低失真振荡器制造技术

一个直流电压由组合一个振荡器信号的Ｎ个相位合成。一个二极管电路用于组合该Ｎ个相位，并且该电路各部分间所建立的关系可以从合成的直流电压中消除振荡信号的第Ｎ谐波。与非零求和输出电阻一起提供了用于４个二极管的非零输入串联电阻，用以向提供了一个信号４个相同移动相位的双积分振荡器提供不含有低于第８诣波的谐波的直流电压。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到一种振荡器，特别是涉及到一种能提供不同频率输出信号的幅度已校准的多相振荡器，还特别涉及到一种电路，该电路用于消除来自振荡器输出信号不同相位的直流控制电压的谐波，以减少这种控制电压内的纹波。多相振荡器是一种公知技术，特别是使用积分器和可调阻容值的RC振荡器是一种公知技术。这种振荡器一般用于产生用户可以选择和调节的频率信号。现有技术中的多相振荡器通常包括一种用于产生具有特定频率和特定相位的若干信号的电路。为了校准这些输出信号的幅度，直流控制电压被加到电压控制衰减器或者另外的电压控制幅度调节装置。为了获得把所产生的已知信号的各个相位组合起来的直流电压，典型的组合是在求和级把不同的相位加起来从而产生一个输出信号。在多相振荡器的现有技术中，不同相位信号的加法处理以及信号产生的其它方面，诸如用于产生适当回路增益的不同方法，一般都会给来自输出信号各个相位的直流控制信号引入谐波失真。这样，在现有技术中就需要某种方法或装置，用于在通过组合由振荡器产生的可变频率信号的相位所产生的输出直流信号中去减少谐波失真。用于减少直流信号谐波成分的现有技术是已知的。在一种这样的技术中，在幅度检测器中使用了一对方波形成电路，利用这种电路，以特定的频率产生余弦方波和正弦方波信号，这些合成的方波信号相加以获得一个恒定的，不含有交流成分的直流电平用以在正交型振荡器的单位增益反馈电路中进行比较。然而这种从理论上讲是有效的逼近方法实际上是办不到的，乘法器(或方波形成电路)的成本是相当昂贵的，因此，还是以不采用先形成方波然后再相加的逼近方法为好。因此，在现有技术中需要一种用于减少由振荡器输出信号产生的直流信号的谐波成分的廉价的，容易制造和实用的电路。在现有技术的另外一种已知的逼近方法是通过双积分RC振荡器产生一信号彼此相隔90°的4个相位组合起来以获得所需要的直流电压。在这种方法中，不使用半波整流器去获得直流控制信号，而是借助包括四个输入二极管的电路使4个相位加起来，该电路所提供的输出其幅度在任何一个瞬间都是4个信号的最大正值。这样，与原来的用于产生控制信号的半波整流技术相比较，上述电路就可以起到减少直流控制信号的谐波成份的作用。然而，虽然在减少控制信号的某些谐波成份方面取得了成功，但该现有技术提供的输出直流信号在低如第4谐波的频率上含有纹波失真。而通过消除低于第4谐波的谐波去减少谐波成份是一个优点，尽管剩余谐波还会在某个电平上附加上大多数精确应用所不能允许的失真。这样，现有技术未能提供一种经济实用并能成功地消除来自直流控制信号的大量谐波和大大减少信号总的谐波失真以达到高精度操作所能接受的电平的电路。因此就需要一种可以简单而有效地消除大量来自直流控制信号的谐波的电路，并因此而消除来自由振荡器产生的控制信号的相当大量的谐波失真。特别是需要一个能在来自振荡器的直流信号中减少或消除谐波的实用电路。需要这样一个电路，它能在等于或超过基波形成频率的第4或更高谐波的频率上消除谐波，特别是在直流信号是由N个相位来合成的情况，当N＞2时，它能消除高达第2N谐波的谐波。因此，本专利技术的一个目的就是要克服现有技术中存在的困难，提供一个用于在由振荡器输出信号的相位所合成的直流控制信号中有效减少谐波失真的经济的电路。本专利技术的一个特殊目的就是要提供一种方案用以减少由双积分振荡器产生一信号的谐波成份。本专利技术一个更加具体的目的就是使来自双积分振荡器4相位控制信号中的谐波失真最小化。本专利技术的一个附加目的就是从由振荡器输出信号的4个相位所合成的直流信号中消除低于振荡器产生的输出基波频率第8谐波的所有谐波。本专利技术的一个更加一般的目的就是当控制信号是由输出信号N个相位合成时，从控制信号中消除所有低于由振荡器所产生输出信号的第2N谐波的谐波。根据前述目的，提供了一个以予定基波频率产生输出信号的经改进的幅度调节振荡电路。这种振荡器的改进包括一个用于将该振荡器输出信号的N个相位合成为一个直流电压的第一装置，其中N为整数。还包括一个用于从合成直流电压中消除在低于振荡器电路基波频率第2N谐波的频率上的谐波失真的第二装置。第一装置可以包括N个二极管，每一个二极管都连接成把一个代表输出信号相位移重现电压传递给一个公共点。第二装置可以包括连接到每个二极管的输入电阻，其输入阻抗值基本上可以消除低于第2N谐波的谐波失真。最好，第二装置也包括一个连接到公共点的输出电阻，输出电阻和输入电阻具有为了基本上消除低于第2N谐波的谐波失真而选择的予定比值。另外，第一装置还包括用于接收来自公共点电压的放大器，该放大器把该电压和一个基准值组合起来产生一个基本上没有低于第2N谐波的谐波失真的电压。第一装置还可以包括一个乘法器，用来把公共点电压函数的第二电压和到达一个二极管的输入电压相乘从而产生一个和直流控制电压成正比的交流电流。为了提供稳定的振荡，使用该交流电流去调节循环360°范围内的总的相位移。