Поставили мне задачу - сформировать синусоидальный сигнал пропорционально (линейно) изменяющийся в пределах от 200Гц до 1кГц пропорционально току с датчика 4-20мА. Максимальной частоте соответствует максимальный ток. Но нужен СИНУС! не ах-ти какой, если цифровой, то хватит и 8 бит, если аналоговый - то лишь бы на экране осциллографа глаз радовала картинка.
Что подумано:
1. Ток - в Напряжение (1 ОУ), Напряжение в 8хЧастота с меандром (LM331 for ex.), Меандр на счетчики и на матрицу R-2R. Сложно.
2. Ток в напражение (1 ОУ), напряжение в частоту (интернатор и компаратор 2и 3 ОУ), получаем меандр и как его "загнуть в синус"?
тут на форуме были поытки сначала в пилу(1 ОУ), а потом в синус ( ? ОУ) , но до схемы, чувствую дело не дошло. К тому же каковы будут искажения в моем диапазоне. Схема не должна подстраиваться, а работать во всем заявленном диапазоне. Реально ли это? Несмотря на свою архидревность схема явно выигрывает в плане деталей учитывая то, что можно применить современные счетверенные ОУ и "фирменный" U/F преобразователь. Однако я не знаю, как превратить меандр в синус равный ему по частоте. Подскажите, это классика, но, очевидно это как то ускользнуло мимо моего знания.
Какие еще могут быть мысли и другие подходы к решению этой задачи?

Берем фильтр на переключаемых кондюках MAX291 (MAX7480, LMF100, ну их есть еще выбор). Это баттерворт 8-го порядка с частотой среза, равной входной частоте, деленной на 100. Осталось подать на его вход прямоугольник с частотой, равной входной, деленной на 128. Чтобы получить очень приличный синус. Ну а входную частоту - логический сигнал с частотой 128x - думаю не проблема сделать (AD7740, заведенная на 256х и делитель на два для примера). Входная частота ездит вместе с частотой среза, чем достигается одинаковая синусоидальность во всем диапазоне (который может быть значительно больше, чем так скромно заданный).

Сказать, что решал задачку 1:1 -так нет. Но что навскидку кажется стоит пробовать:
Перегнать ток в такую-сякую пилу несложно. Это классический интегрирующий ПНЧ. Два ОУ, интегратор +компаратор. Пила будет менять наклон, но будет стабильной амплитуды. Полдела вроде сделали.
Далее, пила значительно легче перегоняется в синус, чем меандр, так как нет четных гармоник. Плохо, что диапазон 1:5....
Это третья гармоника 200Гц будет основной при 600Гц (ток 12мА).
Фильтр Саллена-Кея на одном ОУ из пилы делает синус идеальный по экранному глазомеру. Вот это я знаю точно. Но на основной частоте. Т.е, рассчитанный на 1000Гц, из 1000Гц пилы он сделает почти идеальную синусоиду. А вот 200Гц будут с заметными искажениями....
Ну, есть еще кусочно-линейная аппроксимация, усилитель со множественными резистивно- диодными связями...Но громоздко.
Есть еще метод. Перегнать ток в частоту несложно. Это тот же ПНЧ, только выход с компаратора брать. И выставить частоту раз в 20-30 выше. Далее - в кольцевой сдвиговый регистр и с весовыми резисторами выходы суммировать на ОУ. Коряво-ступенчатый синус, но одинаков во всем диапазоне частот. Трошки штупеньки простым ФНЧ подгладить можно.

Можно с помощью МК с АЦП на борту.
Оцифровываешь входные "4-20мА" и формируешь програмно синус
соответствующий входному току
либо с помощью ШИМ или поставив ЦАП по выходу МК.

Зачем так сложно берётся управляемый генератор от AD или LT выдающий "нормальный" синус,с токоизмерительного резистора снимаете напряжения для управления генератором.

А поточнее?

А может и схемку из аппнота от LT выложить,ну никто сам думать не хочет!

Я вообще-то просил подробностей от AD

И все таки, уважаемый Verifi, если можно то.... схемку из аппнота. Т.к. я, например не знаю где его искать.
Что касается скороси изменения частоты то в данном случае она не большая - не более одной корректировки в секунду и не более чем на 50 Гц.
Задача нетак проста, как кажется... как тут было сказано.
Кстати, что можно улучшить, идя по "классическому" пути: меандр-пила-синус есть "грабли" в виде изменяющегося наклона пилы и гармоник, как тут было сказано. Но это, пока что единственный путь преобразования, в случае, если я получаю "потусторонний" меандр, с частотой равной частоте необходимого синуса от стороннего преобразователя, а такое весьма может быть.
Это моя идея преобразовывать сразу с 4-20. Но это еще надо протолкнуть у начальства...
Так. что если возможно то поподробнее об аппнотах на ЛТ.
Спасибо за участие в "моей" теме. Судя по отзывам и интересу я не одинок в своих частотных страданиях :-)

вместо одного фильтра с изменяемой частотой среза поставить 2 последовательно Будет синус как у лабораторного генератора. Но по опыту одного выше крыши хватает, он давит третью гармонику на 70 dB, если и этого мало, то я не знаю уж, что вы там на осцилле различаете Ну и пила это излишество полное. Т.е. все грабли отрезаются одним фильтром по самые помидоры.

