулироваться. Отсюда, выбирать 2^n точек тоже не самая шикарная идея.
Разработка - это когда думать.

[Призрачный Суслик]

Я вот что то нашел, не падайдет?

Во первых нужно синус а не треугольный сигнал.

Во вторых - 2 Гн - это не то что-б совсем сурово, но достаточно сурово.

В третьих - пусть будет.

Не надо писать программу, надо только запихать в ПЗУ табличку синусов, а её можно хоть срисовать из таблицы Брадиса. В чипдипе есть даже советские 572ПА1 и 573РФ2. 10 разрядов - шумы квантования будут в пределах допустимого, можно для приличия поставить на выходе 1/(1+pT). Интересно, что за техника, для которой нужны синус с косинусом? Не секретная?

Вот хочется очень сильно уйти от чего либо программируемого в варианте низкочастотном, а высокочастотном от усложнения схемы, так как частот выше несущей в системе нет, что влечет за собой системы умножения с ФАПЧ и огромный прирост количества элементов. Тут нужен эффективный фильтр.

При чем тут шум квантования пока не очень понятно. Как понимаю, это из немного другой "оперы".

PS Если форум разрешит, попробую сюда перезалить.

Хороший документ. Ознакомлюсь. Спасибо. Но собственно нечто подобное я приводил на первой страницы темы. По поводу приведённого в документе способо формирования второй фазы - идея хорошая, но потребует в моём случае 8 инверторов что эквивалентно тем же 2 корпусам, а плата будет сложнее разводима из-за обилия связей регистр-инвертер-резистивная матрица.

[HochReiter]

Вот хочется очень сильно уйти от чего либо программируемого

Странное желание. Ту же ФАПЧ легко сделать на микроконтроллере. Вся схема - два-три корпуса.

[u37]

Ту же ФАПЧ легко сделать на микроконтроллере.

Разве? Обычный МК с такой низкой частотой не работает. А программный ФАПЧ - это программный ФАПЧ.
Здесь потребуется или внешний костыль или специализированный МК.

[Призрачный Суслик]

Вот хочется очень сильно уйти от чего либо программируемого

Странное желание. Ту же ФАПЧ легко сделать на микроконтроллере. Вся схема - два-три корпуса.

Во первых я не программист и возможности нанять программиста не имею. Есть и иные ограничение обсуждение которых , выходит за рамки данной темы. Поэтому в данной теме обсуждаются именно аппаратные реализации устройств, решающих озвученные в в первом сообщении задачи.

На данной менент о НЧ варианте можно пока забыть интерисует ВЧ вариант.

1) Частота примерно 38 кГц с перестройкой +/-5% (возможно +/-3%) по частоте. Перестройка медленная.
2) На этой частоте генерится две последовательности прямоугольных импульсов со скважностью 2 сдвинутые по фазе на 90 градусов. Выход КМОП, 5 вольт.
3) Необходимо из них получить две синусоиды с КНИ менее 1%. Амплитуда выходного сигнала может меняться с изменением частоты, гдавное не превышать КНИ
4) Фильтры на переключаемых конденсаторах использовать нежелатально из-за отсутствия необходимых частот тактирования и плохой работе с прямоугольным сигналом. В этом проекте не пробовал, но ранее пробовал для трёхфазного генератора сигналов. Нормальной работы не добился.

Соответственно надо выбрать фильтр и правильно рассчитать его элементы. Фильтр, который я уже пробовал использовать, постараюсь выложить, когда будет интернет в том месте, где лежит вся документация. Очень хочется увидеть в этой теме людей хорошо разбирающихся в аналоговой фильтрации сигналов.

[HochReiter]

и возможности нанять программиста не имею

Возможности нанять меня - тоже Разговор продолжается, пока задача интересна

1) Частота примерно 38 кГц с перестройкой +/-5% (возможно +/-3%) по частоте.

В исходном тексте было +/- 500 (200) Гц Это не 5%. КНИ был 0.5%, всё меняется или опечатка?

Очень хочется увидеть в этой теме людей хорошо разбирающихся в аналоговой фильтрации сигналов.

Есть хорошая книга "Проектирование активных фильтров" Мошице, Хорн.

Вариант: Неизменная фаза - это интегратор, на любой частоте сдвигает на 90 градусов. Но 1/pT - это бесконечное усиление на нулевой частоте, но можно в интеграторе на ОУ зашунтировать конденсатор большим резистором. 1/(1+pT), если pT>>1, вполне сойдёт за интегратор. 6 дБ/окт - для КНИ <1% - цепочка из 6 интеграторов.

[Призрачный Суслик]

В исходном тексте было +/- 500 (200) Гц Это не 5%. КНИ был 0.5%, всё меняется или опечатка?

+/-0,5% и 0,5% соответственно.

Есть хорошая книга "Проектирование активных фильтров" Мошице, Хорн.

Спасибо, буду ознакомляться.

Вариант: Неизменная фаза - это интегратор, на любой частоте сдвигает на 90 градусов. Но 1/pT - это бесконечное усиление на нулевой частоте, но можно в интеграторе на ОУ зашунтировать конденсатор большим резистором. 1/(1+pT), если pT>>1, вполне сойдёт за интегратор. 6 дБ/окт - для КНИ <1% - цепочка из 6 интеграторов.