根据本专利技术另一方面，还提供了一个能从振荡电压中产生经整流的直流电压，并能大大减少该直流电压中谐波失真的电路。该电路包括用于获得N个信号且每个信号都包括振荡电压不同相位移形式的第一装置和用于把N个信号组合起来用于提供随时间而变化量值的最终经过整流的电压的第二装置，上述量值在任一时间都基本上与该时间N个信号中任一个最大值相等。另外，还提供了第三装置用来在经过整流的电压中大大减少低于振荡电压第2N谐波的谐波失真。在所述电路中，第二装置最好还包括多个二极管，这些二极管的连接方式使其能接收N个相移信号并能提供公共输出电压。第三装置包括和多个二极管中的每一个串联的电阻。公共输出电压输出到求和和电阻，求和电阻和串联电阻具有予定的比值，用以使谐波失真最小化。为了消除不需要的谐波，每个二极管的串联电阻可以近似等于求和电阻与2的平方根的乘积。另一方面，为了考虑导通二极管中任何电压降，每个二极管的串联电阻将比求和电阻大一个系数，该系数是随着公共输出电压的值而变化的。还根据本专利技术的另一方面，本专利技术在多积分振荡电路中提供了一个改进。多积分电路包括至少第一和第二积分器和至少一个反相放大器，每一个都连接成可以提供N个相移信号中的一个信号，其中N是一个整数。N个相位移信号中的每一个信号基本上与振荡电路的输出电压相等。还包括一个N个二极管组合电路，用于N个相移信号进行逻辑加从而提供含有直流成份和至少输出电压的第N和第2N谐波的经整流的输出电压。对该电路的改进还包括一个电路，通过从经整流的输出电压中消除在第N谐波处具有尖点的第N谐波成份并代之以提供一个含有至少在第2N谐波频率上产生的尖点的成份。为了得到所需要的结果，电路包括与N个二极管中的每一个相的串联阻抗。最好是N个二极管把经过整流的输出电压提供给求和阻抗。串联阻抗和求和阻抗具有予定的比值从而可以用第2N谐波尖点成份去替换第N谐波尖点成份。根据本专利技术所提供的实施例，整数N是4，这样就使用了4相位信号。另外，电路包括有用于提供4相位信号的两个积分器和两个反相放大器的双积分振荡器。此外，串联和求和阻抗被用来提供给4个二极管中每一个的第一电阻和用作第二电阻。理论上，第一电阻的值等于第二电阻的值与2的平方根相乘。对于使用非理想二极管并且在工作期间二极管产生压降的情况，第一电阻的值至少要等于两倍本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种幅度调节振荡电路，用于在予定的基波频率上产生输出信号，其改进包括：第一装置，用于从振荡电路输出信号的Ｎ个相位去合成直流电压，和第二装置，用于从由振荡器输出信号合成的直流电压中基本上消除在低于振荡电路基波频率第２Ｎ谐波频率上的谐波 失真。

【技术特征摘要】
US 1986-11-18 06/932,791所限定。权利要求1.一种幅度调节振荡电路，用于在予定的基波频率上产生输出信号，其改进包括第一装置，用于从振荡电路输出信号的N个相位去合成直流电压，和第二装置，用于从由振荡器输出信号合成的直流电压中基本上消除在低于振荡电路基波频率第2N谐波频率上的谐波失真。2.根据权利要求1的改进的幅度调节振荡电路，其中所说的第一装置包括N个二极管装置，每个二极管装置都连接成能把代表输出信号相位移重现的电压传递给一个公共点。3.根据权利要求2所说的经改进的幅度调节振荡电路，其中所说的第二装置包括连接到上述每一个二极管装置的输入电阻，所说的输入电阻具有基本上消除低于第2N谐波失真的阻值。4.根据权利要求2所说的经改进的幅度调节振荡电路，其中所说的第二装置包括提供给每一一个上述二极管装置的输入电阻和从上述公共点连接的输出电阻，上述的输出电阻和输入电阻具有用于基本上消除低于第2N谐波失真的谐波失真的予定比值。5.根据权利要求4所说的改进的幅度调节振荡电路，其中所说的第一装置还包括用于接收来自公共点电压的放大装置，所说的放大装置把上述来自公共点的电压和基准值组合起来用于产生基本上没有低于第2N谐波的谐波失真的比较电压。6.根据权利要求5所说的改进的幅度调节振荡电路，其中所说的第一装置还包括一个乘法装置用于将上述比较电压和到达上述一个二极管装置的输入电压相乘，从而产生一个信号用于把总的相位移调节到使振荡电路稳定振荡的一个值上。7.根据权利要求5所说的改进的幅度调节振荡电路，其中所说的第一装置还包括一个乘法装置，用于把上述公共点电压函数的第二电压与振荡电路中存在的正交信号相乘从而产生一个信号用于把总的相位移调节到使振荡电路稳定振荡的一个值上。8.根据权利要求2所说的改进的幅度调节振荡电路，其中所说的第二装置包括提供给上述每个二极管装置的输入电阻和从上述公共点连接的输出电阻，上述的输出电阻和输入电阻具有用以有效减少低于第2N谐波的谐波失真的予定比值。9.一个用于从振荡电压产生经整流的直流电压，并用于有效减少上述直流电压中谐波失真的电路，包括第一装置，用于获得N个信号，每个信号包括上述振荡电压的不同相位移形式;第二装置，用于把上述N个信号组合起来并提供最终经过整流的电压，该电压随时间而变化的值在任何时间都基本上等于在那个时间上述N个信号中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉J布里茨，
申请(专利权)人：约翰弗兰克制造公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]