用方波構建準正弦波
發布時間：2023-3-15 10:20
發布者：eechina
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來源：Digi-Key 作者：Don Johanneck 簡介 沒有比 555 定時器等器件的完美方波輸出更令人滿意的事情了。然而，如果將該輸出作為音頻信號，那么很快就會發現這種輸出聽起來是多么的刺耳。簡單的解決方案是使用一系列的電容和電阻，將方波轉換為正弦波，從而產生聽起來自然舒適的音頻信號。 示例 最初的 Digi-Keyer 設計用于向業余無線電發射器提供統一的摩爾斯字符和間隔。Digi-Keyer 已有 50 年的歷史，一個重建該器件的項目經擴大后包含了音頻輸出，以便用戶聆聽正在生成的字符。由于這個日子也是 555 定時器的 50 周年紀念日，所以選擇該器件來產生音頻音調。555 定時器輸出方波。我們將通過 Digilent Analog Discovery II 基于 PC 的多功能工具的范圍特性來說明以下轉換階段。 555 定時器的輸出 原始輸出方波通過電位器調節音高。圖 1 是 555 音調發生器的原理圖，將其復位引腳連接來自其他 Digi-Keyer 電路的信號時激活。波形樣本取自測試點 TP4-TP6。 
圖 1.具有測試點的 555 音調電路。 波形轉換 555 器件的輸出端有一個 750 Ω 電阻以及 TP4 端的一個 0.22uf 電容，構成了從完美方波到“鯊齒”形波的第一次轉換。見（圖 2）。在 TP5 端的另一組電阻/電容產生“鋸齒”波，然后在 TP6 處產生更加正弦化的波。最后的輸出電容使該波形具有了更明確的正弦波形狀，并將任何直流信號解耦。增加電阻也將輸出衰減到耳機水平，與波形塑形一起創造出令人愉悅的音調。
圖 2.測試點波形。 總結 使用內置了音量控制功能的耳機對每個測試點進行采樣，是體驗方波的刺耳程度與準正弦波的平滑程度的極好方法。在此例中，使用簡單的無源器件改變方波。在更復雜的電路中，可以使用計數器或通過 Wien 橋配置的運算放大器來構建。 |
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