Saya ingin membuat osilator wideband murah untuk penganalisa antena yang saya desain. Saya ingin gelombang sinus sederhana pada rentang frekuensi yang luas. Saya tidak ingin menggunakan IC DDS seperti AD9851 karena mahal dan terasa seperti berlebihan.
Saya melihat SI5351A , yang akan menghasilkan jam gelombang persegi 50 ohm hingga 200 MHz.
Saya ingin mengubah output gelombang persegi menjadi gelombang sinus pada rentang 1 MHz - 200 MHz. Apa cara termudah dan termurah untuk melakukan ini?
Dua ide yang muncul di benak saya adalah
- Dua integrator op-amp bertingkat, menggunakan OPA355 atau sesuatu
- Serangkaian filter low pass yang menyaring segala sesuatu kecuali yang mendasar, yang mencakup seluruh rentang frekuensi. Misalnya filter dengan cutoff 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, dan 256 MHz? Filter yang benar akan beralih ke saklar analog 8-port saat frekuensi naik. Ini sepertinya banyak filter, tetapi semua komponen ini adalah murni pasif dan akan memiliki toleransi yang relatif longgar.
Apakah pendekatan menggunakan IC generator jam masuk akal? Jika demikian, manakah dari filter ini yang paling masuk akal untuk mengubah output menjadi gelombang sinus? Terima kasih.
rf
oscillator
high-frequency
dds
vco
bcattle
sumber
sumber
Jawaban:
Jika Anda siap untuk menggunakan bank filter yang diaktifkan, Anda mungkin juga mempertimbangkan untuk menggunakan bank switch osilator gelombang sinus colpitts. Satu transistor akan memberi Anda gelombang sinewave yang cukup baik dan menambahkan beberapa dioda varactor dan Anda mendapatkan kontrol tegangan dc sederhana dari frekuensi pada rentang yang lebih besar dari 2: 1 yaitu satu rangkaian colpitts memberi Anda 100 MHz hingga 200 MHz (ditambah tumpang tindih dengan selanjutnya turun).
Jadi, 8 transistor osilator akan melakukan pekerjaan dan kemurnian sinewave akan lebih baik daripada sekitar 5% saya akan mengatakan. Ini adalah konfigurasi osilator colpitts favorit saya: -
http://www.radio-electronics.com/images/oscillator-voltage-controlled-circuit-01.gif
Untuk menambahkan sepotong kualitas, Anda dapat memberi makan output ke loop terkunci fase-fraksi-N HMC700 dan mendapatkan kontrol frekuensi dan stabilitas dengan cara ini (menggunakan SPI); karena Anda hanya memiliki satu osilator dipilih sekaligus, satu HMC700 harus melakukan pekerjaan untuk seluruh jajaran.
Untuk memilih salah satu dari 8 sinyal dapat dilakukan dengan pin dioda tetapi mungkin dapat dilakukan dengan lebih sedikit sakit otak menggunakan saklar analog RF seperti HMC544A . Akan ada yang lain tetapi Anda perlu menemukan yang memiliki kemampuan isolasi tinggi.
Anda mungkin juga dapat menggunakan switch analog untuk memilih sekelompok induktor yang mencakup seluruh rentang frekuensi - ini akan menjadi sebuah pencapaian karena akan ada masalah kapasitansi yang tersesat dan kebocoran tetapi, semakin saya memikirkannya, saya rasa Anda bisa mendapatkan setidaknya rentang frekuensi 5: 1 dari satu osilator colpitts dan beberapa induktor yang masuk atau keluar. Ini akan mengurangi separuh jumlah osilator. Layak dipertimbangkan.
sumber
Gagasan kedua Anda menggunakan filter low pass diaktifkan untuk melewatkan dasar gelombang persegi adalah cara itu dilakukan di banyak generator sinyal RF komersial. Itu tergantung seberapa bersih Anda ingin gelombang sinus Anda. Cukup sulit menggunakan versi ekonomis dari teknik ini untuk mendapatkan yang lebih baik dari 40dB tipikal, penindasan harmonik 30dB dijamin, tetapi level semacam itu cukup untuk banyak kasus penggunaan.
Ada beberapa trik yang dapat Anda terapkan untuk mengurangi biaya dan menyederhanakan desain.
Yang pertama adalah menggunakan filter setengah langkah oktaf, setidaknya untuk frekuensi yang lebih tinggi. Meskipun gelombang persegi secara nominal tidak memiliki harmonik, ini memecah untuk perangkat praktis dengan asimetri dan terobosan menghasilkan harmonik ke-2 yang signifikan. Pada frekuensi rendah yang sesuai Anda dapat pergi ke pita oktaf.
Yang berikutnya adalah menggunakan filter eliptik pesanan rendah, yang meningkatkan kecuraman pita transisi, dengan mengorbankan 'kembali' pada frekuensi yang lebih tinggi.
Yang berikutnya adalah mengatur casacade sehingga frekuensi tertinggi (sehingga di mana Anda cenderung memiliki daya terendah dan gain terendah) melewati jalur terpendek, paling tidak lossy, dan bahwa Anda menambahkan bagian lebih lanjut ketika frekuensi turun. Filter 'atap' 256MHz yang dirancang dengan baik pada awal kaskade akan berurusan dengan kembalinya filter 192MHz, keduanya menangani filter 128MHz, dan seterusnya ke bawah.
Selanjutnya adalah mengganti filter dengan melewatkan arus melalui dioda PIN, yang lebih murah dan lebih mudah daripada menggunakan teknologi switching lainnya. Bias saat ini melewati induktor seri filter sehingga biassing pada titik tertentu dalam kaskade filter beralih pada bagian yang benar dari filter, dan sisanya mati.
Yang terakhir adalah hanya membawa filter ke beberapa frekuensi yang masuk akal, dan melakukan rentang frekuensi bawah sekaligus dengan DDS dan satu filter low pass.
sumber