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运放构建简单的多相信号发生器

2014年6月10日
测试和仪器应用可能需要一系列间隔的、相同的低频正弦波,它们之间有明确的相位差。这个简单的电路提供8个这样的输出,相距45⁰个。

在测试多通道模数转换器(adc)、模拟滤波器、采样/保持电路和模拟多路复用器时,有时需要一个能同时产生45°、90°、135°和180°等多个相位输出的固定频率信号发生器。

在一个固定的多相正弦波发生器中,频率由等值电阻R1到R4和电容C1到C4设定。(建议公差至少±1%。)放大器使振荡保持在稳定的水平。微调电位计P1是用来调整振荡的最大稳定水平(图1)

1.固定频率,固定多相发生器使用重复块提供相对于原始波形的阶梯相位差。

点0和点4之间的相位差理想为180°,因为放大器被配置为反相放大器。点1和点4的差值也是180°,但被分成四个相等的部分,所以每个连续信号之间的相对相位差是45°。

输出1到4不应该直接使用,因为任何无缓冲负载可能影响甚至停止振荡。缓冲器也应该用来调整和均衡信号水平。NA1、NA2、NA3、NA4、NA5为非反相缓冲放大器。IB1、IB2、IB3、IB4、IB5为相应的反相缓冲放大器。将每一级的增益设置为-1,使所有反相输出产生相同的信号电平,因此这对输出具有相同的振幅,但相位差为180°。

图2电路围绕IC1a和IC1b构建,提供8个固定频率的正弦信号,在整个360°循环中,每个连续输出之间的相位差为45°。它使用三个四运放(TL084)或六个双器件(TL082)从±15 V电源(±VEE),但也可以使用其他运放和供电轨。

2.基本信号发生器由IC1a和IC1b组成,对其他输出使用移相版本,每个输出由一个非反相和反相放大器缓冲,以提供额外的输出。

IC1a是一个缓冲跟随器,允许使用高值电阻和低值电容。IC1b是一个通过微调电位计P1调节增益的反相放大器,设置在发电机输出的最大稳定振幅。根据所示的值,输出频率约为2 kHz,但可以通过电阻和电容将其设置为任何适当的值。

非逆变缓冲器IC2a的增益用P2调节,以获得最大的输出振幅。每个其他的非反相缓冲器有相同的电路,但增益控制电阻的值是不同的,因为来自RC网络的输入电平是不同的。

反相缓冲区围绕IC2b构建。它从输出IC2a获取信号,并提供相同振幅和相反相位的输出信号。其他反相缓冲器具有相同的电路。移除其中一个RC网络(例如图2中的R1和C1)将改变频率,两个连续输出之间将有60°的相位差。

那Tzvetanov彼得罗夫是保加利亚索非亚微工程学院的电子工程师。他曾在索非亚技术大学担任研究员和助理教授,并在摩洛哥王国的卡萨布兰卡OFPPT担任专家讲师。可以通过ptzvp1@yahoo.fr联系到他。

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