產(chǎn)生低失真正弦波的CMOS六角反相器

    本設計實(shí)例提供了一種可作為微控制器替代品的簡(jiǎn)單、廉價(jià)及便攜式設備電路，來(lái)為音頻電路設計與調試提供各種低失真正弦波信號源。盡管從直接數字合成器 (DDS) 產(chǎn)生的正弦波具有更高的穩定性及更少的諧波成分和其他寄生頻率成分，但這是一種能讓設計人員采用凌特科技公司LTSpice 免費件并磨礪其電路仿真技能的更具“顛覆性”的方法。振蕩器包括一個(gè)頻率測定網(wǎng)絡(luò )以及一種用于防止電路飽和、波形削波及諧波產(chǎn)生的振蕩幅度限制方法。許多音頻振蕩器設計均采用經(jīng)典維氏電橋帶通濾波器拓撲，并將白熾燈、熱敏電阻器或JFET 電路作為幅度敏感電阻器來(lái)自動(dòng)改變反饋及限幅。

　　但幅度敏感電阻器會(huì )引入可導致振蕩器穩定時(shí)產(chǎn)生幅度振鈴的較小延遲。此外，該限幅器的“軟”特性還要求使用可緊密跟蹤以及將電平幅度響應保持在振蕩范圍以?xún)鹊念l率測定元件。二極管限幅器具有比放大器進(jìn)入“硬”限幅狀態(tài)更軟的特性，并且它還會(huì )引入無(wú)包絡(luò )延遲。維式電橋濾波器的頻率響應比較緩慢，因此不足以抑制由限幅（或削波）引起的諧波頻率。結果，大多數高質(zhì)量振蕩器的設計者均避免使用硬削波限幅器。

　　圖1顯示一種非常規使用邏輯電路的正弦波振蕩器設計。由于其采用可在單一電路內提供經(jīng)過(guò)緩沖的高通、帶通及低通濾波節點(diǎn)的狀態(tài)可變拓撲結構，故該振蕩器依靠可顯著(zhù)提高基頻響應速度的欠阻尼、雙極低通濾波器的峰值特性。此外，濾波器的低通節點(diǎn)可提供12dB/倍頻程的諧波衰減。狀態(tài)可變環(huán)路由2個(gè)積分器及一個(gè)可提供180