Цифровые генераторы низких частот

На смену аналоговым генераторам низких частот активно приходят цифровые генераторы, обладающие несомненными преимуществами:

§ обеспечивают более высокую точность установки и стабильность частоты, малый коэффициент нелинейных искажений;

§ формируют сигнал постоянного уровня;

§ позволяют автоматически перестраивать генератор, в том числе программно;

§ обладают высоким быстродействием;

§ имеют высокую надежность, проще и удобнее в эксплуатации.

В основе действия цифровых генераторов лежит формирование цифрового кода с последующим преобразованием его в аналоговый сигнал. Функция преобразования кода в сигнал выполняется цифро-аналоговыми преобразователями (ЦАП). Упрощенная структурная схема цифрового генератора приведена на рис. 3.11.

 

Генератор импульсов вырабатывает периодическую последовательность коротких импульсов (тактовых импульсов) высокой и стабильной частоты следования.

Делитель частоты имеет регулируемый коэффициент деления и позволяет из импульсов тактовой частоты получить импульсы, задающие шаг дискретизации.

Импульсы с выхода делителя поступают на счетчик, на выходе которого на каждом тактовом шаге параллельным кодом формируются дискретные значения синусоидального сигнала.

На каждом такте кодовая комбинация передается на вход ЦАП, на выходе которого формируется напряжение, соответствующее дискретному значению синусоидального сигнала.

Выходной усилитель с ФНЧ обеспечивает требуемую амплитуду сигнала и подавление нежелательных высокочастотных составляющих.

Частота формируемых колебаний регулируется изменением шага дискретизации, путем изменения коэффициента деления делителя.

 

Контрольные вопросы

 

1. На какие основные типы подразделяются автогенераторы?

2. В чем состоит основное отличие автогенераторов гармонических и релаксационных колебаний?

3. Приведите структурную схему автогенератора.

4. Поясните отличия условий самовозбуждения генератора от условий его стационарного режима работы.

5. Изобразите упрощенную схему емкостной трехточки на биполярном транзисторе.

6. Изобразите упрощенную схему индуктивной трехточки на биполярном транзисторе.

7. Изобразите упрощенную схему емкостной трехточки на ОУ с инверсным входом.

8. Почему на относительно низких частотах в применяются частотно – зависимые RC – цепи?

9. В чем состоит принципиальное отличие мягкого и жесткого режима самовозбуждения генератора?

10. Приведите схему генератора НЧ с трехзвенной RC – цепью и с мостом Вина.

11. Какие методы стабилизации частоты применяются в схемах автогенераторов?

12. В чем состоит принцип действия кварцевого резонатора?

13. Изобразите эквивалентную схему кварцевого резонатора.

14. Изобразите схему релаксационной емкостной (индуктивной) трехточки с кварцевой стабилизацией частоты.

15. Приведите схему кварцевого генератора НЧ с мостом Вина.

16. Поясните принцип построения цифрового генератора нижних частот.

17. В чем состоит принцип действия генераторов шума?