DIY 音頻函數(shù)發(fā)生器設(shè)計(jì)方案解析

1% 適用于大多數(shù)用途，但我剛剛完成了Jim Williams Wien-Bridge Osc 的構(gòu)建。并且能夠獲得 0.024。我希望能夠使用正弦波輸出來測試 ADC 分辨率并作為 RF 項(xiàng)目的基帶信號，并且具有非常低的總諧波失真 (THD) 會很好。

所以我決定構(gòu)建自己的函數(shù)生成器。我在網(wǎng)上找到的大多數(shù) DIY 函數(shù)發(fā)生器都是從方波振蕩器饋入積分器以得到三角波開始的，然后將三角波饋入波形整形器，然后得到粗略的正弦波輸出。這類似于我去年建立的一個(gè)項(xiàng)目。

這種方法有效，但波形的正弦波不會有我想要的低 THD，所以我采用相反的方法并從基于 #327 燈維恩橋電路的正弦波發(fā)生器開始低 THD。然后我將把它輸入到一個(gè)比較器中以產(chǎn)生方波；然后我使用方波打開/關(guān)閉斜坡發(fā)生器電路。我寧愿有一個(gè)斜坡輸出而不是三角波。斜坡電路將讓我稍后嘗試不同的單斜率和雙斜率 ADC 概念。

下面是我提出的設(shè)計(jì)的框圖：

我已經(jīng)添加了一個(gè) +3.3V 方波輸出以輸入頻率計(jì)數(shù)器，所以我不需要費(fèi)心為函數(shù)發(fā)生器添加顯示器。我的也使用我用于顯示器的頻率計(jì)數(shù)器，還有 +3.3V 方波輸出對于以后的任何微型項(xiàng)目都會很好。

我會有一個(gè)頻率。調(diào)整電位器，頻率。量程開關(guān)、斜坡電流源調(diào)節(jié)電位器和輸出幅度調(diào)節(jié)電位器。以下是擬議設(shè)計(jì)的粗略布局：

我真的很喜歡CEE 源測量單元的布局，所以當(dāng)一切完成后，我將把 PCB 安裝在外觀相似的 plexi 頂部和底部。

在勾勒出概念圖之后，我的下一步是測試 Wien-Bridge Oscillator 電路，我以此為整個(gè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。我用頻率范圍選擇開關(guān)和 10K 電位器制作了電路原型，并驚喜地看到一切正常。

我擁有的三個(gè)開關(guān)可選頻率范圍是：16Hz 到 600Hz、160Hz 到 6kHz 和 1.6kHz 到 60kHz，10K 電位計(jì)在這些范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)整輸出頻率。這種基于燈的實(shí)現(xiàn)的一個(gè)缺點(diǎn)是每次主要調(diào)整后都需要幾秒鐘的穩(wěn)定時(shí)間，以使燈有時(shí)間熱穩(wěn)定......鑒于我應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)非常低的 0.05% 或更低的 THD，這對我來說是一個(gè)不錯(cuò)的權(quán)衡。

下一步是在 LTSPICE 中起草其余電路，看看我是否可以成功創(chuàng)建方波和斜坡函數(shù)。

經(jīng)過一個(gè)下午的比賽，我選擇了這條賽道。它在模擬中運(yùn)行良好，現(xiàn)在我必須構(gòu)建它，看看它是否真的有效。

編輯：hfy