¿Cuál es el oscilador de onda sinusoidal de frecuencia variable más fácil / económico?

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Una búsqueda en Google le dará algunos miles de millones de ideas. ¿Cuál es el más simple / más fácil / más barato que conoces?

Generar una onda cuadrada y luego filtrar los armónicos no es una buena solución a menos que la frecuencia del filtro se pueda variar junto con el cuadrado.

oscillator endolito
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Que frecuencia
Leon Heller
Frecuencias de audio, supongo
endolito el
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más fácil y más barato son parámetros típicamente opuestos;)
vicatcu

Respuestas:

5

Hacer un oscilador controlado numéricamente (NCO) con uC + DAC es muy fácil. Podría ser un divertido proyecto FPGA. Una ventaja de un NCO es que cambia las formas de onda.

Hice un boceto Arduino del oscilador del controlador numérico de baja frecuencia (consulte http://wiblocks.com/docs/app-notes/nb1a-nco.html ). En la parte inferior de la página web hay un par de referencias a los artículos originales,

jluciani
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Existen algunas dificultades para generar formas de onda digitalmente, por lo que debe diseñar bien el firmware para producir formas de onda de baja distorsión, pero eso también se aplica a los circuitos analógicos. Entonces, relativamente, esto es barato, simple y fácil. :)
Endolith
Al final de la página hay referencias a los artículos originales publicados en Computer Music Journals. Estos discuten las compensaciones en S / N.
jluciani
Mi clase "avanzada" de universidad en la universidad tenía esto como un ejercicio de ASM en el 8051. El proyecto se llamaba generador de forma de onda y teníamos que hacer una rampa, diente de sierra y onda sinusoidal. Lo recomiendo como un ejercicio de aprendizaje, pero no lo haga en ASM = P
NickHalden
Use tramado para mantener baja la distorsión, y si está generando algo más que ondas sinusoidales, use métodos de síntesis de banda ilimitada para evitar el aliasing. No es trivial hacer señales de buena calidad.
endolito el
El enlace parece estar roto ( wiblocks.luciani.org: 4003). ¿Puede proporcionar la parte esencial aquí (por ejemplo, un esquema y los principios en los que se basa)?
Peter Mortensen
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Puente de Viena con una olla para variar la frecuencia. Apuesto a que podrías construir uno por menos de un dólar estadounidense.

pingswept
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Debe aclarar que necesita un potenciómetro de doble elemento para hacer esto, y no estoy seguro de que pueda encontrarlos por mucho menos de 1 dólar estadounidense. El circuito requiere que R = R1 = R2 (Y C = C1 = C2). Además, la ganancia necesita ser controlada para que la oscilación continúe, vea esta página para más detalles: ecircuitcenter.com/circuits/opwien/opwien.htm
Kevin Vermeer
Un buen punto, Nivek. Podría sugerir un bote digital dual como el Maxim MAX5496 o el Analog Devices AD5235, pero eso definitivamente aumenta el costo en dos o tres dólares. Sospecho que también hay una forma en que podrías usar un espejo actual hecho de algunos BJT para hacer que un bote cumpla doble función, pero dejaré ese intento a alguien que realmente sepa lo que está haciendo con cosas analógicas.
pingswept
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No especificó la frecuencia (100Hz o 100MHz?) O cuánto tuvo que variarse la frecuencia (0.01% o 1000%?) O si la frecuencia tuvo que variarse mediante un voltaje o una perilla física. La pureza de la onda sinusoidal y la estabilidad también son importantes.

Un oscilador FET Hartley de un solo transistor es difícil de superar a bajo precio.

Steve
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2

También podría PWM o valores de DAC de una tabla para producir ondas sinusoidales. Entonces el filtrado debería ser más fácil. Una MCU muy barata probablemente podría hacerlo a frecuencias justas.

En segundo lugar, podría apoyar un diseño opamp RC +. Si el resultado y la capacidad de ajuste le convienen depende de la aplicación.

También hay algunos IC de generador de funciones, que van desde el clásico 8038 hasta varias cosas complejas de DDS. Sin embargo, es posible que no sean tan baratos.

