Генератор без гармоник

II3II · 03.07.2010, 17:33

Здравствуйте!Прошу помочь в теоретическом вопросе.В своё время была неоходимость создать генератор синусоидального сигнала,свободного от гармоник.Частота-12 Кгц.,к чему имеется резонатор на 12Кгц.,но все мои попытки завели в тупик.Известно,что кварцованные генераторы практически не имеют выраженных гармоник,благодаря высокой добротности резонаторов,казалось-бы нет проблем.НО!Вся беда в том,что низкочастотные резонаторы имеют неприятное свойство-тяжело запускаются,для их запуска требуются специальные схемы,причём цифрового вида.А цифровой выход-сильнейший источник гармоник,естественно и решение на ОУ типа интегратор-пила-синус не приводит к нужному результату,т.к. вижу осцилографом в последующих каскадах схемы коктейль из гармоник...Естественно понимаю,что можно подчистить сигнал фильтром,но это на крайний случай-всё таки хотелось вытянуть из резонатора то,на что он в принципе способен.

OneTech · 03.07.2010, 19:12

Генератор с мостом Вина — разновидность электронных генераторов синусоидальных колебаний. Схема основывается на электрической цепи (полосовом фильтре), первоначально разработанной Максом Вином в 1891 г. и известной, как мост Вина. Представляет собой электронный усилитель, охваченный частотнозависимой положительной обратной связью через мост Вина. Может генерировать в широком диапазоне частот и позволяет получить сигнал с очень малыми отличиями от идеальной синусоиды.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%...B8%D0%BD%D0%B0

Я делал цифровой синтезатор частот 0,1... 400`000 Гц, генерящий 8 типов сигналов, в том числе синус. Гармоники менее 1,17%.

II3II · 03.07.2010, 20:17

Но с мостом Вина работают RC-цепи,а как-же резонатор на 12кгц?Наверное я забыл сказать,что резонатор нужен и для получения стабильной частоты 12кгц.Мне требуется только 1 частота-12кгц.,единственное отклонение это допуск самого резонатора.

slavar1 · 03.07.2010, 20:50

Кварцы на звуковую частоту сами звучат и реагируют на механические звуковые колебания в помещении. Так что чистую синусоиду получить проблематично.
А для устойчивого запуска приходится применять LC-контуры в обратной связи на ту же частоту.

pambaru · 03.07.2010, 20:55

Я давным давно делал вроде так: генератор на ОУ с мостом Вина на нужную частоту. А на один из входов ОУ (не помню уже какой, может и не важно) через резюк мегаом так на несколько подавал такую же частоту с кварцованного цифрового генератора, пропущенную через фильтр, чтоб убрать верхние гармоники. И получался захват частоты, частота генератора на ОУ была равна частоте кварца.
Вроде работало, правда гармоники не мерял.

Gnider · 03.07.2010, 20:57

Ну 12кгц не самая большая частота. Можно попробовать генерить с МК ШИМ с соотвествующей аналоговой обвязкой,как это делается в частотниках.

Falconist · 03.07.2010, 21:00

Миль пардон. Если удастся сваять генератор без гармоник, то IMHO Нобелевка обеспечена. Мне лично таковые ещё не встречались. Хоть доли процента гармоник, но всегда имели место.

OneTech · 03.07.2010, 21:50

Ёще свой вариант добавлю. По прежнему используем генератор Вина, только один из элементов фильтра Вина делаем управляемым, допустим резистор + полевой транзистор сопротивление которого и будет меняться. Далее делаем ФАПЧ (PLL) которая сравнивает полученную делителем частоту в 12 кГц и частоту генератора, ну и естественно подстраивает.
Хотя я бы всёже синтезнул синусоиду цифровым методом, а далее прогнал сигнал через 1, 2 или 3-х порядковый фильтр.

Вообще-то, уважаемому автору - "У сложных задач не бывает простых решений", не помню кто сказал.

II3II · 04.07.2010, 16:04

Пожалуй вы правы,уж лутше прогнать через фильтр,чем ФАПЧ применять.Естественно когда я говорил об отсутствии гармоник,я имел ввиду их минимальное присутствие.Наверное в ближайшее время попробую просчитать фильтр,и применить ОУ LM324-4 усилителя в корпусе,удобно и компактно.
Коллеги,так значит этот тупик,в который я попал при попытке изготовить генератор,оказался закономерным?Видимо не существует схемы простого аналогова генератора с возбуждением от НЧ резонатора?

slavar1 · 04.07.2010, 16:34

Ну, Вы можете продолжать пробовать - в литературе встречаются
утверждения авторов, что их схема хорошо работает.

Вот прикрепляю схему из книжки "200 практических схем генераторов".