如果您需要音頻范圍內(nèi)非常純凈的正弦波，圖 1中的電路可以提供幫助。這是一個簡單的處理：來自函數(shù)發(fā)生器的 THD 為 1% 的正弦波通過可跟蹤的低通濾波器，將引起失真的諧波衰減 7900 (-78 dB) 或更多。結(jié)果是失真度小于 0.0002% (2 ppm) 的正弦波?！　D 1倍頻器和跟蹤低通濾波器可將函數(shù)發(fā)生器發(fā)出的正弦信號的 THD 降低 78 dB 或更多。

　　這種實現(xiàn)的優(yōu)點在于函數(shù)發(fā)生器提供兩個具有相同頻率的信號，即正弦波和方波。正弦波進(jìn)入低通濾波器。分壓器降低幅度，使其不超過濾波器的輸入范圍。開關(guān)電容濾波器需要的時鐘信號的頻率比被濾波信號的頻率大 100 倍。微控制器-振蕩器對生成時鐘信號。微控制器 (μC) 測量來自函數(shù)發(fā)生器的信號頻率，將其乘以 100，創(chuàng)建 16 位控制字，然后通過 SPI 接口將其發(fā)送到振蕩器。振蕩器為濾波器生成方波信號。濾波器的轉(zhuǎn)角頻率等于輸入電壓的基頻。

　　圖 2和圖 3演示了 20kHz 三角信號的電路工作情況。圖 2 顯示了來自函數(shù)發(fā)生器和濾波器輸出的時域信號。圖 3 的圖像是這些信號的頻譜。該濾波器通過基頻并將造成失真的諧波降低至本底噪聲?；ê捅镜椎牟町惣s為50 dB，這對于示波器的8位ADC來說是正常的。需要更復(fù)雜（且更昂貴）的設(shè)備來捕獲正弦波預(yù)期的約 80 dB 的差異。好奇的讀者可以在參考文獻(xiàn)[1-4]中了解這一業(yè)務(wù)。

　　圖 2來自函數(shù)發(fā)生器和濾波器輸出的時域信號。
　　圖 3 20kHz 三角信號的頻譜：基波諧波比本底噪聲高 50dB。正弦波需要更復(fù)雜的設(shè)備。
　　值得一提的是，同樣的方法已被用于以非常少的階梯數(shù)過濾方波信號或數(shù)字生成的正弦波，請參見參考文獻(xiàn)[5-7]。盡管濾波器的衰減很大，但由于輸入信號中的諧波含量很高，輸出信號并不是純正弦波：方波為 43%，由五個階梯組成的“正弦”波為 11-12% 。所提出的電路使用具有 1% 失真（模擬函數(shù)發(fā)生器）或 0.1% 失真（基于 DDS 的函數(shù)發(fā)生器）的輸入信號；因此，輸出信號將比以前的電路至少干凈 10 或 100 倍。
　　如果您決定制作電路，請測量來自信號發(fā)生器的信號的周期，而不是頻率。最長測量時間將從秒變?yōu)?50 毫秒。
　　另外，請確保使用至少 1000 個時鐘脈沖填充周期間隔；目標(biāo)是獲得 0.1% 的準(zhǔn)確度。這意味著最短周期 50s 的時鐘速率為 20 MHz 或更高。應(yīng)在較長的時間內(nèi)使用較低的時鐘速率，以避免捕獲的時鐘脈沖的數(shù)字太大。
　　最后，保持正弦信號幅度為 3 至 9 V PP。這是濾波器提供最小失真和噪聲的范圍。