¿Cómo obtener una onda sinusoidal de alta precisión que no está disponible en el cristal estándar?

  

Cómo obtener una onda sinusoidal de alta precisión no disponible desde el estándar   cristal?

Inevitablemente, cuando transmite potencia a través de un hueco a un dispositivo RFID, para obtener la mejor eficiencia es probable que haga resonar la bobina de transmisión (utilizando un condensador de sintonización) y, de manera similar, hará que la bobina RFID sea resonante también usando una condensador de sintonía.

El efecto de "sintonización" significa que si alimenta una onda cuadrada a la bobina impulsora, en gran medida transmitirá una onda sinusoidal, por lo que el proceso de producción de un campo magnético convertirá su onda cuadrada en una onda sinusoidal. Puede haber otras razones para utilizar un filtro adicional para mejorar la pureza del seno, por supuesto.

Entonces, si puedes hacer un oscilador de onda cuadrada que funcione a 27.095 MHz, entonces el diseño de tu bobina y tu condensador de sintonización deberían producir una onda sinusoidal razonable. Qué tan pura debe ser esta onda sinusoidal depende de usted.

    

Filtrar la salida del oscilador programable digital para obtener una onda sinusoidal sería una manera confiable simple y precisa. No he usado su dispositivo, pero he usado el oscilador MEMS programable DSC8001, que fue de bajo costo y con una precisión de + -10 ppm en todo el voltaje y la temperatura.

Para el filtrado, eche un vistazo a www.ti.com/lit/an/sbfa003/sbfa003.pdf, 'nota' de la aplicación Burr-Brown. El filtro simple convierte las ondas cuadradas en ondas sinusoidales '.

    

Para ampliar las respuestas de Tony y Andy: Hagamos una factorización principal de su frecuencia:

$$ 27095000 \, \ text {Hz} = 5419 \ cdot 2 ^ 3 \ cdot 5 ^ 4 \, \ text {Hz} $$

Las

ondas cuadradas tienen cada impar múltiplo de su frecuencia fundamental como componente espectral. Ahora, solo tenemos dos factores primos impares diferentes, y seguramente no usaremos el armónico 5419 (ya que prácticamente no existirá), por lo que lo más probable es que lo hagas si generar digitalmente esto es tomar el quinto armónico de a

$$ 5419 \ cdot 2 ^ 3 \ cdot 5 ^ 3 \, \ text {Hz} = 5419 \, \ text {kHz} $$

onda cuadrada.

Sin embargo, es un poco cuestionable que encontrará un oscilador que se ejecutará fácilmente a un múltiplo de 5419 Hz, por lo que no es como si simplemente pudiera ejecutar un contador en un microcontrolador.

Desde la parte superior de mi cabeza, 5419 es realmente un factor primordial incómodo, ya que está lejos de cualquier potencia de 10 o 2.

La mayoría de las veces estás atrapado con la síntesis de frecuencia por otros medios.

Más fácil, y probablemente más limpio, sería tener un IC de sintetizador de reloj que admita síntesis fraccional-N con una amplia gama de factores. Nuevamente, es muy posible que nunca pueda perfectamente golpear su frecuencia objetivo desde una frecuencia nominal común de oscilador, pero solo necesita acercarse: nada es perfecto en este mundo y una RFID el sistema nunca necesitará una precisión de reloj atómico, ni asumirá una estabilidad comparable a corto plazo.

Otra opción: generar un \ $ 5419 \ cdot 5 ^ 3 \, \ text {Hz} \ $ sine (eso es aproximadamente 677.3 kHz) en el software, usando sin / cos (o, dependiendo de muchas cosas, CORDICs, etc.) matemáticamente. Eso significaría que el período del tono calculado digitalmente no tendría que ser un múltiplo (pequeño) del período de reloj de su MCU. Conviértase a analógico usando un DAC (necesitará uno con al menos aproximadamente 1.5 MHz de frecuencia de muestreo) y obtenga el octavo tono de eso; los duplicadores de frecuencia pueden ser relativamente sencillos de construir (acoplamiento C - > diodo - > filtro simple).

Sin embargo, creo que lo más importante de su pregunta es: en situaciones tecnológicas "no triviales" como estas, es muy necesario conocer bien los requisitos de uno. ¡No dijiste qué tipo de precisión de frecuencia necesitas! Personalmente, asumo que algo así como 25 ppm no sería un problema, y luego usarías una frecuencia ligeramente diferente con factores primos mucho más agradables.

    

En primer lugar, ¿por qué la fascinación por las ondas sinusoidales?

Tiene una bobina de transmisión de banda muy estrecha con mucha Q si desea una eficiencia razonable y no está haciendo ninguna modulación complicada, por lo que estaría pensando en una etapa de potencia de clase E que sea 80% más eficiente y normalmente necesitará una unidad de onda cuadrada al doble de la frecuencia de transmisión (pero solo en niveles de cmos) ...

Un SILabs osc, 74LHC74 como el divisor de fase (Use la otra mitad para enganchar la cosa en caso de exceso de potencia reflejada), dos controladores de compuerta de lado bajo, un par de mosfets (IXYS para los controladores de fets y gate sería mi sugerencia), una variedad de R, L y C, y un trozo de 43 ferrita de mezcla para el transformador de salida, trabajo hecho. El riel de CC para la etapa de potencia probablemente se diseñaría para que sea aproximadamente de 100 V o menos. El modo de mejora GaN podría valer la pena verlo, pero esa es otra curva de aprendizaje.

O bien la parte de SILabs o un sintetizador estarán bien, DDS se siente como una exageración.

El mayor desafío en tal cosa son los controladores mosfet y la tapa que garantiza la conmutación de voltaje cero (mucha corriente rápida en esa parte).

Las fuentes de energía de RF de este tipo NO se diseñan normalmente de la misma forma que lo haría con un transmisor con modulación, son mucho más parecidos a los convertidores de potencia de modo de cambio rápido.