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[求助] 产生4路不同频率的方波信号方法有哪些?

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一粒金砂(高级)

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发表于 2018-6-11 20:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
       问题是这样的:  想产生4路不同频率的方波信号,信号的频率都控制在几十kHz,但是对频率精度要求很高。比如要求12kHz,产生的方波频率要达到11.9999kHz这样。 而且这个方波信号要经过1m左右的导线传输(使用万用表表笔那种线)。
       因此产生的方波信号不但频率精度高,赋值为3.3V,带负载能力也要强。   目前我想到的是:使用STM32单片机定时器的PWM输出功能,再经过具有推完输出的逻辑非门加强带负载能力。
       请问还有什么常用的方式? 如果用函数发生器那种波形产生原理,会不会很复杂?
此帖出自模拟电子论坛


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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2018-6-11 20:45 | 显示全部楼层
对了!最好是即简单经济又不失精度的办法!学生党,工程经验不足,希望得到指点!谢谢


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一粒金砂(高级)

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发表于 2018-6-11 20:49 来自手机 | 显示全部楼层
买一块专门的芯片,几毛钱

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举个例子  详情 回复 发表于 2018-6-12 09:58


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超级版主

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发表于 2018-6-11 21:34 | 显示全部楼层
“想产生4路不同频率的方波信号,信号的频率都控制在几十kHz,但是对频率精度要求很高。比如要求12kHz,产生的方波频率要达到11.9999kHz这样。”
加强带负载能力很容易。实现这么高精度频率比较难。12kHz和11.9999kHz相差仅百万分之8,普通石英晶体的精度也没有这么高。而你的单片机产生频率精度完全依赖石英晶体的精度。

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本打算用纯模拟电路产生方波,但是除了这部分电路其他电路都是数字器件,电源也是开关电源,所以放弃了模拟电路的方式。那 如果精度在降低一点,除了单片机,如果使用CPLD或者其他的方式可以么?可以指点一下都有哪  详情 回复 发表于 2018-6-12 09:58


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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2018-6-12 09:58 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-6-11 21:34
“想产生4路不同频率的方波信号,信号的频率都控制在几十kHz,但是对频率精度要求很高。比如要求12kHz,产 ...

本打算用纯模拟电路产生方波,但是除了这部分电路其他电路都是数字器件,电源也是开关电源,所以放弃了模拟电路的方式。那 如果精度在降低一点,除了单片机,如果使用CPLD或者其他的方式可以么?可以指点一下都有哪些方式可以产生方波信号么?

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楼主并没有把“想产生4路不同频率的方波信号,信号的频率都控制在几十kHz,但是对频率精度要求很高”说清楚。 四路信号频率各是多少?是否需要一定变化范围?如果信号频率需要一定变化,变化范围是多少? 另外,“  详情 回复 发表于 2018-6-12 11:12
产生何种波形的信号,不是问题。正弦波转换成方波很容易,方波转换成三角波也很容易。至于信号幅度,更不是问题。 困难在于频率的精度。  详情 回复 发表于 2018-6-12 11:08
“本打算用纯模拟电路产生方波” 纯模拟电路产生方波,频率稳定性更差。  详情 回复 发表于 2018-6-12 10:56


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 楼主| 发表于 2018-6-12 09:58 | 显示全部楼层
lehuijie 发表于 2018-6-11 20:49
买一块专门的芯片,几毛钱

举个例子

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去找一下pwm的芯片,具体的型号我就不说因为我也没怎么用过  详情 回复 发表于 2018-6-12 10:44


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五彩晶圆(中级)

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发表于 2018-6-12 10:23 | 显示全部楼层
要得到高精度的频率信号,驱动的问题不是很大,精度则完全取决于你能够得到的晶振的精度。温补是必须的。单片机STM不熟,如果其定时是完全硬件实现的应该可以,如果有软件则涉及指令的延时而不能保证精度。

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如果使用CPLD或FPGA 会不会可以提高一点精度  详情 回复 发表于 2018-6-12 10:28


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 楼主| 发表于 2018-6-12 10:28 | 显示全部楼层
gmchen 发表于 2018-6-12 10:23
要得到高精度的频率信号,驱动的问题不是很大,精度则完全取决于你能够得到的晶振的精度。温补是必须的。单 ...

如果使用CPLD或FPGA   会不会可以提高一点精度

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如果使用CPLD或FPGA 会不会可以提高一点精度 不会。  详情 回复 发表于 2018-6-12 13:52


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发表于 2018-6-12 10:44 | 显示全部楼层

去找一下pwm的芯片,具体的型号我就不说因为我也没怎么用过

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好 谢谢 我去查一下  详情 回复 发表于 2018-6-12 13:35


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发表于 2018-6-12 10:56 | 显示全部楼层
燕园技术宅 发表于 2018-6-12 09:58
本打算用纯模拟电路产生方波,但是除了这部分电路其他电路都是数字器件,电源也是开关电源,所以放弃了模 ...

“本打算用纯模拟电路产生方波”

纯模拟电路产生方波,频率稳定性更差。

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原来是这样,您的意思是数字电路是比较好的。  详情 回复 发表于 2018-6-12 13:37


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发表于 2018-6-12 11:08 | 显示全部楼层
燕园技术宅 发表于 2018-6-12 09:58
本打算用纯模拟电路产生方波,但是除了这部分电路其他电路都是数字器件,电源也是开关电源,所以放弃了模 ...

