200 मेगाहर्ट्ज तक एक सस्ता साइन-वेव जनरेटर कैसे डिज़ाइन करें?

Question

मैं एक एंटीना विश्लेषक के लिए एक सस्ता वाइडबैंड थरथरानवाला बनाना चाहता हूं जो मैं डिजाइन कर रहा हूं। मैं एक व्यापक आवृत्ति सीमा पर एक साधारण साइन लहर चाहता हूं। मैं AD9851 की तरह एक DDS IC का उपयोग नहीं करना चाहता क्योंकि यह महंगा है और ओवरकिल जैसा लगता है।

मैं SI5351A को देख रहा था , जो 200 मेगाहर्ट्ज तक 50 ओम वर्ग तरंग की घड़ी उत्पन्न करेगा।

मैं उस वर्ग तरंग आउटपुट को रेंज 1 मेगाहर्ट्ज - 200 मेगाहर्ट्ज पर साइन लहर में बदलना चाहता हूं। ऐसा करने का सबसे सरल और सस्ता तरीका क्या है?

मन में आने वाले दो विचार हैं

1. OPA355 या कुछ का उपयोग करके दो कैस्केड ऑप-एम्प इंटीग्रेटर्स
2. कम पास फिल्टर की एक श्रृंखला जो सब कुछ को छानती है लेकिन मौलिक, पूरी आवृत्ति रेंज को फैलाती है। उदाहरण के लिए 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 और 256 मेगाहर्ट्ज के कटऑफ के साथ फिल्टर? आवृत्ति बढ़ने के साथ सही फ़िल्टर 8-पोर्ट एनालॉग स्विच द्वारा स्विच हो जाएगा। यह बहुत सारे फिल्टर की तरह लगता है, लेकिन ये सभी घटक विशुद्ध रूप से निष्क्रिय हैं और इनमें अपेक्षाकृत ढीले सहनशीलता होगी।

क्या एक घड़ी जनरेटर आईसी का उपयोग करने का दृष्टिकोण समझ में आता है? यदि ऐसा है तो आउटपुट को साइन वेव में परिवर्तित करने के लिए इनमें से कौन सा फ़िल्टर सबसे अधिक समझ में आता है? धन्यवाद।

Comments

कृपया ध्यान रखें कि आप मूल रूप से एक ट्रांसमीटर बना रहे हैं और इसे एंटीना से जोड़ रहे हैं। मुझे जर्मनी में इस प्रकार के ऐन्टेना विश्लेषक की अस्पष्ट याद है, लेकिन बोली लगाने के लिए एक स्रोत नहीं मिल सका है। मुझे यह याद है क्योंकि 1990 के दशक के मध्य में, जिस कंपनी के लिए मैंने काम किया था, उस कानून के कारण एक नया विश्लेषक खरीदना पड़ा। जब आप उस चीज़ का उपयोग करते हैं, तो आप कह सकते हैं कि आप अपने पड़ोसियों को उत्तेजित कर सकते हैं और अपने देश के एफसीसी के बराबर का दौरा कर सकते हैं।

— जेआरई

हाँ, संभवतः उत्पादन माइक्रोवेव में होगा। जैसा कि आप इंगित करते हैं कि यह सुनिश्चित करने के लिए ऑपरेटर पर अवलंबी होगा कि वे ऐसा करने के लिए कानूनी रूप से लाइसेंस प्राप्त बैंड के भीतर काम कर रहे थे।

— bcattle

आपको साइन वेव की कितनी शुद्ध आवश्यकता है? आवृत्ति में क्या संकल्प? आयाम नियंत्रण में क्या संकल्प? दोनों में स्थिरता और डिट्टो आवृत्ति घबराना। आप नीचे अंत गुणवत्ता चाहते हैं तो अपने विचार काम करना चाहिए

— एंडी उर्फ

ऐसा लगता है कि एक डिजिटल घड़ी में उत्कृष्ट आवृत्ति स्थिरता होगी? SI5351 की डेटशीट पढ़ने के बाद आप इसका जवाब दे सकते हैं। इस चिप के संदर्भ के रूप में क्या प्रयोग किया जाता है? ब्लॉक आरेख में देखें और देखें कि पीपीएल को उनकी संदर्भ आवृत्ति कहां से मिलती है। लेकिन मुझे संदेह है कि यह चिप आपकी आवश्यकताओं को पूरा करेगी क्योंकि यह बहुत शोर (चिड़चिड़ा) संकेत पैदा करेगा। इसे डिजिटल IC को क्लॉक करने के लिए बनाया गया है। डिजिटल आईसीएस घड़ी की शुद्धता के बारे में परवाह नहीं करता है। आपके आवेदन के लिए यह अधिक महत्वपूर्ण हो सकता है।

