Генерация сигналов непрямоугольной формы в схемах на микроконтроллере

March 16, 2014 by admin Комментировать »

Прямоугольные сигналы, генерируемые с портов MK, имеют достаточно крутые фронты и плоские вершины. Если требуется изменить форму выходных сигналов, а значит и их спектр, то применяют различные фильтры. Построены они могут быть на ЛС-цепочках, LC-контурах, специальных микросхемах и даже на кварцевых резонаторах (Рис. 2.88, а…к).

Рис. 2.88. Схемы генераторов непрямоугольных сигналов на MK (начало):

а) генератор коротких высоковольтных импульсов длительностью 5 мс и частотой 4 Гц. Катушка индуктивности L1 содержит 1500 витков провода ПЭВ-0.14 мм, намотанных на двух чашках 430 из феррита M2000HM1-16;

б) выделитель гармоники 32768 Гц из импульсного сигнала, генерируемого с выхода MK. Резистором R1 подстраивается оптимальный уровень для срабатывания транзисторного ключа VT1. Если подсоединить конденсатор C7, как показано пунктиром, то выходной сигнал из импульсного превратится в постоянный, амплитуда которого зависит от частоты сигнала MK. Минимум амплитуды будет наблюдаться вблизи частоты кварцевого резонатора ZQ1 32768 Гц;

в) аналогично Рис. 2.88, б, но с выделением частоты 36 кГц при помощи фильтра/7, C7. Диод VD1 служит выпрямителем сигнала с нагрузкой в виде ФНЧ C2, R2, C3\

г) /С-фильтр сглаживает форму прямоугольного сигнала, генерируемого с выхода MK. Ёмкости конденсаторов C7, C2 и индуктивность катушки /7выбираются в зависимости от частоты сигнала и требуемой степени «синусоидальности»;

д) трёхзвенный ЯС-фильтр «округляет» фронты сигнала с выхода МК . Резистором Урегулируется амплитуда. Параметры элементов R1…R3, C1…C3 зависят от частоты сигнала;

е)         формирователь продифференцированных (L1) и проинтегрированных (C7) импульсов. Выходы MK запараллелены через резисторы R1, R2 и R3, R4pjin увеличения мощности;

ж)        генерация трапециидального ВЧ-сигнала, близкого по форме к синусоиде;

з)          генератор звуковых сигналов «правильной» синусоидальной формы. Микросхема DA1 (фирма Maxim Integrated Products) — это ФНЧ восьмого порядка с опорной частотой 0.1 …1 МГц, которая подаётся с верхнего выхода MK. На нижнем выходе MK формируется прямоугольный сигнал звуковой частоты, который после прохождения DA1 становится «синусоидой»;

и) генератор «розового» шума в диапазоне 10…40000 Гц со спадом 3 дБ на октаву. Форма сигнала изменяется  С-цепочками R1, R3…R5, C1…C4. «Розовый» шум, в отличие от «белого», имеет равные мощности в каждой октаве, а не на каждой частоте. На выходе МК должна генерироваться 23-разрядная ПСП, состоящая из череды НИЗКИХ и ВЫСОКИХ уровней;

к) четыре цифровых 31-битных генератора ПСП на MK(l)…MK(4) имеют близкие по частоте сигналы, но с разными случайными начальными фазами. На выходе усилителя DA1 сигналы смешиваются, что приводит к генерации практически «белого шума» вдиапазоне 20…50000 Гц.

Источник: Рюмик, С. М., 1000 и одна микроконтроллерная схема. Вып. 2 / С. М. Рюмик. — М.:ЛР Додэка-ХХ1, 2011. — 400 с.: ил. + CD. — (Серия «Программируемые системы»).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты