該電路通過三十倍頻程（20Hz至20kHz）同步正弦波輸出，同時(shí)保持低THD和恒定幅度。

測試、校準(zhǔn)和一般系統(tǒng)操作等模擬應(yīng)用通常需要具有精確幅度和頻率的正弦波形，以及低總諧波失真（THD）。一些應(yīng)用要求此類波形的發(fā)生器能夠?qū)⑤敵雠c外部定時(shí)信號精確同步。簡單的正弦波發(fā)生器可以提供不同程度的這種性能，但保持低THD和恒定幅度是一個(gè)問題，特別是如果輸出和同步信號必須在擴(kuò)展的頻率范圍內(nèi)保持鎖定。

圖1所示電路可以在三十倍頻程（20Hz至20kHz）下同步正弦波輸出，同時(shí)保持低THD和恒定幅度（表1）。同步器 IC （74HC4046） 是一個(gè)鎖相環(huán) （PLL），配有 VCO 和相位/頻率檢測器。它有三個(gè)內(nèi)部鑒相器，但這里使用的鑒相器（數(shù)字2）的頻率捕獲范圍等于VCO頻率范圍（f.MAX， G最低).

圖1.這款 3-IC 正弦波發(fā)生器涵蓋三個(gè)頻率十進(jìn)制，提供低失真，并可同步至外部信號。

電路的通用二進(jìn)制分頻器（74HC4060）連接在VCO輸出和74HC4046反饋輸入（相位/頻率比較器輸入）之間，分頻比設(shè)置為64。因此，當(dāng)PLL鎖定時(shí)，74HC4060的Q6輸出會產(chǎn)生等于1/64的方波千的VCO輸出頻率。決定74HC4046中心頻率（C1和R1）的元件尺寸經(jīng)過確定，因此VCO頻率的范圍從（20×64）到（20，000×64），從VCO輸入電壓范圍的最小電平到最大電平。

開關(guān)電容低通濾波器（MAX297），截止頻率（設(shè)計(jì)）等于1/50千施加到它的時(shí)鐘頻率中，信號輸入具有與PLL反饋相同的方波，并且其時(shí)鐘輸入連接到VCO輸出。由于時(shí)鐘和信號輸入的頻率比始終為64，因此輸入信號始終落在濾波器帶通范圍內(nèi)。沒有輸入諧波落在此帶通內(nèi)，因?yàn)?F 的比值時(shí)鐘所有這些的頻率< 50。（對于可能的最低（二次）諧波，比率為 32。

濾波器的輸入信號是方波（占空比為50%）這一事實(shí)有助于此應(yīng)用，因?yàn)榉讲▋H包含基波的奇次諧波，而最低頻率諧波是第三個(gè)諧波，這完全在濾波器的深度衰減范圍內(nèi)。頻率范圍內(nèi)的輸出幅度和失真如表1所示。

您可以對同步信號進(jìn)行頻率調(diào)制，但這需要在同步跟蹤速度（或最大調(diào)制頻率和深度）和頻率鎖定范圍之間做出折衷，鎖定范圍由PLL的低通濾波器組件（R2、R3和C2）設(shè)置。所示值的調(diào)制速度受到限制，因?yàn)檫@些值針對擴(kuò)展頻率鎖定范圍進(jìn)行了優(yōu)化。

審核編輯：郭婷