¿Cómo obtener una onda sinusoidal de alta precisión que no está disponible en el cristal estándar?

¿Cómo obtener una onda sinusoidal de alta precisión que no está disponible en el cristal estándar?

Inevitablemente, al transmitir energía a través de un espacio a un dispositivo RFID, para obtener la mejor eficiencia, es probable que haga resonar la bobina de transmisión (utilizando un condensador de sintonización) y, de manera similar, hará resonar la bobina RFID también utilizando un condensador de sintonización.

El efecto de "sintonización" significa que si alimenta una onda cuadrada a la bobina de transmisión, transmitirá en gran medida una onda sinusoidal, por lo que el proceso de producción de un campo magnético convertirá su onda cuadrada en una onda sinusoidal. Por supuesto, puede haber otras razones para usar filtrado adicional para mejorar la pureza sinusoidal.

Entonces, si puede hacer un oscilador de onda cuadrada que funcione a 27.095 MHz, entonces el diseño de su bobina y capacitor de sintonización debería producir una onda sinusoidal razonable. Cuán pura debe ser esta onda sinusoidal depende de usted.

Filtrar la salida del oscilador programable digital que tiene para obtener una onda sinusoidal sería una forma sencilla, precisa y fiable. No he usado su dispositivo, pero he usado el oscilador MEMS programable DSC8001, que era de bajo costo y con una precisión de +-10 ppm en todo el voltaje y la temperatura.

Para el filtrado, eche un vistazo a www.ti.com/lit/an/sbfa003/sbfa003.pdf, nota de la aplicación Burr-Brown 'Simple Filter Turns Square Waves Into Sine Waves'.

Para ampliar las respuestas de Tony y Andy: hagamos una factorización prima de su frecuencia:

Las ondas cuadradas tienen todos los múltiplos impares de su frecuencia fundamental como componente espectral. Ahora, solo tenemos dos factores primos impares diferentes aquí, y seguramente no usaremos el armónico 5419 (ya que prácticamente no existirá), así que lo más probable es que hagas si generas esto digitalmente tomando el quinto armónico de a

ola cuadrada.

Sin embargo, es un poco cuestionable que encuentre un oscilador que funcione fácilmente a un múltiplo de 5419 Hz, por lo que no es como si simplemente pudiera ejecutar el contador en un microcontrolador.

Desde lo alto de mi cabeza, 5419 es realmente un factor primo incómodo, ya que está lejos de cualquier potencia de 10 o 2.

La mayoría de las veces estás atascado con la síntesis de frecuencia por otros medios.

Lo más fácil, y probablemente lo más limpio, sería tener un IC de sintetizador de reloj que admita la síntesis de N fraccional con una amplia gama de factores. Una vez más, es muy posible que nunca pueda alcanzar perfectamente su frecuencia objetivo pasando de una frecuencia de oscilador nominal común, pero solo necesita acercarse: nada es perfecto en este mundo, y un sistema RFID nunca necesitará precisión de reloj atómico. , o incluso suponer una estabilidad a corto plazo comparable.

Otra opción: generar un$5419\cdot 5^3\,\text{Hz}$seno (que es aproximadamente 677,3 kHz) en el software, mediante el uso de sin/cos (o, dependiendo de muchas cosas, CORDIC, etc.) matemáticamente. Eso significaría que el período del tono calculado digitalmente no tendría que ser un múltiplo (pequeño) del período de reloj de su MCU. Convierta a analógico usando algún DAC (necesitará uno con al menos una frecuencia de muestreo de aproximadamente 1,5 MHz) y obtenga el octavo sobretono de eso; Los duplicadores de frecuencia pueden ser relativamente simples de construir (acoplamiento C -> diodo -> filtro simple).

Sin embargo, creo que la conclusión más importante de su pregunta es: en situaciones tecnológicamente "no triviales" como estas, se vuelve muy necesario conocer bien los requisitos de uno. ¡No dijiste qué tipo de precisión de frecuencia necesitas! Personalmente, asumiría que algo como 25 ppm no sería un problema, y ​​luego simplemente usaría una frecuencia ligeramente diferente con factores primos mucho mejores.

En primer lugar, ¿por qué la fascinación por las ondas sinusoidales?

Tiene una bobina de transmisión de banda muy estrecha con mucha Q si desea una eficiencia razonable y no está haciendo ninguna modulación complicada, por lo que estaría pensando en términos de una etapa de potencia de clase E que será más del 80% eficiente y normalmente necesitará unidad de onda cuadrada al doble de la frecuencia de transmisión (pero solo niveles cmos) ...

Un osciloscopio SILabs, 74LHC74 como divisor de fase (use la otra mitad para cerrar la cosa en caso de exceso de energía reflejada), dos controladores de compuerta de lado bajo butch, un par de mosfets (IXYS para los fets y los controladores de compuerta serían mi sugerencia), algunos R, L y C surtidos, y un trozo de ferrita de mezcla 43 para el transformador de salida, trabajo hecho. El riel de CC para la etapa de potencia probablemente estaría diseñado para tener aproximadamente 100 V más o menos. El modo de mejora GaN puede valer la pena, pero esa es otra curva de aprendizaje.

O la parte de SILabs o un sintetizador estarán bien, DDS se siente como una exageración.

El mayor desafío en tal cosa son los controladores mosfet y la tapa que garantiza la conmutación de voltaje cero (mucha corriente rápida en esa parte).

Las fuentes de energía de RF como esta generalmente NO están diseñadas de la misma manera que un transmisor con modulación, son mucho más como convertidores de energía de modo de conmutación rápida.