使用PLD的三相正弦波發(fā)生器

使用本設(shè)計(jì)實(shí)例中的電路可以開發(fā)并實(shí)現(xiàn)一臺(tái)輕型、無噪聲、廉價(jià)的三相、60Hz正弦波電壓發(fā)生器。盡管其目標(biāo)是用于測(cè)試電源控制器的電路，但它也可以用于需要具有120°相對(duì)相位差的三個(gè)正弦波的其它應(yīng)用。IC1是一只22V10 PLD(可編程邏輯器件)，它產(chǎn)生三個(gè)三相、60 Hz方波電壓。IC1的內(nèi)部寄存器Q0、Q1與Q2位使Q3位設(shè)定為領(lǐng)先Q4位 120°，并使Q5位設(shè)定為落后Q3位240°(圖1)。將IC1的時(shí)鐘頻率設(shè)為748Hz，可在Q3、Q4和Q5產(chǎn)生60Hz輸出。

IC1的三個(gè)方波輸出電壓(Q3、Q4和Q5)分別驅(qū)動(dòng)IC2、IC3和IC4(圖2)，三只Maxim MAX294八階低通開關(guān)電容濾波器產(chǎn)生三個(gè)2V正弦波(圖2)。IC5(555時(shí)基電路)接成非穩(wěn)態(tài)振蕩器，產(chǎn)生一個(gè)6kHz、TTL電平源，為所有三個(gè)濾波器提供時(shí)鐘，其頻率是所需60Hz輸出頻率的10倍。每個(gè)濾波器輸出處有一只100nF的隔直電容器，以保證三相輸出的擺幅相對(duì)于地為+2 V ~ -2V。注意每個(gè)濾波器都會(huì)將輸出反相，相對(duì)其輸入方波產(chǎn)生一個(gè)180°相移。

圖3描述了IC1各輸出之間的相位關(guān)系。

該公式轉(zhuǎn)換為設(shè)定/復(fù)位信號(hào)，當(dāng)將它們加在IC1的一個(gè)6位定序器塊上時(shí)，產(chǎn)生64個(gè)邏輯狀態(tài)。輸出Q5、Q4和Q3表示三個(gè)最高有效位，而Q2、Q1和Q0表示三個(gè)最低有效位。在轉(zhuǎn)換后，一個(gè)模擬的Basic程序產(chǎn)生用于IC1定序器和邏輯狀態(tài)的熔絲編程碼。雖然只用16個(gè)邏輯狀態(tài)就能定義定序器的功能，但剩下的48個(gè)狀態(tài)也需要定義，以避免異常動(dòng)作。