Quel est l'oscillateur à onde sinusoïdale à fréquence variable le plus simple / le moins cher?

12

Une recherche Google vous donnera quelques milliards d'idées. Quel est le plus simple / le plus facile / le moins cher que vous connaissez?

Générer une onde carrée puis filtrer les harmoniques n'est pas une bonne solution à moins que la fréquence du filtre ne puisse être modifiée avec le carré.

oscillator endolith
la source
2
Quelle fréquence?
Leon Heller
Fréquences audio, je suppose
endolith
4
les paramètres les plus simples et les moins chers sont généralement opposés;)
vicatcu

Réponses:

5

Fabriquer un oscillateur à commande numérique (NCO) avec uC + DAC est très facile. Cela pourrait être un projet FPGA amusant. Un avantage d'un NCO est que vous modifiez les formes d'onde.

J'ai fait un croquis Arduino d'oscillateur à contrôleur numérique à basse fréquence (voir http://wiblocks.com/docs/app-notes/nb1a-nco.html ). Au bas de la page Web se trouvent quelques références aux articles originaux,

jluciani
la source
Il y a certains pièges à générer numériquement des formes d'onde, vous devez donc bien concevoir le firmware pour produire des formes d'onde à faible distorsion, mais cela vaut également pour les circuits analogiques. Donc, relativement, c'est bon marché, simple et facile. :)
endolith
Au bas de la page, il y a des références aux articles originaux publiés dans les Computer Music Journals. Ceux-ci discutent des compromis dans S / N.
jluciani
Ma classe uP «avancée» à l'université avait cela comme un exercice d'ASM sur le 8051. Le projet s'appelait générateur de forme d'onde et nous devions faire une rampe, des dents de scie et une onde sinusoïdale. Je le recommande comme exercice d'apprentissage mais ne le faites pas dans ASM = P
NickHalden
Utilisez le tramage pour réduire la distorsion et si vous générez autre chose que des ondes sinusoïdales, utilisez des méthodes de synthèse à bande limitée pour éviter le repliement. Ce n'est pas trivial de faire des signaux de bonne qualité.
endolith
Le lien semble rompu ( wiblocks.luciani.org: 4003). Pouvez-vous fournir ici la partie essentielle (par exemple, un schéma et le ou les principes sur lesquels il repose)?
Peter Mortensen
7

Pont de Wien avec un pot pour faire varier la fréquence. Je parie que vous pourriez en construire un pour moins d'un dollar américain.

pingswept
la source
4
Vous devez préciser que vous avez besoin d'un potentiomètre à deux éléments pour ce faire, et je ne suis pas sûr que vous puissiez les trouver pour beaucoup moins d'un dollar américain. Le circuit nécessite que R = R1 = R2 (Et C = C1 = C2). De plus, le gain doit être contrôlé pour que l'oscillation continue, voir cette page pour plus de détails: ecircuitcenter.com/circuits/opwien/opwien.htm
Kevin Vermeer
Un bon point, Nivek. Je pourrais suggérer un double pot numérique comme le Maxim MAX5496 ou le Analog Devices AD5235, mais cela augmente définitivement le coût de deux ou trois dollars. Je soupçonne qu'il existe également un moyen d'utiliser un miroir actuel fabriqué à partir de BJT pour faire en sorte qu'un pot fasse un double devoir, mais je laisserai cette tentative à quelqu'un qui sait vraiment ce qu'il fait avec des choses analogiques.
pingswept
3

Vous n'avez pas spécifié la fréquence (100 Hz ou 100 MHz?) Ni combien la fréquence devait être modifiée (0,01% ou 1000%?) Ou si la fréquence devait être modifiée par une tension ou un bouton physique. La pureté des ondes sinusoïdales et la stabilité sont également importantes.

Un oscillateur FET Hartley à un transistor est difficile à battre pour pas cher.

Steve
la source
2

Vous pouvez également utiliser des valeurs PWM ou DAC d'une table pour produire des ondes sinusoïdales. Ensuite, le filtrage devrait être plus facile. Un MCU très bon marché pourrait probablement le faire jusqu'à des fréquences équitables.

Je pourrais appuyer une conception de l'ampli RC + en principe. Que la sortie et l'adaptabilité vous conviennent dépend de l'application.

Il existe également des CI de générateur de fonctions, allant du 8038 classique à divers trucs DDS complexes. Cependant, ils pourraient ne pas être aussi bon marché.

