使用PLD設(shè)計三相正弦波發(fā)生器

使用本設(shè)計實例中的電路可以開發(fā)并實現(xiàn)一臺輕型、無噪聲、廉價的三相、60Hz正弦波電壓發(fā)生器。盡管其目標(biāo)是用于測試電源控制器的電路，但它也可以用于需要具有120°相對相位差的三個正弦波的其它應(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的時鐘頻率設(shè)為748Hz，可在Q3、Q4和Q5產(chǎn)生60Hz輸出。

IC1的三個方波輸出電壓（Q3、Q4和Q5）分別驅(qū)動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2V正弦波（圖2）。IC5（555時基電路）接成非穩(wěn)態(tài)振蕩器，產(chǎn)生一個6kHz、TTL電平源，為所有三個濾波器提供時鐘，其頻率是所需60Hz輸出頻率的10倍。每個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于地為+2 V ~ -2V。注意每個濾波器都會將輸出反相，相對其輸入方波產(chǎn)生一個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，當(dāng)將它們加在IC1的一個6位定序器塊上時，產(chǎn)生64個邏輯狀態(tài)。輸出Q5、Q4和Q3表示三個最高有效位，而Q2、Q1和Q0表示三個最低有效位。在轉(zhuǎn)換后，一個模擬的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個邏輯狀態(tài)就能定義定序器的功能，但剩下的48個狀態(tài)也需要定義，以避免異常動作。