專利名稱：階梯正弦波數字電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種正弦波數字電路。
背景技術：
特種微電機的各類正弦波電源需要相位漂移小、穩(wěn)定性好的光滑標準的正弦波電源，但是，現(xiàn)有的各種正弦波電源無法滿足要求。
發(fā)明內容本實用新型目的是提供一種階梯正弦波數字電路，其解決了現(xiàn)有正弦波電源電路相位漂移和穩(wěn)定性無法滿足特種微電機使用需求的技術問題。本實用新型的技術解決方案是一種階梯正弦波數字電路，其特殊之處在于包括電源、微分電路、第一寄存器、第二寄存器、反相器、五個加權電阻和輸出電容；所述微分電路包括串接在電源兩端的第一電阻Rl和第一電容Cl ；所述第一寄存器的Q3端接第二寄存器的D端，所述第二寄存器的Ql端通過反相器接第一寄存器的D端；所述第一寄存器和第二寄存器的CP端均接同一個方波輸入，所述第一寄存器和第二寄存器的RST端均接第一電阻Rl和第一電容Cl的連接點；所述第一寄存器的QO端、Ql端、Q2端、Q3端以及第二寄存器的QO端分別通過五個加權電阻后接于輸出電容的一端，所述輸出電容的另一端為單相階梯正弦波電路輸出端。一種階梯正弦波數字電路，其特殊之處在于包括電源、微分電路、第一寄存器、第二寄存器、反相器、十個加權電阻、第一輸出電容、第二輸出電容；所述微分電路包括串接在電源兩端的第一電阻Rl和第一電容Cl ；所述第一寄存器的Q3端接第二寄存器的D端，所述第二寄存器的Ql端通過反相器接第一寄存器的D端；所述第一寄存器和第二寄存器的CP端均接同一個方波輸入，所述第一寄存器和第二寄存器的RST端均接第一電阻Rl和第一電容Cl的連接點；所述第一寄存器的QO端、Ql端、Q2端、Q3端以及以及第二寄存器的QO端分別通過五個加權電阻后接于第一輸出電容的一端，所述第一輸出電容的另一端為兩相階梯正弦波電路的A相輸出端；所述第二寄存器的QO端、Ql端、Q2端、Q3端以及以及第一寄存器的Q3端分別通過另外五個加權電阻后接于第二輸出電容的一端，所述第二輸出電容的另一端為兩相階梯正弦波電路的B相輸出端。一種階梯正弦波數字電路，其特殊之處在于[0019]包括電源、微分電路、第一寄存器、第二寄存器、第三寄存器、反相器、十五個加權電阻、第一輸出電容、第二輸出電容、第三輸出電容；所述微分電路包括串接在電源兩端的第一電阻Rl和第一電容Cl ;所述第一寄存器的Q3端接第二寄存器的D端，所述第二寄存器的Q3端接第三寄存器的D端，所述第二寄存器的Ql端通過反相器接第一寄存器的D端；所述第一寄存器、第二寄存器和第三寄存器的CP端均接同一個方波輸入，所述第一寄存器、第二寄存器和第三寄存器的RST端均接第一電阻Rl和第一電容Cl的連接點；所述第一寄存器的QO端、Ql端、Q2端、Q3端以及以及第二寄存器的QO端分別通過第一組五個加權電阻后接于第一輸出電容的一端,所述第一輸出電容的另一端為三相階梯正弦波電路的A相輸出端；所述第二寄存器的QO端、Ql端、Q2端、Q3端以及以及第三寄存器的QO端分別通過第二組五個加權電阻后接于第二輸出電容的一端,所述第二輸出電容的另一端為三相階梯正弦波電路的B相輸出端；所述第三寄存器的QO端、Ql端、Q2端、Q3端以及以及第一寄存器的QO端分別通過第三組五個加權電阻后接于第三輸出電容的一端,所述第三輸出電容的另一端為三相階梯正弦波電路的C相輸出端。