— बिम्‍पेलरेकी

मैं एंडी से सहमत हूं कि आपको अपने बजट सहित अपनी आवश्यकताओं का निर्धारण करना चाहिए । बिक्री के लिए कोई सस्ता 1 - 200 मेगाहर्ट्ज का पापीवे जनरेटर क्यों नहीं हैं? क्योंकि उस पूरी सीमा के लिए एक अच्छा पापीव को अकेला पैदा करना इतना आसान नहीं है। यदि आप एक सभ्य चाहते हैं (चलो 10% से कम विकृति कहते हैं) एक स्थिर आवृत्ति पर sinewave तो एक DDS जाने का रास्ता है। 20 MHz तक एक सस्ता DDS पर्याप्त होगा। 200 मेगाहर्ट्ज आरएफ रेंज में मिल रहा है इसलिए कीमतों में विस्फोट होता है। कृपया मुझे एक बजट पर एक डिज़ाइन दिखा कर मुझे गलत साबित करें जो ऐसा कर सकता है क्योंकि मैंने कोई भी नहीं देखा है।

— बिम्पेलरेकी

Answer 1

यदि आप फ़िल्टर के स्विच किए गए बैंकों का उपयोग करने के लिए तैयार हैं, तो आप colpitts साइन वेव ऑसिलेटर्स के स्विच किए गए बैंकों का उपयोग करने पर विचार कर सकते हैं। एक ट्रांजिस्टर आपको एक सभ्य पर्याप्त पाप-पुण्य प्रदान करेगा और एक दो वैक्टर डायोड जोड़ देगा और आपको 2: 1 से अधिक की सीमा पर आवृत्ति का एक सरल डीसी वोल्टेज नियंत्रण प्राप्त होगा। एक कोलपिट्स सर्किट आपको 100 मेगाहर्ट्ज से 200 हर्ट्ज (प्लस ओवरलैप) देता है। अगले एक नीचे)।

इसलिए, 8 ट्रांजिस्टर ऑसिलेटर्स काम करेंगे और मैं कहूंगा कि लगभग 5% की तुलना में पाप्यूवेव शुद्धता बेहतर होगी। यह मेरा पसंदीदा colpitts थरथरानवाला विन्यास है:

http://www.radio-electronics.com/images/oscillator-voltage-controlled-circuit-01.gif

मेरा सुझाव है कि आप 200 मेगाहर्ट्ज पर काम करने के लिए 5 गीगाहर्ट्ज एफटी के साथ एक ट्रांजिस्टर का उपयोग करें। BB171 वर्तमान में वैक्टर के रूप में उपलब्ध है और इसमें 22: 1 का अच्छा ट्यूनिंग अनुपात है। इस ट्यूनिंग अनुपात का तात्पर्य एक आवृत्ति अनुपात से है$\sqrt{22}$ और यह संभावित 4: 1 से अधिक है, लेकिन आप बहुत प्रतिभाशाली होंगे यदि आप एक साधारण कोलपिट थरथरानवाला से इस रेंज को इंजीनियर कर सकते हैं और कम विरूपण और आयाम स्थिरता प्राप्त कर सकते हैं।

गुणवत्ता का एक टुकड़ा जोड़ने के लिए आप एक HMC700 भिन्न-एन चरण बंद लूप को आउटपुट फ़ीड कर सकते हैं और इस तरह से आवृत्ति और स्थिरता का नियंत्रण प्राप्त कर सकते हैं (एसपीआई का उपयोग करके); क्योंकि आपके पास केवल एक ही थरथरानवाला है, जिसे एक ही HMC700 को पूरी रेंज के लिए काम करना चाहिए।

8 संकेतों में से एक का चयन करने के लिए पिन डायोड के साथ किया जा सकता है लेकिन यह संभवतः एचएमसी 544 ए की तरह आरएफ एनालॉग स्विच का उपयोग करके कम मस्तिष्क-दर्द के साथ किया जा सकता है । कुछ और भी होंगे, लेकिन आपको उच्च अलगाव वाली कैबेलिटीज़ वाले लोगों को खोजने की आवश्यकता है।

आप आवृत्तियों का एक गुच्छा चुनने के लिए एनालॉग स्विच का उपयोग करने में भी सक्षम हो सकते हैं जो पूरी आवृत्ति रेंज को कवर करते हैं - यह एक उपलब्धि होगी क्योंकि आवारा और रिसाव समाई मुद्दे होंगे लेकिन, जितना अधिक मैं इसके बारे में सोचता हूं, मुझे लगता है कि आप मिल सकते हैं कम से कम एक कोलपिट्स ऑसिलेटर से फ्रीक्वेंसी की 5: 1 रेंज और इन-आउट में स्विच किए गए कुछ इंडिकेटर्स। यह ऑसिलेटर की संख्या को आधा कर देगा। पर विचार करने लायक।

Comments

यह एक बहुत साफ विचार है, फिर हाँ-HMC700 का उपयोग बंद-लूप आवृत्ति नियंत्रण करने के लिए करें!

