用雙濾波器生成掃頻正弦/余弦波形

　　解調(diào)器、定向電路，以及其它電子應(yīng)用等都常常要用到兩個(gè)相差為90°的正弦波，即一個(gè)正弦波和它的余弦波。工程師們通常采用模擬濾波器產(chǎn)生這個(gè)相移。不過(guò)，這種方法提供的頻率范圍有限。使用圖1中的電路，就可以在1 Hz~25 kHz的頻率范圍內(nèi)，獲得一個(gè)掃頻的正弦/余弦對(duì)。

　　電路采用了Mixed Signal Integration公司的MSFS5可選低通/帶通的開(kāi)關(guān)電容濾波器，用于消除加在其輸入端的一個(gè)方波的諧波。MSFS5的時(shí)鐘是輸入方波的100倍。74HC390與74HC74構(gòu)成了一個(gè)25分頻和2分頻電路。74HC74的Q輸出連接到74HC390A的兩個(gè)2分頻電路上，所產(chǎn)生方波頻率為濾波器時(shí)鐘頻率的1/100，相互的相差為90°。CMOS電平的方波會(huì)使濾波器飽和，因此電路用R1至R4組成的電阻分壓器來(lái)降低信號(hào)的幅度。

　　圖2給出了當(dāng)系統(tǒng)時(shí)鐘為2 MHz時(shí)，兩個(gè)濾波器在20 kHz的輸出。注意示波器上相位的讀數(shù)為?89.85°。當(dāng)掃頻時(shí)，相位的變化從?89°到?91°。圖3顯示了一個(gè)20 kHz的Lissajous類型。

　　用頻譜分析儀和Audio Precision公司的音頻分析儀對(duì)電路失真做測(cè)試，得到THD（總諧波失真）為-49 dB。測(cè)試表明，該電路在FSK（頻移鍵控）或FM（調(diào)頻）方式下，濾波器輸出端都沒(méi)有間斷。