一種階梯正弦波數字電路，其特殊之處在于包括電源、微分電路、第一寄存器、第二寄存器、第三寄存器、反相器、二十個加權電阻、第一輸出電容、第二輸出電容、第三輸出電容和第四輸出電容；所述微分電路包括串接在電源兩端的第一電阻Rl和第一電容Cl ;所述第一寄存器的Q3端接第二寄存器的D端，所述第二寄存器的Q3端接第三寄存器的D端，所述第二寄存器的Ql端通過反相器接第一寄存器的D端；所述第一寄存器、第二寄存器和第三寄存器的CP端均接同一個方波輸入，所述第一寄存器、第二寄存器和第三寄存器的RST端均接第一電阻Rl和第一電容Cl的連接點；所述第一寄存器的QO端、Ql端、Q2端、Q3端以及以及第二寄存器的QO端分別通過第一組五個加權電阻后接于第一輸出電容的一端,所述第一輸出電容的另一端為三相階梯正弦波電路的A相輸出端；所述第二寄存器的QO端、Ql端、Q2端、Q3端以及以及第三寄存器的QO端分別通過第二組五個加權電阻后接于第二輸出電容的一端,所述第二輸出電容的另一端為三相階梯正弦波電路的B相以及兩相階梯正弦波電路的a相輸出端；所述第三寄存器的QO端、Ql端、Q2端、Q3端以及以及第一寄存器的QO端分別通過第三組五個加權電阻后接于第三輸出電容的一端,所述第三輸出電容的另一端為三相階梯正弦波電路的C相輸出端；所述第二寄存器的Q3端以及第三寄存器的QO端、Ql端、Q2端、Q3端分別通過第三組五個加權電阻后接于第三輸出電容的一端，所述第三輸出電容的另一端為兩相階梯正弦波電路的b相輸出端。本實用新型的優(yōu)點I、本實用新型可實現(xiàn)單相方波分成任意多相，相位差X度的階梯正弦波，或變換成單相階梯正弦波。
5[0035]2、本實用新型多相階梯正弦波，幾乎無相位漂移，在全溫范圍內相位漂移 ^0.1° ;而且很容易濾成光滑標準的正弦波，再濾波帶來的相位漂移也很小。數字電路輸出的階梯正弦波穩(wěn)定性取決于CMOS電路輸出電平和權電阻的穩(wěn)定性，它們的穩(wěn)定性都很高，所以階梯正弦波穩(wěn)定性也很高。用數字集成電路和電阻及電容實現(xiàn)了任意分相和粗濾波，輸出高精度的階梯正弦波，為研制微電機的各類正弦波電源和產生正弦波信號奠定了很好的基礎。

圖圖圖圖圖圖
I為單相階梯正弦波電路2為單相階梯正弦波3為兩相90°階梯正弦波電路4兩相90°階梯正弦波5三相120°階梯正弦波電路6三相120°階梯正弦波+兩相90°階梯正弦波電路圖。
具體實施方式
實施例I :變換單相階梯正弦波電路。變換單相階梯正弦波電路，由一片(有兩個)寄存器電路，一個反相器，六個電阻和兩個電容構成。兩個寄存器電路串接。反相器輸入接在寄存器第六個Q端，它的輸出接寄存器I 的輸入D端。寄存器各0口接相應的五個加權電阻1 2、1 3、1 4、1 5、1 6。電阻值大小決定階梯正弦波的階梯高低，亦決定正弦波失真度的大小。上電后，Cl和Rl組成的微分電路，使寄存器電路復位，即各Q 口輸出零電平，反相器輸出高電平，總輸出A 口輸出零電平臺階1，持續(xù)一個方波脈沖時間。當第二個方波脈沖上升沿來到時，寄存器I的D端由于加的是高電平，所以寄存器I的QO 口輸出高電平，其余 Q 口輸出零電平，總輸出A 口輸出電平臺階2。當第三個方波脈沖來到時，寄存器I的D端依然加的是高電平，寄存器I的Q0、Q1 口輸出是高電平，其余Q 口輸出零電平，總輸出A 口由于并聯(lián)疊加，輸出電平臺階3。