— bcattle

थरथरानवाला का कोई बड़ा अलगाव स्विचिंग का चयन नहीं करता है यदि अप्रयुक्त वीसीओ को चयनित नहीं होने पर बंद कर दिया जाता है। तब स्विचिंग को केवल खराब प्रतिबाधा को अलग करना है, एक संकेत को रोकना नहीं है। देखभाल के साथ, आप संचालित VCO से पिन डायोड के लिए पूर्वाग्रह को जादू कर सकते हैं, और पक्षपात रहित लोगों को उल्टा कर सकते हैं!

— नील_यूके

@Neil_UK हाँ, मैंने सोचा कि डीसी थ्रिलर का उपयोग करने के लिए प्रत्येक थरथरानवाला के लिए भी इस्तेमाल किया, लेकिन जिस तरह से रखी और भुलक्कड़ हो गया !!

— एंडी उर्फ

Answer 2

एक स्क्वायर वेव के फंडामेंटल को पास करने के लिए स्विच्ड लो पास फिल्टर्स का उपयोग करने का आपका दूसरा विचार है, जिस तरह से यह कई कमर्शियल आरएफ सिग्नल जनरेटर में किया जाता है। यह निर्भर करता है कि आप अपने पापीव को कितना साफ चाहते हैं। इस तकनीक के किफायती संस्करण का उपयोग करना काफी मुश्किल है 40dB ठेठ, 30dB को हार्मोनिक्स के दमन की गारंटी देना बेहतर है, लेकिन कई तरह के उपयोग मामलों के लिए इस तरह का स्तर पर्याप्त है।

लागत को कम करने और डिजाइन को सरल बनाने के लिए आप कई तरकीबें अपना सकते हैं।

पहले आधे ऑक्टेव चरणों में फिल्टर का उपयोग करना है, कम से कम उच्च आवृत्तियों के लिए। हालांकि एक वर्गाकार लहर में नाममात्र भी हारमोंस नहीं होता है, लेकिन यह विषम उपकरणों के साथ व्यावहारिक उपकरणों के लिए टूट जाता है और इसके परिणामस्वरूप एक महत्वपूर्ण 2 हार्मोनिक होता है। कुछ उपयुक्त कम आवृत्ति पर आप ऑक्टेव बैंड पर जा सकते हैं।

अगला कम ऑर्डर वाले अण्डाकार डिज़ाइन किए गए फ़िल्टर का उपयोग करना है, जो उच्च आवृत्तियों पर 'कम-बैक' की कीमत पर, संक्रमण बैंड की स्थिरता में सुधार करते हैं।

अगला कैसकेड की व्यवस्था करना है ताकि उच्चतम आवृत्ति (ताकि जिस पर आपको सबसे कम बिजली और सबसे कम लाभ होने की संभावना है) सबसे कम, कम से कम हानिरहित, पथ से गुजरती है, और आप आवृत्ति ड्रॉप के रूप में आगे के खंड जोड़ते हैं। कैस्केड की शुरुआत में एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया 256MHz 'छत' फ़िल्टर 192MHz फ़िल्टर के बैक-बैक के साथ काम करेगा, जो दो 128MHz फ़िल्टर को संभालते हैं, और इसी तरह नीचे आते हैं।

अगला पिन डायोड के माध्यम से करंट को फिल्टर करने के लिए स्विच करना है, जो अन्य स्विचिंग तकनीकों का उपयोग करने से सस्ता और आसान है। पूर्वाग्रह करंट फिल्टर श्रृंखला इंडक्टर्स के माध्यम से गुजरता है इसलिए फिल्टर के सही हिस्से पर फिल्टर कैस्केड स्विच में एक विशिष्ट बिंदु पर बायपासिंग और बाकी बंद।

अंतिम केवल फिल्टर को कुछ उचित आवृत्ति तक ले जाना है, और एक डीडीएस और एक एकल पास पास फिल्टर के साथ एक बार में नीचे की आवृत्ति रेंज करना है।

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यह बहुत अच्छा है, बहुत बहुत धन्यवाद। पिन डायोड का उपयोग करने का विचार वास्तव में सुरुचिपूर्ण है

— बीसीएलटी