具有與電網(wǎng)電壓同步的數(shù)字式基準(zhǔn)正弦波信號(hào)發(fā)生器

2 電路關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計(jì)[1][2][3]

CD4016 是整個(gè)鎖相環(huán)電路的關(guān)鍵器件之一，其鎖定范圍和外圍電阻R5，R6及電容C1有很大關(guān)系。

R7和C2構(gòu)成鎖相環(huán)CD4016的外接低通濾波器。由CD4018 構(gòu)成階梯波合成器的權(quán)電阻的選擇是能夠正確生成階梯波的關(guān)鍵，正確選擇權(quán)電阻的阻值至關(guān)重要。

階梯波合成器是另一關(guān)鍵電路。假設(shè)階梯波合成器輸出階梯波的階數(shù)為2N，那么階梯波合成器的輸入時(shí)鐘頻率fs=fj×2N(fj是基準(zhǔn)電壓正弦波的頻率)。

階梯波合成器權(quán)電阻大小不同，則階梯波的階高不同，為使基準(zhǔn)正弦波的THD小，必須設(shè)置合適的權(quán)電阻使階梯波的諧波含量小。定義Um 為基準(zhǔn)正弦波峰值，為使階梯波諧波含量較小，階梯波各階電壓值應(yīng)等于正弦波在此階段內(nèi)的平均值，即

權(quán)電阻應(yīng)滿足

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

采用該方法產(chǎn)生了400 Hz 與電網(wǎng)電壓同步的基準(zhǔn)正弦波信號(hào)。圖4為實(shí)驗(yàn)結(jié)果波形圖。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用該方法生成的單相正弦波，具有頻率精度高、波形失真小、幅值穩(wěn)定且連續(xù)可調(diào)和與電網(wǎng)電壓同步且不受電網(wǎng)電壓干擾等優(yōu)點(diǎn)，且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，是交流高頻環(huán)節(jié)AC/AC 變換系統(tǒng)、不間斷電源系統(tǒng)中以及各種測(cè)量和控制電路中理想的基準(zhǔn)正弦信號(hào)發(fā)生器。