同樣，當第四個方波脈沖來到時，反相器輸出高電平，寄存器I的Q0、Q1、Q2，口都輸出高電平，其余Q 口輸出零電平，A 口輸出電平臺階4。當第五個方波脈沖來到時，反相器輸出高電平，寄存器I的Q0、Q1、Q2，Q3 口都輸出高電平，這時寄存器2的D端也加上了高電平，但寄存器2的Q 口輸出低電平，A 口的電平是臺階5。當第六個方波脈沖來到時，反相器輸出高電平，寄存器I的Q0、Q1、Q2，Q3 口和寄存器2的QO 口都輸出高電平，其余Q 口輸出低電平，A 口輸出最高臺階一臺階6。當第七個方波脈沖上升沿來到時，反相器輸出是高電平，方波上升沿過后寄存器I的Q0、Q1、Q2，Q3 口和寄存器2的 Q0、Q1 口輸出高電平，總輸出A 口依然輸出最高臺階電平。這時反相器電平雖已翻轉為低電平加在寄存器I的D輸入端，但它只為下一次做好了準備。當第八個方波脈沖上升沿來到時，寄存器I的D輸入端由于是低電平，所以寄存器I的QO 口輸出為低電平，而寄存器I 的Q1、Q2，Q3 口和寄存器2的Q0、Q1、Q2 口輸出高電平，寄存器2的Q3 口輸出低電平，總輸出A 口輸出的電平臺階降一級，輸出臺階8。當第九個、第十個、第十一個、第十二個方波脈沖來到時，臺階電平遞減，減到了零電平12，此時寄存器I的Q0、Q1、Q2，Q3 口和寄存器2的 QO 口都輸出低電平，而寄存器2的Q1、Q2、Q3 口輸出高電平。當第十三個方波脈沖來到時， 寄存器I的Q0、Q1、Q2，Q3 口和寄存器2的Q0、Q1 口輸出低電平，寄存器2的Q2、Q3 口輸出高電平，反相器又翻轉為高電平，總輸出A 口依然輸出零電平13。當第十四個方波脈沖來到時，總輸出A 口輸出臺階14，以后各口重復以上所述，輸出連續(xù)的階梯正弦波。請參看電路圖I，單相階梯正弦波圖2。以下為數字電路相關端口電平變化趨勢
IQOIQl1Q21Q32Q02Q1ID2D第一個方波脈沖OOOOOOIO第二個方波脈沖IOOOOOIO第三個方波脈沖IIOOOOIO第四個方波脈沖IIIOOOIO第五個方波脈沖IIIIOOIO第六個方波脈沖IIIIIOIO第七個方波脈沖IIIIIIOI第八個方波脈沖OIIIIIOI第九個方波脈沖OOIIIIOI第十個方波脈沖OOOIIIOI第十個方波脈沖OOOOIIOI第十二個方波脈沖OOOOOIOI第十三個方波脈沖OOOOOOIO第十四個方波脈沖IOOOOOIO實施例2:兩相90°階梯正弦波電路。兩相90°階梯正弦波電路，由一片(有兩個)寄存器電路，一個反相器，十一個電阻和三個電容構成。A相原理如同單相階梯正弦波電路原理。A、B兩相的相位差是90°，反相器設定位數和單相一樣，那么階梯正弦波一周需十二個方波時鐘脈沖完成，每個方波脈沖對應一個電平臺階，每個電平臺階就等于360/12 =30° 。這就要求從A相的第四個電平臺階同步開始輸出B相的第一個電平臺階，亦即相當退后A相三個電阻后開始連接B相一組加權電阻。由于移位寄存器是串聯(lián)，寄存器Q端電平從寄存器I的QO端源源不斷地移位傳遞到寄存器2的Q3端，這樣就能輸出相位差90° 的兩相階梯正弦波。見圖3，圖4。[0054]實施例3:三相120°階梯正弦波電路。三相120°階梯正弦波電路，由三個寄存器寄存器電路，一個反相器，十六個電阻和四個電容構成，見圖5。