0 导言
在沟通高频环节AC/AC改换体系、不间断电源体系中,要求输出电压与改换器输入电网电压同步,而改换器的输出电压盯梢给定参阅正弦电压,然后需求给定参阅正弦信号与改换器输入电网电压同步[1,2]。一起,在其它各种丈量和控制电路中,也常常需求用正弦波作为参阅信号。因而,研讨与电网电压同步的基准正弦波发生器具有重要的含义。
现有的基准正弦波信号发生器首要分两类:一是选用模仿正反馈并使用振动原理来发生基准正弦波信号的模仿办法,但这种办法存在着频率稳定性差、精度不高和对工频按捺能力差的缺陷;另一种是选用EPROM 计数器生成正弦波的一个周期若干等分点的幅值的数字办法,此办法克服了榜首种办法的缺陷,但电路本钱相对较高。
本文介绍了一种选用数字组成技能、与电网电压同步的基准正弦波信号发生器,研讨了该电路的原理、要害参数规划原则并给出了试验成果。试验成果与理论剖析共同。
1 基准正弦波信号发生器的原理[1][2][3]具有与电网电压同步功用的基准信号发生器的原理结构图如图1所示。首要由采样电路、正弦波/方波转化电路、锁相环电路、分频电路、阶梯波组成电路和有源滤波电路构成。
该电路的原理是先将电网电压转化成一个与其同步的电路方波信号,输入到锁相环,锁相环输出信号经n分频电路后再送回锁相环,作为基准电压方波信号的比较信号。当锁相环锁守时,锁相环输出频率为基准电压方波信号n倍的时钟信号。该时钟信号作为由4018 计数器构成的阶梯波组成器的时钟信号。此刻,阶梯波组成器一切输出的阶梯波与电网电压同步,该阶梯波通过有源滤波器今后即可得到与电网电压同步的基准正弦波。
该电路的要害点首要在两个方面,一是时钟信号构成电路,另一个是阶梯波组成电路。
1.1 时钟电路
时钟构成电路如图2所示。将基准电压方波信号输入到锁相环,由锁相环输出电路所需的时钟信号。在锁相环的确定状态下,该时钟信号频率为基准电压方波信号频率的9倍。将此刻钟信号作为阶梯波组成器的时钟信号。该时钟信号经9 分频所得信号作为锁相环的比较信号。
1.2 阶梯波组成电路
阶梯波组成电路如图3所示。首要由4018计数器、权电阻和反相器构成。将时钟信号经循环移位后,由权电阻输出所需频率不同阶高的阶梯波。计数器级数越高,阶梯数越多,所得阶梯波越挨近抱负正弦波,但发生器体积大;若计数器级数越低,阶梯波级数越少,则发生器体积小,但所得正弦波信号波形质量差,因而,计数器级数应折中考虑(本文试验中取阶梯波的级数为18)。