Величина сдвига вносимого фильтром компенсируется в цифровой части сдвигом опорных инмульсов. Вожно что-бы небыло разбега фазы в двух каналах фильтров.

[HochReiter]

1. Сигнал должен быть жестско синхронизироване с внешним опорным сигналом (ошибка синхронизации по фазе не более 5 градусов)
2. Величина сдвига вносимого фильтром компенсируется в цифровой части сдвигом опорных инмульсов.
Противоречие. Устраните. (с)

[GARMIN]

В измерителе RLC Р5030 ещё в советское время был реализован аналоговый генератор сигнала SIN+COS на элементах задержки. Автоматически выдерживался сдвиг фаз 90 градусов +-1%. Я его себе выкупил и восстановил.

[Призрачный Суслик]

А схемкой генераторного узла не поделитесь ?

[HochReiter]

В книге Мошице и Хорна есть схема широкополосного прецизионного фазовращателя. Но чем вас не устраивает вариант с цепочкой интеграторов?

[El-Eng]

Поэтому тут не более 32 ступенек на период. (два 16 разрядных дешифратора с набором резисторов).

Вы были на правильном пути. На самом деле, ступенек может быть и меньше. Главное - понимать, как правильно фильтровать получаемый сигнал (и причем здесь теорема Котельникова). Фильтр будет существенно проще, чем для фильтрации меандра в лоб. Вот результат моделирования 8-точечной аппроксимации синусоиды с последующей фильтрацией фильтром 4-го порядка с критическим затуханием (его реализовать проще всего). Частота сигнала - 38.5 КГц, частота среза фильтра - 39.8 КГц, КНИ=0.07%.



При достаточном количестве точек, на КНИ влияет точность значений этих самых точек, а не величина ступеньки. Например, для восьми истинных точек, первая паразитная частота будет в семь раз выше генерируемой, что уже легко фильтруется, но если точки будут отклоняться от истинных значений, то вы получите спектр гармоник, начиная со второй.

Плюс этого подхода ещё и в том, что можно сразу формировать и синус, и косинус, а чтобы не разбегалась фаза, достаточно обеспечить максимальную идентичность фильтров в обоих каналах.

8Points.png

(39.73 КБ) 67 скачиваний

[u37]

El-Eng, значки на графиках можно (и нужно) отключить.
И да, я знаю кто этот симулятор.

Например, для восьми истинных точек, первая паразитная частота будет в семь раз выше генерируемой

... и это хорошо видно в том-же симуляторе.

[bat_boy]

Есть задача - придумать генераторы формирующие пары синусоидальных сигналов с минимальным КНИ и фазовым сдвигом в 90 градусов.
1) Частота около 38 кГц Перестройка частоты +/-500 Гц (но и +/-200 Гц достаточна). Сигнал должен быть жестско синхронизироване с внешним опорным сигналом (ошибка синхронизации по фазе не более 5 градусов) и обеспечивать сдвиг между фазами в 90+/-1 градус. КНИ менее 0,5%
2) Частота перестраиваема 0,3-5 Гц (0,2-9 еще лучше). Скорость полной перестройки не более 4 секунд, а лучше меньше.

Только на основе микропроцессора. Здесь есть проект библиотеки Arduino интерполирующей со смещением: sin cos isin icos tan itan, точность установки в диапазоне 360 градусов - с шагом 0,1 градуса.

[HochReiter]

чтобы не разбегалась фаза, достаточно обеспечить максимальную идентичность фильтров в обоих каналах.

Есть еще требование к постоянству фазы относительно входного сигнала. У фильтра должна быть плоская ФЧХ в полосе пропускания, с этим сложнее.

[Призрачный Суслик]

Поэтому тут не более 32 ступенек на период. (два 16 разрядных дешифратора с набором резисторов).

Вы были на правильном пути. На самом деле, ступенек может быть и меньше. Главное - понимать, как правильно фильтровать получаемый сигнал (и причем здесь теорема Котельникова). Фильтр будет существенно проще, чем для фильтрации меандра в лоб.

Да, наверное так, но нет частот в системе что-бы сделать хотя-б на 8 ступенек. Это х8 от основной частоты. Максимально что могу найти это х4 от основной 38 кГц. Но нужно систему сдвига фазы, да компенсации ухода фазы в фильтре. Пока в голове не могу внятно уложить. Надо подумать.

Вот результат моделирования 8-точечной аппроксимации синусоиды с последующей фильтрацией фильтром 4-го порядка с критическим затуханием (его реализовать проще всего). Частота сигнала - 38.5 КГц, частота среза фильтра - 39.8 КГц, КНИ=0.07%.

Схему фильтра можно увидеть ?

[Призрачный Суслик]

чтобы не разбегалась фаза, достаточно обеспечить максимальную идентичность фильтров в обоих каналах.

Есть еще требование к постоянству фазы относительно входного сигнала. У фильтра должна быть плоская ФЧХ в полосе пропускания, с этим сложнее.

Грубо говоря синусоида должна быть жестко привязана по фазе к некому внутреннему сигналу, для этого имеется цифровой узел способный сдвигать фазу исходных прямоугольников. Соответственно при калибровки устройства это сдвиг настраивается для максимально точной синхронизации.

Вот тут надо придумать, как прикрутить сдвиговый регистр для формирования ступенек к моему задающему генератору, да еще обеспечить сдвиг фазы.