如果反相器設定位數和單相一樣，階梯正弦波一周需十二個方波時鐘脈沖完成， 每個電平臺階就為30°。A、B、C三相相位互差120°，相當B相的第一個電阻得和A相第五個電阻開始并連接，亦即從A相的第五個電平臺階同步開始B相階梯正弦波；(相也得和B相的第五個電阻開始并連接，亦即從A相的第九個電平臺階同步開始C相階梯正弦波。三個寄存器串聯(lián)，A相電阻R2和C相電阻R16并聯(lián)后，三相電阻接成了連環(huán)形，它和A相電阻R6和B相電阻R7并聯(lián)，以及B相電阻Rll和C相電阻R12并聯(lián)是一樣的，這樣形成每一相的一組電阻都退后前一相四個電阻后開始連接，三相輸出的階梯正弦波就互差 120。。實施例3:三相120°階梯正弦波+兩相90°階梯正弦波電路。三相120°階梯正弦波+兩相90°階梯正弦波電路，由三個寄存器寄存器電路，一個反相器，二i 個電阻和五個電容構成，見圖7。三相120°階梯正弦波+兩相90°階梯正弦波電路原理，就是在三相120°階梯正弦波的基礎上，再接一組加權電阻，讓a相和b相的相位差90°，這兩相電路接法和上面所述兩相90°階梯正弦波一樣，所以這兩相輸出階梯正弦波相位差90°。當然ABC三相和上面所述三相120°階梯正弦波接法一樣，所以ABC三相輸出相位互差120°的階梯正弦波。
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權利要求1.一種階梯正弦波數字電路，其特征在于包括電源、微分電路、第一寄存器、第二寄存器、反相器、五個加權電阻和輸出電容；所述微分電路包括串接在電源兩端的第一電Rl和第一電容Cl ；所述第一寄存器的Q3端接第二寄存器的D端，所述第二寄存器的Ql端通過反相器接第一寄存器的D端；所述第一寄存器和第二寄存器的CP端均接同一個方波輸入，所述第一寄存器和第二寄存器的RST端均接第一電阻Rl和第一電容Cl的連接點；所述第一寄存器的QO端、Ql端、Q2端、Q3端以及第二寄存器的QO端分別通過五個加權電阻后接于輸出電容的一端，所述輸出電容的另一端為單相階梯正弦波電路輸出端。
2.一種階梯正弦波數字電路，其特征在于包括電源、微分電路、第一寄存器、第二寄存器、反相器、十個加權電阻、第一輸出電容、 第二輸出電容；所述微分電路包括串接在電源兩端的第一電阻Rl和第一電容Cl ；所述第一寄存器的Q3端接第二寄存器的D端，所述第二寄存器的Ql端通過反相器接第一寄存器的D端；所述第一寄存器和第二寄存器的CP端均接同一個方波輸入，所述第一寄存器和第二寄存器的RST端均接第一電阻Rl和第一電容Cl的連接點；所述第一寄存器的QO端、Ql端、Q2端、Q3端以及以及第二寄存器的QO端分別通過五個加權電阻后接于第一輸出電容的一端，所述第一輸出電容的另一端為兩相階梯正弦波電路的A相輸出端；所述第二寄存器的QO端、Ql端、Q2端、Q3端以及以及第一寄存器的Q3端分別通過另外五個加權電阻后接于第二輸出電容的一端，所述第二輸出電容的另一端為兩相階梯正弦波電路的B相輸出端。
