Si të ndërtoni oshilatorë të programueshëm duke përdorur potenciometra dixhitalë

Potenciometrat dixhitalë (digiPOTs) janë të gjithanshëm dhe mund të përdoren në një gamë të gjerë aplikacionesh, për shembull, për filtrimin ose gjenerimin e sinjaleve AC. Megjithatë, ndonjëherë frekuenca duhet të jetë në gjendje të variojë dhe të përshtatet me aplikacionin e dëshiruar. Zgjidhjet e programueshme që mundësojnë rregullimin e frekuencës nëpërmjet një ndërfaqeje të përshtatshme janë jashtëzakonisht të dobishme në dizajne të tilla dhe, në disa raste, mund të lehtësojnë shumë zhvillimin. Një metodë e ndërtimit relativisht të lehtë të një oshilatori të programueshëm në të cilin frekuenca dhe amplituda e lëkundjes mund të rregullohen në mënyrë të pavarur nga njëra-tjetra duke përdorur digiPOTs përshkruhet në këtë artikull. Figura 1 tregon një oshilator tipik të urës Wien të stabilizuar me diodë, me të cilin sinjalet e sakta sinusoidale në intervalin prej përafërsisht 10 kHz deri në 200 kHz mund të realizohen në dalje (VOUTPUT). Oscilatorët e urës Wien karakterizohen nga fakti se njëra shteg urë formohet nga një filtër brez-kalimi dhe tjetra nga një ndarës tensioni. Ky shembull përdor—përveç amplifikatorit preciz hekurudhor në hekurudhë ADA4610-1—digiPOT AD5142, i cili përmban dy potenciometra të kontrollueshëm në mënyrë të pavarur, secili me një rezolucion prej 256 hapash. Programimi i vlerave të rezistencës bëhet nëpërmjet një SPI, siç tregohet në figurën 2. Përndryshe, mund të përdoret AD5142A, e cila mund të kontrollohet nëpërmjet një I2C. Të dy variantet janë në dispozicion si potenciometra 10 kΩ ose 100 kΩ. Figura 1. Oscilator i programueshëm i urës Wien me stabilizim amplitudë ku rezistorët zëvendësohen me digiPOT. Figura 2. Diagrami bllok i AD5142. Në qarkun klasik të oshilatorit të paraqitur në figurën 1, shtegu me R1A, R1B, C1 dhe C2 formon reagimin pozitiv, ndërsa reagimi negativ sigurohet nëpërmjet R2A, R2B dhe dy diodave paralele D1 dhe D2, ose rezistencës së tyre RDIODE. Këtu zbatohet ekuacioni 1: Për të arritur lëkundje të qëndrueshme të qëndrueshme, është e nevojshme të eliminohet zhvendosja fazore e fitimit të lakut. Shprehur me formula, termi i mëposhtëm jepet për frekuencën e oshilatorit: Këtu, R është vlera e programueshme e rezistencës në AD5142: D është ekuivalenti dhjetor i kodit dixhital të programuar në AD5142 dhe RAB është rezistenca totale e potenciometrit. Për të mbajtur lëkundjen, ura e Wien-it duhet të jetë relativisht e balancuar - domethënë, fitimi i reagimit pozitiv dhe fitimi i reagimit negativ duhet të koordinohen. Nëse reagimi pozitiv (përfitimi) është shumë i madh, amplituda e lëkundjes ose VOUTPUT do të rritet derisa amplifikatori të ngopet. Nëse reagimet negative dominojnë, atëherë amplituda do të zvogëlohet në përputhje me rrethanat. Për qarkun e treguar këtu, fitimi R2/R1 duhet të vendoset në afërsisht 2 ose disi më të lartë. Kjo siguron që sinjali të fillojë të lëkundet. Sidoqoftë, ndezja alternative e diodave në ciklin e reagimit negativ gjithashtu bën që fitimi të jetë përkohësisht më i vogël se 2 dhe në këtë mënyrë stabilizon lëkundjen. Pasi të përcaktohet frekuenca e dëshiruar e lëkundjes, amplituda e lëkundjes mund të akordohet në mënyrë të pavarur nga frekuenca nëpërmjet R2. Kjo mund të llogaritet si më poshtë: Variablat ID dhe VD, në këtë mënyrë, përfaqësojnë përkatësisht rrymën përpara të diodës dhe tensionin përpara të diodës nëpër D1 dhe D2. Nëse R2B është i shkurtuar, jepet një amplitudë lëkundjeje prej përafërsisht ±0.6 V. Me rendin e saktë të madhësisë për R2B, ekuilibri mund të arrihet në mënyrë që VOUTPUT të konvergjojë. Në qarkun e paraqitur në figurën 1, një digiPOT e veçantë 100 kΩ përdoret për R2B. Përfundim Me qarkun e përshkruar dhe një digiPOT të dyfishtë 10 kΩ, frekuencat e lëkundjeve prej 8.8 kHz, 17.6 kHz dhe 102 kHz mund të sintonizohen me vlera të rezistencës përkatësisht 8 kΩ, 4 kΩ dhe 670 Ω, me një gabim të frekuencës së ulët prej vetëm ±3%. Frekuenca më të larta të daljes janë gjithashtu të mundshme me një efekt në gabimin e frekuencës. Për shembull, në 200 kHz, gabimi i frekuencës do të rritet në 6%. Kur përdorni qarqe të tilla në aplikacione të varura nga frekuenca, është gjithashtu e rëndësishme të mos shkelni kufirin e gjerësisë së brezit të një digiPOT pasi është një funksion i rezistencës së programuar. Përveç kësaj, akordimi i frekuencës në Figurën 1 kërkon që vlerat e rezistencës për R1A dhe R1B të jenë të njëjta. Megjithatë, të dy kanalet mund të vendosen vetëm në mënyrë të njëpasnjëshme dhe të çojnë në një gjendje të ndërmjetme kritike momentale. Kjo mund të jetë e papranueshme për disa aplikacione. Në raste të tilla, është e mundur të përdoren digiPOT me modalitetin e zinxhirit daisy (për shembull, AD5204) për të lejuar ndryshimin e të dy vlerave të rezistencës në të njëjtën kohë.

Lini një mesazh 

Lista mesazh