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,。