頻率元件工程師如何使用電子頻率控制來增強石英晶體振蕩器的設計,想知道什么比晶體振蕩器更好?康比電子結合電子頻率控制(EFC)的晶體振蕩器.當然,它實際上取決于您的具體應用以及您正在尋找的要求,以確定EFC是否是您的晶體振蕩器電路設計的良好補充,如果是,哪種方法最適合您.
選擇晶體振蕩器的電子頻率控制方法時,有4個選項可供選擇.這4個選項是
1.脈沖寬度調制和低通濾波器
2.參考RF信號和鎖相環(PLL)
3.分壓
4.數模轉換器(DAC)
在這篇文章中,讓我們仔細看看每個選項,并比較它們之間的利弊.
選項A:脈沖寬度調制和低通濾波器
脈沖寬度調制是一種使用數字輸出控制模擬石英晶體振蕩器設備的方法.可以改變信號以確定信號以模擬形式"高"多長時間.雖然PWM在給定時間內只能為高(通常為5V)或低(接地),但您可以在一致的時間間隔內調整高時間與低時間的數量.這將允許您實現發射的平均工作電壓.
如果脈沖在50％的時間內被驅動為高電平,我們將其稱為占空比為50％.術語占空比在電子設備的其他地方使用,但在每種情況下,占空比都是高與低的比較.
脈沖寬度調制可用于許多應用,包括復雜的控制電路.它們的主要用途是控制直流電機,但它也可用于控制閥門,泵,液壓系統和其他機械部件.
此外,低通濾波器通常用于在前往石英晶振之前平滑PWM輸出.低通濾波器會將PWM輸出轉換為與PWM波形百分比對應的電壓.
選項B:參考RF信號和相位鎖定環(PLL)
參考RF信號是任何外部參考頻率.這通常包括銫,銣或優質有源晶振(AKA主參考振蕩器).
然后將參考RF信號發送到相位鎖定環(PLL).PLL由3個組件組成
相位檢測器(PD)
低通濾波器(LPF)
壓控振蕩器(VCO)
盡管相位檢測器是常用術語,但它實際上是一個相位差檢測器.PD接受兩個周期性輸入信號,并產生一個輸出信號,表示兩者之間的相位差.
然后將該輸出傳送到低通濾波器.我們已經在討論上面的LPF,所以沒有必要在這里再次解釋它.雖然值得一提的是PD的輸出并不是與相位差成正比的直接模擬信號.LPF有助于消除不必要的高頻,并將信號轉換為控制壓控晶體振蕩器的輸出.
接下來是壓控振蕩器.它是一個由電壓控制的振蕩器.更具體地說,振蕩器的輸出頻率由電壓精確控制.因此,VCO是一種可變頻率振蕩器,它允許外部電壓影響其振蕩頻率.在這種PLL的情況下,外部電壓來自相位檢測器和低通濾波器.
選項C:分壓器
分壓器是一種簡單的電路,可將較大的電壓轉換為較小的電壓.您只需使用晶振兩個串聯電阻和一個輸入電壓即可創建輸出電壓,該電壓僅為輸入的一小部分.分壓器被認為是最基本的電子電路之一.
您可以使用分壓器方程牛逼?確定分壓器的輸出.對于這個等式,你需要知道
1.輸入電壓(Vin)
2.兩個諧振器值(R1和R2)
作為最基本的電路之一,分壓器用于看似無窮無盡的應用.一些常見的包括電位計,傳感器和電平移位器.
雖然分壓器的應用幾乎無窮無盡,但它們不應該用作負載的電源.
選項D:數模轉換器(DAC)
令人震驚的是,數模轉換器(DAC)將數字信號轉換為模擬信號...所以它是一個變頻器......
無論如何,有許多DAC架構適用于不同的應用.這些設計由分辨率和最大采樣頻率等指標決定.
數模轉換會降低信號質量,因此應指定DAC在應用方面具有非常小的誤差.
由于復雜性和對精確匹配組件的需求,最專業的DAC被實現為集成電路(IC).離散DAC通常是極其高速的低分辨率耗電類型,如軍用雷達系統中所使用的那樣.超高速測試設備,尤其是采樣示波器,也可以使用分立DAC.
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