ВходНаше всё Теги codebook 无线电组件 Поиск Опросы Закон Пятница
5 июля
1040581
RxTx (27.09.2020 20:52 - 22:23, просмотров: 8435)
Дайте генеральный совет. Необходимо получить генератор двух фазово связанных синусоидальных сигналов с программируемой частотой обоих сигналов. Программируемые частоты 0Hz...1MHz. Программируемый сдвиг фазы между сигналами 0...360°. Дополнительно требуется от каждого sin-сигнала по 3 шт. сдвинутых по фазе на 120° отвода (три фазы). Т.е. два трехфазных sin-сигнала, программируемые частоты, программируемый сдвиг фаз. 

Проще чисто для понимания описать так. Требуется привести во вращение два трехфазных электродвигателя (каждый с возбуждением 3мя обмотками φ=120°). Частоты вращения валов задаются, взаимный угловой сдвиг якорей электродвигателей задается. Общая условная схема (6 сигналов):


A1 = sin(θ+0°)

A2 = sin(θ+120°)

A3 = sin(θ+240°)


B1 = sin(ω+0°)

B2 = sin(ω+120°)

B3 = sin(ω+240°)


Где θ и ω две частоты, жестко связаны фазой между собой

(производные одной и той же частоты, домноженой/поделеной на различные коэффициенты)

+0° .... +120° выше это показаны сдвиги фазы (внутри каждой из 2х частот). Трехфазные сдвиги 0°, 120°, 240° = всегда const.

240° это можно указать как -120°, мне без разницы, сдвиг фаз между двумя сигналами можно указать не как 0..360° а как -180°...+180° (-π...+π), мне без разницы, главное чтобы можно было двигать на период.


Может быть это окажутся не генераторы а делители частоты?


Требований к стабильности или точности частоты нет. Требований к джиттерунет. Требований к уровню гармоник или точности формы сигнала особых нет (в пределах 1/256, т.е. 8bit вполне устроит). Частота указана с большим запасом и пока не ясна, будет в конечном счете определяться доступностью силовых оконечных полевых транзисторов и импедансом оконечных каскадов и нагрузки (как она с какими габаритами и импедансом будет выполнена, пока неясно), вполне вероятно первое ограничение будет 0...единицы килогерц. По своей сути это кустарная экспериментальная установка. Задача домашне-гаражно-кустарная, единичный экземпляр (не производство, и не заказ). Поэтому решить надо "хоть как". Финансирование из своего кармана.


Для ориентировки: в конечном итоге сигналы с блока генератора уйдут на драйверы сильноточных MOSFET, за ними индуктивная нагрузка.


UPD, обдумав:

Из-за того что на индуктивной нагрузке при изменении частот фазы будут неизбежно сдвигаться, плыть (и я их буду физически экспериментально контролировать)

возможно что потребуется (а может даже будет проще) построить генератор не с константным трехфазным сдвигом фаз 0°, 120°, 240°

а просто с программируемым (произвольно задаваемым) сдвигом фаз. Ну то есть трехфазный сдвиг в пределах одной частоты - это не жесткое ограничение, его можно решить как переменный сдвиг.


Еще более расширенно и генерально можно описать и решить задачу как генератор 6-ти sin-сигналов,

где каждый сигнал частотно и фазово связан с другими.

Правда в конечном итоге программироваться генератор будет как и сказано выше,

схемой 3+3 сигнала, где у первой 3ки возможна одна частота, у второй 3й-ки другая. Крайне важная задача - обеспечение строго заданных фаз sin периодов.


Пока что на ум приходят варианты:

1. Покупные готовые блоки (модули) если таковые есть в природе.

2. Покупные готовые китайские или Б/У готовые приборы или изделия (до 2шт если их можно связать фазово). Хотя конечно выкидывать десятки тысяч на разовый эксперимент не хотелось бы, я финансирую это из своего кармана.

3. Генерация микроконтроллером (вплоть до 6 шт), 6 x DAC, - резистивный R-2R, либо IC.

4. Специальные микросхемы генераторов (я не изучал этот вопрос). Возможно 2шт или 6шт взаимно-объединенных IC генераторов.

5. FPGA, 6 x DAC на выходе.

6. Может быть копать в сторону СВЧ нагрева, печек, сварочников, инверторов, связываться с деятелями на этой ниве.

7. Upd: в сильно крайнем случае допустим трэш с трехкасканым тразисторным мультивибратором от которого синхронизируется второй.

Или даже трехкаскадные генераторы на мощных радиолампах, непосредственно питающих нагрузку.


Какой совет ищу. Как ПРАКТИЧЕСКИ сгенерировать 2 управляемые частоты с управляемым сдвигом фазы между двумя частотам и с отводом по 3 фазы от каждой. Принцип и конечное решение может быть любым, важно быстро и оптимально по деньгам.


UPD: Я нахожусь в самом начале решения задачи и действительно, не очень хорошо всё обдумал. Всё пока что в голове в виде туманного концепта.

Все осложняется тем что это не конкретный прибор с четко заданными характеристиками, а экспериментальный сетап электродинамического эксперимента.

Спасибо, князь. Вы настоящий дворянин. И программист.