На склад поступили жидко-кристаллические индикаторы и дисплеи от KSE

Удвоитель частоты последовательности треугольных импульсов

Texas Instruments TLC2272

Обычно умножители частоты работают с прямоугольными импульсами. Однако схема на Рисунке 1 выполняет умножение частоты последовательности треугольных импульсов и поддерживает амплитуду и однородность входного сигнала.

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Эта схема выполняет умножение частоты последовательности треугольных импульсов.
Рисунок 1. Эта схема выполняет умножение частоты последовательности треугольных импульсов.

Общая идея состоит в подаче треугольных импульсов на какой-нибудь двухполупериодный выпрямитель. Тогда выходной сигнал представляет собой последовательность треугольных импульсов с удвоенной входной частотой, смещенный на некоторый постоянный уровень. Затем это постоянное смещение можно удалить, используя простой фильтр верхних частот, или сдвинув уровень с помощью другого операционного усилителя. Этот прием можно последовательно повторять, чтобы получить серию частот 2×FIN, 4×FIN, 8×FIN и так далее.

В реальной схеме на Рисунке 1 для выпрямления используется сдвоенный операционный усилитель с однополярным питанием. Для отрицательной полуволны входного сигнала IC1A работает как обычный инвертирующий усилитель, коэффициент усиления которого установлен равным 2 резисторами R1 и R3. Затем в точке A схема производит алгебраическое суммирование с коэффициентом 0.5 положительного выходного сигнала усилителя IC1A и отрицательного входного сигнала. После того, как IC1B, в соответствии с сопротивлениями резисторов R5 и R6, усиливает сигнал в 4 раза, выходной сигнал имеет ту же пиковую амплитуду, что и входной, но с положительным знаком.

Когда уровень входного сигнала становится положительным, единственный путь к суммирующей точке A проходит через резистор R2. В этом случае усилитель IC1A насыщается, и напряжение на его выходе близко к потенциалу земли. Выходное напряжение хороших rail-to-rail операционных усилителей может отличаться от уровня земли лишь на несколько милливольт. Таким образом, сигнал в точке A остается положительным, но ослабленным в два раза делителем напряжения R2 и R4. IC1B восстанавливает исходную амплитуду сигнала. Выходной сигнал представляет собой последовательность треугольных импульсов, пиковая амплитуда которых равна амплитуде входных импульсов, но частота вдвое превышает входную частоту.

Элементы D1 и R7 необязательны; они улучшают динамические характеристики схемы, предотвращая перегрузку входного каскада и устраняя влияние входной емкости усилителя IC1A, когда входной сигнал находится в положительной области. Если эти элементы исключить из схемы, рабочий диапазон входных частот не будет превышать 1 кГц. При необходимости работы с более высокими частотами D1 и R7 следует оставить. Можно также пропорционально уменьшить сопротивления всех резисторов. Кроме того, можно уменьшить сопротивление R7 до 10 или 20% от сопротивления R1, но такое изменение может стать причиной постоянного смещения на выходе и отрицательно повлиять на точность схемы.

При использовании номиналов компонентов и операционного усилителя, показанных на Рисунке 1, схема применима к низкочастотным приложениям, таким, например, как частотные (октавные) синтезаторы для электромузыкальных инструментов. Для приложений с частотами выше 20 кГц необходимо выбрать более быстрый операционный усилитель и, возможно, другую топологию выпрямителя.

Входное сопротивление двухполупериодного выпрямителя с топологией, изображенной на Рисунке 1, различается для положительных и отрицательных сигналов. Чтобы уменьшить эту разницу, можно подключить постоянный резистор между входом и землей. Кроме того, при каскадировании нескольких умножителей RC-фильтр верхних частот также помогает минимизировать асимметрию импеданса. Чтобы уменьшить асимметрию импеданса для положительных и отрицательных сигналов до разумного уровня, следует сначала выбрать резистор с минимально возможным сопротивлением, а затем рассчитать емкость конденсатора, соответствующую выбранной частоте фильтра.

Материалы по теме

  1. Datasheet Texas Instruments TLC2272

EDN

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Frequency doubler operates on triangle wave

50 предложений от 29 поставщиков
Операционные усилители.Способ монтажа: поверхностный (SMT)Корпус: SOIC-8Вес брутто: 0.20Упаковка: REEL, 2500 шт.MSL(Уровень чувствительности к влажности): 1
AliExpress
Весь мир
TLC555CP TLC555 DIP-8 TL555CP TLC272CP TLC277CP TLC372CP TLC2262CP TLC2262 TLC2272CP TLC2272 TLC272
14 ₽
TLC2272CPWR
Texas Instruments
17 ₽
ЧипСити
Россия
TLC2272CDR
Texas Instruments
29 ₽
ТаймЧипс
Россия
TLC2272AIPE4
Texas Instruments
по запросу
Электронные компоненты. Бесплатная доставка по России
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя