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獲得<0.0002%的音頻信號使音頻信號變得容易

出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2025-02-12 14:16:54 | 263 次閱讀

  這是一個簡單的交易:通過可跟蹤的低通濾波器的功能生成器的THD的正弦波,該函數(shù)發(fā)電機會使引起失真的諧波降低7900(-78 dB)或更多。結(jié)果是正弦波,小于0.0002%(2 ppm)。

  該實現(xiàn)的優(yōu)勢來自以下事實:功能發(fā)生器提供兩個信號,正弦波和一個方波,具有相同的頻率。正弦波進入低通濾波器。電壓分隔器會降低振幅,因此它不會超過過濾器的輸入范圍。開關(guān)電容器過濾器需要一個時鐘信號,其頻率比被過濾的信號的頻率大100倍。微控制器 - 啟動器對生成時鐘信號。微控制器(?C)測量來自功能發(fā)生器的信號的頻率,將其乘以100倍,創(chuàng)建一個16位控制詞,并通過SPI接口將其發(fā)送給振蕩器。振蕩器為過濾器生成一個方波信號。過濾器的角頻率等于輸入電壓的基本頻率。

  圖2和圖3顯示了具有20 kHz三角形信號的電路操作。圖2顯示了來自函數(shù)發(fā)生器和過濾器輸出的時域信號。

圖3的圖像是這些信號的頻譜。過濾器將基本頻率傳遞,并將失真諧波降低到噪聲層?;竞偷匕逯g的差異約為50 dB,這對于示波器的8位ADC是正常的。需要更復(fù)雜的設(shè)備(更昂貴)的設(shè)備來捕獲正弦波預(yù)期的約80 dB的差異。奇怪的讀者可以在參考文獻中了解這一業(yè)務(wù)。

  已經(jīng)使用了相同的方法來濾波方波信號或具有少數(shù)樓梯的數(shù)字生成的正弦波,請參見參考文獻[5-7]。盡管過濾器的衰減很大,但由于輸入信號中的高諧波,輸出信號并不是純正弦波:方波的43%和由五個樓梯制成的“正弦”波的11-12% 。擬議的電路使用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,輸出信號的清潔度至少要比以前的電路更清潔。

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