И лишний производственный процесс - прошивание


PS. Автору. Вот апнота от LT - но там экзотика в виде AD639. Если MAX7480 или MAX292 пошел и купил, то это - чудо-юдо, снятое с производства в середине прошлого века ...

http://www.linear.com/pc/downloadDocument....223,P1209,D4110

Шпасибо за советы. Однако:
1. ФНЧ - это как то неожиданно для этой задачи, но я подумаю.
2. В НЧ генераторе, как правило, сначала получается именно синус, а уж потом он превращается в треугольник и меандр на соответстующие выходы.
3. А что если ГУН? Только как этот ГУН заставить генерить сразу синус?
4. Использовать контроллер конечно удобное решение,но нужно писать программу и прошивать его. А с этим туго.

Неожиданно???? Вы удивляете... А какие варианты, кроме ФНЧ (ну и полосового фильтра) вообще существуют в аналоговой природе для преобразования прямоугольника (или пилы) в синус?

А ГУН это и есть просто синоним преобразователя напряжение-частота. Т.е. то, что Вы и придумываете. Как заставить генерить сразу синус? Для этого он должен генерить на базе чего-нить зверски узкополосного и перестраиваемого. Например LC-фильтр, перестраиваемый варикапом. Или мост Вина, перестраиваемый чем-то х.з. чем.



Не так это и просто. Допустим мы хотим задавить третью гармонику на 60 дБ. При этом фильтр д.б. 40 дБ/октава. При этом он (даже если взять частоту среза по -3 дБ 200 Гц) задавит 1000 герц на 100 дБ!!!! И вытяните-ко потом эти 100 дБ усилителем с АРУ. Даже если взять не 60дБ подавления, а 40 - то вытягивать надо будет 68 дб. Это не тривиальный усилитель с АРУ, да еще и малошумящий. Ну а на частоту среза в 20 Гц сами пересчитайте


Ой. А в меандре они есть?

Ну это не совсем та апнота,ту которая нужна была где-то на давнишнем CD-диске от гаммы(поищу позже выложу),там управляемый генератор,что-то типа этого PDF.

Есть еще вариант с нелинейным преобразованием (или кусочно-линейным), например, пилы.
Но вот непонятный вопрос. Для меня... Автор должен определиться...
Пусть имеется желанный преобразователь - напряжение - частота (пусть уже синусоида ).
Что должно происходить при изменении входного сигнала с выходным? И за какое время?

Вот объясните, а зачем частота среза в 20, 40 и т.п. герц, если можно в 200? все равно ведь спад АЧХ в диапазоне 200...1000 будет одинаковый (т.е. на красоту синуса не влияет), зависит только от порядка фильтра, ну и ниже 200 никого давить незачем...

И зачем такой навороченный перемножитель? ИМХО хватило бы полевичка p-n переходного, если на нем зажать макс. сигнал в +-0.1...0.2 вольта, да после фильтра уже, а не до...

Я, конечно, согласен, что если третью гармошку достаточно давить на 9..15 дБ, то и проблем нет в такой схеме.

Задачка эта решалась много раз более простым способом.
А именно: Генератор треугольника по схеме интегратор компаратор либо генератор пилы , которая затем складывается пополам (последнее применялось в легендарном синтезаторе MiniMoog).

Если применяем интегратор-компаратор, то для возможности управления частотой при помощи входного управляющего напряжения, компаратор управляет интегратором не непосредственно своим выходом, а его выход управляет усилителем- инвертором (1 на выходе - усиление+1 , 0 на выходе - усиление -1). На вход усилителя- инвертора подается управляющее напряжение или преобразованный в него управляющий ток.

Теперь, когда у нас есть треугольник стабильной амплитуды, можно применить нелинейное преобразование. Для этого есть диодные преобразователи, а также можно применить полевик с PN-переходом, если требования к качеству не слишком высоки, и даже КМОП элемент в линейном режиме может это.

Если тщательно отладить диодный преобразователь, не будет наглостью надеяться на гармоники порядка 0,3% в диапазоне от 0.1 Hz до 20 kHz и до 1% в диапазоне вверх до 1 MHz .... разумеется, при хороших операционниках и что там еще...Впрочем, можно и пассивный использовать...

Одна беда может помешать - температурная зависимость у диодов, так что раскачивать желательно до вольт 10, чтобы меньше влияло.

И называется все это функциональный генератор ( это ключевые слова), схем их - море, если будут сложности с поиском - поможем.

Дык, у тредстартера

А Ваше решение даже в случае интегратора-компаратора ПМСМ имеет право на жизнь, ибо бывает нужно получить сверхстабильную амплитуду, так почему бы и не таким способом. А у нелинейных преобразователей вечно какие-нибудь проблемы с термостабильностью...

Все это правильно, только если входной сигнал меняется, то будет не пила, а из нее получится не синусоида.
А хороший пример синуса из пилы описан у Титце с Шенком давно.
И от неточности (неравенства по модулю) 1 и -1 будет корявиться синусоида.

Ну, для момента изменения решения не существует. То есть, если Вы идеально сформировали синус, и модулируете его по частоте идеально - то это уже ЧМ, а ЧМ естественно кроме несущей содержит кучу составляющих.
Другое ничего не мешает - проверено, обкатано в миллионах экземпляров.... Не мною, естственно... Это же стандартное решение...
Ну а начет неточности 1 и -1 - а к чему неточность? Надо делать точно, в пределах потребности Разве это проблема?



Это он себя загнал в нерешаемость...
Ну а Вы все же решили и из положения стоя на голове.
А чего, такое часто бывает при слишком подробных ТЗ
Такшта +1

Наверно повторю предыдущие посты, но всё таки AD650. Посмотри обязательно, может и подойдет.

Не , точно не подойдет. Форма - несимметричная. Была бы хоть чистая пила - можно вдвое сложить, легко, на одном транзисторе.
Да и платить такие деньги за ту малую часть, что делается за 30 центов - не к чему.