Supongo que también existe la opción de encontrar un generador de señal / función de laboratorio de segunda mano asequible. Puede ser una larga búsqueda de una barata, pero todo es relativo. O podría tomar un generador de CA de repuesto y girar el eje con velocidad variable. Amplificar para potencia / impedancia / voltaje :)

XTL
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exar.com/Common/Content/ProductDetails.aspx?ID=XR2206 es solo unos pocos dólares: futureelectronics.com/en/technologies/production-products/… "El XR-2206 es un circuito integrado generador de funciones monolíticas capaz de producir altos formas de onda senoidal, cuadrada, triangular, de rampa y de pulso de alta estabilidad y precisión. Las formas de onda de salida pueden ser moduladas tanto en amplitud como en frecuencia por un voltaje externo ".
endolito el
Oh, me he olvidado del XR por completo. En realidad, quería ver si podía encontrar una pareja para probar hace algún tiempo.
XTL
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Hilo antiguo, pero para su información: XR-2206 está obsoleto: consulte ( electronics.stackexchange.com/questions/12422/… ) para obtener más detalles
Adam Lawrence
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Todavía puede hacerlo con una onda cuadrada y filtrando los armónicos. Hay varios filtros de alto orden que pueden controlarse fácilmente con un microcontrolador. Este permite al usuario controlar la frecuencia de la esquina con un reloj externo (segunda onda cuadrada del micro). Debido a la gran proporción de frecuencia de esquina a frecuencia de reloj, incluso podría hacerlo sin la necesidad de otro temporizador / interrupción con un simple contador de software ...


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Si está utilizando un microcontrolador, creo que la salida PWM sería más simple. Entonces solo necesita un filtro de frecuencia fija simple.
endolito el
1

Si desea ir a la ruta de síntesis digital directa con chips discretos, condensadores, etc., el resultado no será tan compacto como lo que se podría hacer con un CPLD o micro, pero sería bastante razonable, especialmente debido a una cantidad significativa de los circuitos se pueden compartir entre las cinco salidas de señal.

Requisito de generación de señal global:

  • Fuente de reloj de entrada
  • Contador de 12 bits (74HC4040)
  • 14 inversores (3 de 74HC14, dejando 4 puertas abiertas)
  • 13 condensadores de señal pequeña
  • 13 resistencias

Requisito por salida:

  • Puerta NAND de 13 entradas (74HC133)
  • Contador de 12 bits (MC14521 o CD4521)
  • Un montón de puentes para establecer la frecuencia

Más detalles a seguir. Dada una entrada de 4,096,000Hz, el circuito debería ser capaz de producir salidas de onda cuadrada de 2KHz a 512Khz en múltiplos de 0.5Hz para señales de hasta 2KHz, 1Hz para señales de hasta 4Khz, etc. Se pueden usar otras técnicas para convertir un onda cuadrada así generada en una onda sinusoidal.

Aquí hay un diagrama de circuito para mostrar el concepto:

(AQUÍ)

Este circuito incluye un generador de frecuencia configurable (5 interruptores seleccionan frecuencias de entrada desde 1/16 de la entrada hasta 31/16 de la entrada). También puse un convertidor de cuadrado a seno. Tenga en cuenta que, a diferencia de la mayoría de las técnicas de filtrado, esta mantiene una amplitud razonablemente consistente sobre el rango de frecuencia. La onda es bastante irregular porque el circuito anterior solo usa contadores de 4 bits. Los MOSFET serían reemplazados en la práctica por 4066 puertas de paso (4 por chip).

Super gato
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Oscilador triangular con un convertidor de triángulo a seno .

Thomas O
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¿Su ISP le cobra por personaje? Bromeo, pero probablemente podrías desarrollar esta respuesta un poco más ...
Kevin Vermeer
@Reemrevnivek, tuve que apresurarme para ir a la universidad, y tuve 2 minutos para escribir esa respuesta ... 1,5 minutos de eso fueron encontrar el enlace a lo que quería.
Thomas O
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@ThomasO: Puede editar respuestas para agregar más información en cualquier momento ...
endolith