产生何种波形的信号,不是问题。正弦波转换成方波很容易,方波转换成三角波也很容易。至于信号幅度,更不是问题。
困难在于频率的精度。

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对 现在也是在弄这个频率精度的问题。因为我产生的这四个方波信号要作为标准信号去被另一个设备采集测量,所以精度要高。  详情 回复 发表于 2018-6-12 13:36


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发表于 2018-6-12 11:12 | 显示全部楼层
燕园技术宅 发表于 2018-6-12 09:58
本打算用纯模拟电路产生方波,但是除了这部分电路其他电路都是数字器件,电源也是开关电源,所以放弃了模 ...

楼主并没有把“想产生4路不同频率的方波信号,信号的频率都控制在几十kHz,但是对频率精度要求很高”说清楚。
四路信号频率各是多少?是否需要一定变化范围?如果信号频率需要一定变化,变化范围是多少?
另外,“对频率精度要求很高”,是四路信号频率相对精度还是绝对精度?这很重要。

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是这样的 4路信号 每一路的频率都是固定的 10k 15k 20k 25k 这样。至于精度就是每一路自己的。 目前方案定为使用CPLD产生4路不同频率的方波信号!  详情 回复 发表于 2018-6-12 13:34


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 楼主| 发表于 2018-6-12 13:34 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-6-12 11:12
楼主并没有把“想产生4路不同频率的方波信号,信号的频率都控制在几十kHz,但是对频率精度要求很高”说清 ...

是这样的   4路信号 每一路的频率都是固定的  10k 15k 20k 25k  这样。至于精度就是每一路自己的。 目前方案定为使用CPLD产生4路不同频率的方波信号!

点评

4路信号 每一路的频率都是固定的 10k 15k 20k 25k 这四个频率的最小公倍数是300kHz。你只要用满足你的精度要求的石英晶体构成振荡器,产生频率为300kHz整数倍的信号,然后分频即可。分频采用你在5楼所说“除了这  详情 回复 发表于 2018-6-12 13:51


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 楼主| 发表于 2018-6-12 13:35 | 显示全部楼层
lehuijie 发表于 2018-6-12 10:44
去找一下pwm的芯片,具体的型号我就不说因为我也没怎么用过

好 谢谢 我去查一下


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 楼主| 发表于 2018-6-12 13:36 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-6-12 11:08
产生何种波形的信号,不是问题。正弦波转换成方波很容易,方波转换成三角波也很容易。至于信号幅度,更不 ...

对 现在也是在弄这个频率精度的问题。因为我产生的这四个方波信号要作为标准信号去被另一个设备采集测量,所以精度要高。

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按照你13楼叙述,你的四个方波信号频率精度完全由所使用的石英晶体决定。  详情 回复 发表于 2018-6-12 13:58


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 楼主| 发表于 2018-6-12 13:37 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-6-12 10:56
“本打算用纯模拟电路产生方波”

纯模拟电路产生方波,频率稳定性更差。

原来是这样,您的意思是数字电路是比较好的。

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这里要分清楚“数字”和“模拟”两个词汇。 产生某个频率的信号(无论是什么波形),都是模拟电路而不是数字电路。 什么是“好”?能够满足你的要求,并且成本低,就是“好”。  详情 回复 发表于 2018-6-12 13:56


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发表于 2018-6-12 13:51 | 显示全部楼层
燕园技术宅 发表于 2018-6-12 13:34
是这样的   4路信号 每一路的频率都是固定的  10k 15k 20k 25k  这样。至于精度就是每一路自己的。 目前 ...

4路信号 每一路的频率都是固定的  10k 15k 20k 25k

这四个频率的最小公倍数是300kHz。你只要用满足你的精度要求的石英晶体构成振荡器,产生频率为300kHz整数倍的信号,然后分频即可。分频采用你在5楼所说“除了这部分电路其他电路都是数字器件”的那些数字器件。振荡可以采用74HC04之类。当然,也可以使用具有定时器硬件输出的单片机,连振荡带两路输出。
最重要的:石英晶体频率必须满足你的精度要求,包括温度系数。


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发表于 2018-6-12 13:52 | 显示全部楼层
燕园技术宅 发表于 2018-6-12 10:28
如果使用CPLD或FPGA   会不会可以提高一点精度

如果使用CPLD或FPGA   会不会可以提高一点精度

不会。


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发表于 2018-6-12 13:56 | 显示全部楼层
燕园技术宅 发表于 2018-6-12 13:37
原来是这样,您的意思是数字电路是比较好的。

这里要分清楚“数字”和“模拟”两个词汇。
产生某个频率的信号(无论是什么波形),都是模拟电路而不是数字电路。
什么是“好”?能够满足你的要求,并且成本低,就是“好”。

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对 ,这个 “好” 字 说的很对。 看了您说的几个答案,重点要放在晶振的参数选择上对吧?  详情 回复 发表于 2018-6-13 10:01


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发表于 2018-6-12 13:58 | 显示全部楼层
燕园技术宅 发表于 2018-6-12 13:36
对 现在也是在弄这个频率精度的问题。因为我产生的这四个方波信号要作为标准信号去被另一个设备采集测量 ...

按照你13楼叙述,你的四个方波信号频率精度完全由所使用的石英晶体决定。


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