Je suppose qu'il y a aussi la possibilité de trouver un générateur de signaux / fonctions de laboratoire d'occasion abordable. Cela pourrait être une longue recherche d'un bon marché, mais tout est relatif. Ou vous pouvez prendre un générateur AC de rechange et tourner l'arbre à vitesse variable. Amplifier pour la puissance / impédance / tension :)

XTL
la source
exar.com/Common/Content/ProductDetails.aspx?ID=XR2206 ne coûte que quelques dollars: futureelectronics.com/en/technologies/production-products/… "Le XR-2206 est un circuit intégré de générateur à fonction monolithique capable de produire formes d'onde sinusoïdales, carrées, triangulaires, en rampe et à impulsions de haute stabilité et précision. Les formes d'onde de sortie peuvent être à la fois modulées en amplitude et en fréquence par une tension externe. "
endolith
Oh, j'ai complètement oublié le XR. En fait, je voulais voir si je pouvais trouver un couple pour essayer il y a quelque temps.
XTL
2
Ancien thread, mais FYI: XR-2206 est obsolète: voir ( electronics.stackexchange.com/questions/12422/… ) pour plus de détails
Adam Lawrence
1

Vous pouvez toujours le faire avec une onde carrée et filtrer les harmoniques. Il existe un certain nombre de filtres d'ordre élevé qui peuvent être contrôlés facilement avec un microcontrôleur. Celui- ci permet à l'utilisateur de contrôler la fréquence du coin avec une horloge extérieure (deuxième onde carrée du micro). En raison du grand rapport fréquence de fréquence / fréquence d'horloge, vous pouvez même le faire sans avoir besoin d'un autre temporisateur / interruption avec un simple compteur logiciel ...


la source
Si vous utilisez un microcontrôleur, je pense que la sortie PWM serait plus simple. Ensuite, vous n'avez besoin que d'un simple filtre à fréquence fixe.
endolith
1

Si vous souhaitez emprunter la voie de la synthèse numérique directe avec des puces discrètes, des condensateurs, etc., le résultat ne sera pas aussi compact que ce qui pourrait être fait avec un CPLD ou un micro, mais serait plutôt raisonnable, d'autant plus qu'une quantité importante de les circuits pourraient être partagés entre les cinq sorties de signaux.

Exigence mondiale de génération de signal:

  • Source d'horloge d'entrée
  • Compteur 12 bits (74HC4040)
  • 14 onduleurs (3 de 74HC14, laissant 4 portes ouvertes)
  • 13 condensateurs à petit signal
  • 13 résistances

Exigence par sortie:

  • Porte NAND à 13 entrées (74HC133)
  • Compteur 12 bits (MC14521 ou CD4521)
  • Beaucoup de cavaliers pour régler la fréquence

Plus de détails à suivre. Étant donné une entrée de 4 096 000 Hz, le circuit devrait être capable de produire des sorties rectangulaires de 2 kHz à 512 kHz en multiples de 0,5 Hz pour les signaux jusqu'à 2 kHz, 1 Hz pour les signaux jusqu'à 4 kHz, etc. D'autres techniques peuvent être utilisées pour convertir un onde carrée ainsi générée en onde sinusoïdale.

Voici un schéma de circuit pour montrer le concept:

(ICI)

Ce circuit comprend un générateur de fréquence configurable (5 commutateurs sélectionnent les fréquences d'entrée de 1/16 de l'entrée jusqu'à 31/16 de l'entrée). J'ai également lancé un convertisseur carré-sinusoïdal grossier. Notez que contrairement à la plupart des techniques de filtrage, celle-ci maintient une amplitude raisonnablement cohérente sur la plage de fréquences. L'onde est assez rude car le circuit ci-dessus n'utilise que des compteurs 4 bits. Les MOSFET seraient remplacés dans la pratique par 4066 portes pass (4 par puce).

supercat
la source
0

Oscillateur triangulaire avec convertisseur triangle-sinus .

Thomas O
la source
2
Êtes-vous facturé par personnage par votre FAI? Je plaisante, mais vous pourriez probablement développer cette réponse un peu plus loin ...
Kevin Vermeer
@Reemrevnivek, j'ai dû me précipiter pour aller à l'université, et j'avais 2 minutes pour taper cette réponse ... 1,5 minutes de cela trouvaient le lien vers ce que je voulais.
Thomas O
1
@ThomasO: Vous pouvez modifier les réponses pour ajouter plus d'informations à tout moment ...
endolith