3.一種階梯正弦波數字電路，其特征在于包括電源、微分電路、第一寄存器、第二寄存器、第三寄存器、反相器、十五個加權電阻、 第一輸出電容、第二輸出電容、第三輸出電容；所述微分電路包括串接在電源兩端的第一電阻Rl和第一電容Cl ;所述第一寄存器的 Q3端接第二寄存器的D端，所述第二寄存器的Q3端接第三寄存器的D端，所述第二寄存器的Ql端通過反相器接第一寄存器的D端；所述第一寄存器、第二寄存器和第三寄存器的CP端均接同一個方波輸入，所述第一寄存器、第二寄存器和第三寄存器的RST端均接第一電阻Rl和第一電容Cl的連接點；所述第一寄存器的QO端、Ql端、Q2端、Q3端以及以及第二寄存器的QO端分別通過第一組五個加權電阻后接于第一輸出電容的一端，所述第一輸出電容的另一端為三相階梯正弦波電路的A相輸出端；所述第二寄存器的QO端、Ql端、Q2端、Q3端以及以及第三寄存器的QO端分別通過第二組五個加權電阻后接于第二輸出電容的一端，所述第二輸出電容的另一端為三相階梯正弦波電路的B相輸出端；所述第三寄存器的QO端、Ql端、Q2端、Q3端以及以及第一寄存器的QO端分別通過第三組五個加權電阻后接于第三輸出電容的一端，所述第三輸出電容的另一端為三相階梯正弦波電路的C相輸出端。
4.一種階梯正弦波數字電路，其特征在于包括電源、微分電路、第一寄存器、第二寄存器、第三寄存器、反相器、二十個加權電阻、 第一輸出電容、第二輸出電容、第三輸出電容和第四輸出電容；所述微分電路包括串接在電源兩端的第一電阻Rl和第一電容Cl ;所述第一寄存器的 Q3端接第二寄存器的D端，所述第二寄存器的Q3端接第三寄存器的D端，所述第二寄存器的Ql端通過反相器接第一寄存器的D端；所述第一寄存器、第二寄存器和第三寄存器的CP端均接同一個方波輸入,所述第一寄存器、第二寄存器和第三寄存器的RST端均接第一電阻Rl和第一電容Cl的連接點；所述第一寄存器的QO端、Ql端、Q2端、Q3端以及以及第二寄存器的QO端分別通過第一組五個加權電阻后接于第一輸出電容的一端，所述第一輸出電容的另一端為三相階梯正弦波電路的A相輸出端；所述第二寄存器的QO端、Ql端、Q2端、Q3端以及以及第三寄存器的QO端分別通過第二組五個加權電阻后接于第二輸出電容的一端，所述第二輸出電容的另一端為三相階梯正弦波電路的B相以及兩相階梯正弦波電路的a相輸出端；所述第三寄存器的QO端、Ql端、Q2端、Q3端以及以及第一寄存器的QO端分別通過第三組五個加權電阻后接于第三輸出電容的一端，所述第三輸出電容的另一端為三相階梯正弦波電路的C相輸出端；所述第二寄存器的Q3端以及第三寄存器的QO端、Ql端、Q2端、Q3端分別通過第三組五個加權電阻后接于第三輸出電容的一端，所述第三輸出電容的另一端為兩相階梯正弦波電路的b相輸出端。
專利摘要本實用新型涉及一種階梯正弦波數字電路，包括電源、微分電路、第一寄存器、第二寄存器、反相器、五個加權電阻和輸出電容，微分電路包括串接在電源兩端的第一電阻和第一電容，第一寄存器的端接第二寄存器的端，第二寄存器的Q1端通過反相器接第一寄存器的D端。本實用新型解決了解決了現(xiàn)有正弦波電源電路相位漂移和穩(wěn)定性無法滿足特種微電機使用需求的技術問題，可實現(xiàn)單相方波分成任意多相，相位差X度的階梯正弦波，或變換成單相階梯正弦波，多相階梯正弦波，幾乎無相位漂移，在全溫范圍內相位漂移≤0.1°。
文檔編號H03K4/02GK202353529SQ20112055946
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月18日 優(yōu)先權日2011年12月18日
發(fā)明者王勇梅, 郭林肖, 陳開陽, 陳志安 申請人:西安航天精密機電研究所