¿Ondas de diente de sierra / rampa con amplitud fija desde la fuente del reloj sinusoidal o cuadrada?

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¡Espero que alguien pueda ayudarme!

Un poco de información de fondo: He creado un generador de señales basado en DDS (utilizando PIC MCU para impulsar un AD9833 para la salida DDS). El generador es capaz de producir ondas sinusoidales, triangulares y cuadradas de hasta 12.5 MHz. Sin embargo, la salida a frecuencias más altas (más de 2 Mhz) está lejos de ser perfecta (en ninguna parte cerca de las formas de onda deseadas). De todos modos, actualmente no necesito más de 2MHz. He añadido un filtro elíptico de 7º orden para suavizar la salida sinusoidal del DDS. ¿Despúes TH? filtro utilizo un disparador Schmitt para obtener formas de onda rectangulares (también puedo ajustar el círculo de trabajo). El problema es que no sé cómo puedo crear dientes de sierra / rampa o formas de onda triangulares basadas en la señal DDS como fuente de reloj de referencia (ya sea rectangular o sinusoidal filtrada). Mi requisito más importante es una forma de onda de diente de sierra, con frecuencia ajustable y una amplitud constante en el rango de frecuencia de 1Hz a 2MHz.

Mi consulta es: ¿Existe una solución barata y fácil de implementar, que podría generar formas de onda de diente de sierra / rampa (también se agradece un triángulo adicional) con pendiente lineal (sin artefactos de aliasing o discretización), frecuencia ajustable y amplitud fija en un amplio rango de frecuencias?

Lamentablemente, no puedo encontrar una solución adecuada para ese problema. Lo único que he encontrado fue una publicación en un foro: enlace , que sugiere el uso del chip 4046 PLL , que genera una onda cuadrada de frecuencia más alta, que rastrea la entrada y un contador binario de 4024, que luego se alimenta a un DOP de r2r a bajo costo que consiste solo en una escalera de resistencias. Incorporando eso, posiblemente podría generar una frecuencia de diente de sierra arbitraria con una amplitud fija. Sin embargo, el rango de frecuencia que podría obtener de 4046 PLL no cubrirá los requisitos (esta es mi opinión basada en las fórmulas dadas en la hoja de datos 4046, que especifican el rango de frecuencia), también habrá artefactos de escalera debido a la conversión de ADC.

Será mejor si pudiera cubrir el rango de 1Hz a 2MHz.

¿Alguien puede recomendar algo, que podría hacer las cosas correctamente?

Perdón por la publicación larga, espero haber podido explicar el problema (perdóname por mi inglés, ya que no es mi idioma nativo).

Gracias, Osvaldo

    
pregunta Osvaldo

2 respuestas

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Cualquier forma de onda que no sea un seno a 12.5 MHz estará compuesta por la frecuencia fundamental de 12.5 MHz, más los armónicos por encima de eso. Para formas de onda ideales con bordes afilados, los armónicos se extienden hasta el infinito.

Parece que ha agregado un filtro con una frecuencia de corte de alrededor de 12,5 MHz, por lo que sus salidas no sinusoidales no se ven como deberían: su filtro está eliminando los armónicos que dan a esas ondas su no -la identidad sinusoidal.

Para ilustrar, aquí hay algunas animaciones de Wikipedia que muestran varias formas de onda no sinusoidales a medida que se agregan / eliminan armónicos:

Lo que debería estar haciendo su filtro es eliminar los armónicos generados por los impulsos en cada salida de muestra de su DAC. Esto se denomina filtro de suavizado , e idealmente es un filtro de paso bajo de pared de ladrillo con un corte igual a la mitad de su frecuencia de muestreo. Dado que los verdaderos filtros de pared de ladrillo no son realizables, el corte generalmente es un poco por debajo de la mitad de la frecuencia de muestreo, y el despegue se hace lo más empinado posible. Si puede muestrear significativamente más del doble de la frecuencia más alta de interés, entonces el diseño del filtro no es tan crítico.

También se deduce que si desea sintetizar una onda cuadrada de 12,5 MHz (o triángulo, o diente de sierra ...), necesita un muestreo DAC lo suficientemente rápido como para sintetizar también los armónicos superiores en esa onda. Cuánto más depende de qué tan cerca quiera acercarse a una onda cuadrada / triángulo / diente de sierra ideal.

    
respondido por el Phil Frost
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Mi consulta es: ¿Existe una solución barata y fácil de implementar, que   podría generar formas de onda de diente de sierra / rampa (el triángulo como extra es   bienvenido también) con pendiente lineal (sin alias ni discretización)   Artefactos), frecuencia ajustable y amplitud fija en amplia frecuencia.   rango?

La parte clave de esta consulta es "sin artefactos de aliasing o discretización" porque esto apunta a usar un circuito analógico como este: -

Dije"me gusta esto" porque soy plenamente consciente de que el TL082 no es lo suficientemente potente como para mantener una buena forma de rampa a 2MHz, pero hay muchos amplificadores operacionales que pueden hacerlo.

Pero, ¿qué pasa con el título de la pregunta? Implica que la sierra debe derivarse de una fuente de reloj (sinusoidal o cuadrada) y me gustaría señalar que la salida (en el pin 7) que se muestra arriba podría ser la fuente de reloj.

¿El OP en realidad significa una fuente de reloj de su propia producción, como la de un pin IO de una MCU? Si la respuesta es "sí", entonces puede que esté enfrentando el uso de un PLL y un contador, PERO utilizando este método significa que tendrá artefactos de discretización y no le dará el rango requerido de 1Hz a 2MHz.

    
respondido por el Andy aka

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