Jelgenerátor


2016-08-16 09:58:58

A digitális világba ritkán ugyan, de bekövetkezik, hogy kilépve a jól megszeretett négyszögjelek helyett, szép szinusz jelet kéne generálni.

Erre a mikrovezérlőnket is kényszeríthetjük, amennyiben van DA átalakítója és kellően erős. Viszont általában a DAC hiánycikk a mikrovezérlőkben, és a szükséges működési frekvencia is a gigahertzek felé növekszik, ami egy 8bites kütyünél luxus. És még ekkor is egy igen szögletes szinuszt tudunk létrehozni.

 digital sinus

Az ábrát felhasználva számoljuk egy picit utána. A jelünk amplitúdó felbontása 5 bites (0-31), a horizontális felbontás 16 egység (4bit). Ha a mérendő frekvencia 10KHz(100us), akkor egy-egy jelszint magasságot 6.25us ideig kell tartani. Ehhez elegendő a 160KHz. De mi történik akkor, ha nyújtani szeretném az időtengelyt? Ennek finomságának állítása az kritikus. Nagyvonalúan a 6.25-öt változtassuk meg 7us-ra (750ns növelés). Ez 16 szorosan (mivel minden jelszint hosszúságot növeltünk) megkapjuk az új frekvenciaértéket, ami 112us. Ez egész korrektnek tűnik, viszont frekvenciára átszámítva az így kapott szinusz már csak 8928Hz. És ezt számoltuk egy egységnyi frekvenciacsökkenésnek. Digitális hangszert ilyen finomsággal biztosan nem fogunk készíteni. Ráadásul az ehhez szükséges működési frekvencia már 1.3MHz (750ns miatt).
Amennyiben azt szeretnénk, hogy 10kHz-ről 10.1Khz-re változtassuk a kvázi szinuszunkat, a két frekvencia periódusideje között 1us lesz a távolság. Ezt kell a felbontással elosztani, hogy a nyújtás a szinusz minden pontjában azonos legyen. Ez azt jelenti, hogy a késleltetési időt 62.5ns pontosan kell tudni állítani (1us/16). Ez bizony már 16MHz-t jelent. És még mindig a hallható tartományban maradtunk. Ha figyelembe vesszük, hogy a PIC működési frekvenciája 1/4 –e a valós órajelnek, azt kapjuk, hogy 64MHz-es mikrovezérlőt kéne választani. Nah ezért jött a más irányba történő elindulás.     

Biztosan van ennek valami egyszerűbb útja is. Rövid keresés után jött is az ötlet, egy cél IC. A neve 8038. A népszerű e-bay-ről rendelve az egységára a szokásos 1€ nagyságrendbe esik. Egy gyors példakapcsolást összerakva máris egy digitalizáltnál jóval szebb szinusz-, négyszög-, és háromszögjelet kapunk egyszerre, 0.1Hz-1MHz tartományban.

ICL8038 default schematik

 8038 DC triangle sign out

 8038 AC sinus sign out

Ami nem elhanyagolható, hogy ezen IC működéséhez szükséges minimum 10V-os aszimmetrikus, vagy 5V-os szimmetrikus DC tápfeszültség, ami a mikrovezérlős környezettől elüt rendesen.

Ha kicsit túllépünk a protoboardos tesztnél, ott kaphatjuk magunkat, hogy egy digitális potméter segítségével, mikrovezérlővel tudjuk a dekádon belüli frekvenciát beállítani (R5 helyére). Az IC „C” kimenetére tranzisztor segítségével eltérő kondenzátorokat kapcsolva, a dekádok beállítására is van lehetőségünk. Azaz szép építettünk egy digitálisan vezérelhető jelgenerátort.

Hogy mire tudjuk használni? Az már legyen egy következő poszt. 

8038 in protoboard







Hozzászólások:


admin:   2017-04-11 09:30:11
elterjedt jelgenerátorhoz használt tökéletes szinuszt előállító IC: XR2206 (felhasználva már 1977-ben)

admin:   2016-08-16 13:39:22
Valós értékkek: -1000p=1nano lett a kondi 2db párhuzamosan -poti 10K -párhuzamosan kötve 200k és 240k =100k -10k=9k1 -1k=1k4

Hozzászólás beküldése (nyisd le)