Forma correcta de convertir la señal cuadrada a la forma de onda sinusoidal

  

¿Es correcto o puede haber soluciones más correctas o más fáciles?

DDS es probablemente una buena manera. El AD9837 es uno de los dispositivos más simples de usar y debido a su flexibilidad, soy sugiriéndolo.

Puede generar formas de onda sinusoidal de la frecuencia que necesita con facilidad y es programable para que estas formas de onda se puedan cambiar sobre la marcha. De hecho, para su aplicación es necesario que sea programable, ya que su señal de modulación debe controlar el dispositivo mediante un bus SPI, probablemente utilizando un pequeño microcontrolador. Soy consciente de que no eres un ingeniero eléctrico, por lo que esta solución puede no ser la más conveniente, pero si buscas flexibilidad y precisión, creo que esta es probablemente la mejor solución.

En una nota ligeramente diferente, está proponiendo, por ejemplo, una secuencia de 1, 0, 2 ciclos de 200 kHz seguidos de un ciclo de 100 kHz. Tendría el cambio en el pico de la forma de onda para minimizar las perturbaciones armónicas: -

El círculo rojo indica el punto donde la forma de onda cambia de una frecuencia a otra y esto dará lugar a más armónicos que a la conmutación en el pico de la forma de onda como se muestra en el diagrama inferior.

Esto, por supuesto, significa menos filtrado. Cualquiera de los métodos se puede hacer con DDS.

Esto se podría hacer con un microcontrolador rápido y un DAC de 16 bits. (Algunos microcontroladores tienen DAC incorporados, pero tienden a ser más a menudo de 10 o 12 bits).

Usted se sincronizaría con su señal de entrada alimentándola a un pin de interrupción digital y emitiría una onda sinusoidal (almacenada en Flash) al DAC. La tabla de ondas sinusoidales se ajustaría para su variación de 200 KHz / 100 KHz.

Como 200 KHz corresponde a 5 µs, y deseará enviar varias muestras de 16 bits al DAC durante cada ciclo, querrá usar un microcontrolador con al menos una ruta de datos de 16 bits y una rápida tasa de instrucciones, como PIC24EP64GP202 , que funciona MIPS (tiempo de ciclo de instrucción de 14 ns) y está disponible en un paquete DIP para creación de prototipos.

El factor limitado puede ser qué tan rápido puede escribir en el DAC; deseará utilizar una interfaz SPI en lugar de I2C, ya que SPI puede ejecutar varios 10 MHz y I2C está limitado a 100 KHz (velocidad estándar) o 400 KHz (velocidad extendida).

Si integras el cuadrado al diente de sierra, también necesitarás cambiar la ganancia del integrador (cambiar una resistencia de acuerdo con la entrada = 0 o 1) de lo contrario, la amplitud del diente de sierra se reducirá a la mitad a la frecuencia más alta.

Solía haber un truco con un amplificador óptico y resistencias y diodos en el circuito de retroalimentación ("recorte suave" deliberado) para obtener una aproximación a una onda sinusoidal desde una entrada de diente de sierra. Naturalmente, esto solo funciona bien para un diente de sierra de amplitud constante.

Si puede encontrar una hoja de datos de ICL8038, podría mostrar cómo los circuitos internos de ese chip lograron la tarea.

Es solo una onda sinusoidal aproximada, aproximadamente un par de distorsiones armónicas de un porcentaje: si eso no es lo suficientemente bueno, al menos facilita el trabajo de filtrado.