專利名稱：階梯正弦波數(shù)字電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種正弦波數(shù)字電路。
背景技術(shù)：
特種微電機(jī)的各類正弦波電源需要相位漂移小、穩(wěn)定性好的光滑標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種階梯正弦波數(shù)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(jī)使用需求的技術(shù)問題。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種階梯正弦波數(shù)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(gè)加權(quán)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(gè)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(diǎn)；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(gè)加權(quán)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(shù)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(gè)加權(quán)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(gè)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(diǎn)；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(gè)加權(quán)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(gè)加權(quán)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(shù)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(gè)加權(quán)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(gè)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(diǎn)；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(gè)加權(quán)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(gè)加權(quán)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(gè)加權(quán)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(shù)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(gè)加權(quán)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(gè)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(diǎn)；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(gè)加權(quán)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(gè)加權(quán)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(gè)加權(quán)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(gè)加權(quán)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(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)I、本實(shí)用新型可實(shí)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(shí)用新型多相階梯正弦波，幾乎無相位漂移，在全溫范圍內(nèi)相位漂移 ^0.1° ;而且很容易濾成光滑標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，再濾波帶來的相位漂移也很小。數(shù)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(quán)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(shù)字集成電路和電阻及電容實(shí)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(jī)的各類正弦波電源和產(chǎn)生正弦波信號(hào)奠定了很好的基礎(chǔ)。

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(shí)施方式
實(shí)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(gè))寄存器電路，一個(gè)反相器，六個(gè)電阻和兩個(gè)電容構(gòu)成。兩個(gè)寄存器電路串接。反相器輸入接在寄存器第六個(gè)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(yīng)的五個(gè)加權(quán)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(fù)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(tái)階1，持續(xù)一個(gè)方波脈沖時(shí)間。當(dāng)?shù)诙€(gè)方波脈沖上升沿來到時(shí)，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(tái)階2。當(dāng)?shù)谌齻€(gè)方波脈沖來到時(shí)，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(tái)階3。同樣，當(dāng)?shù)谒膫€(gè)方波脈沖來到時(shí)，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(tái)階4。當(dāng)?shù)谖鍌€(gè)方波脈沖來到時(shí)，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(shí)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(tái)階5。當(dāng)?shù)诹鶄€(gè)方波脈沖來到時(shí)，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(tái)階一臺(tái)階6。當(dāng)?shù)谄邆€(gè)方波脈沖上升沿來到時(shí)，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(tái)階電平。這時(shí)反相器電平雖已翻轉(zhuǎn)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(zhǔn)備。當(dāng)?shù)诎藗€(gè)方波脈沖上升沿來到時(shí)，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(tái)階降一級(jí)，輸出臺(tái)階8。當(dāng)?shù)诰艂€(gè)、第十個(gè)、第十一個(gè)、第十二個(gè)方波脈沖來到時(shí)，臺(tái)階電平遞減，減到了零電平12，此時(shí)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(dāng)?shù)谑齻€(gè)方波脈沖來到時(shí)， 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(zhuǎn)為高電平，總輸出A 口依然輸出零電平13。當(dāng)?shù)谑膫€(gè)方波脈沖來到時(shí)，總輸出A 口輸出臺(tái)階14，以后各口重復(fù)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(shù)字電路相關(guān)端口電平變化趨勢
IQOIQl1Q21Q32Q02Q1ID2D第一個(gè)方波脈沖OOOOOOIO第二個(gè)方波脈沖IOOOOOIO第三個(gè)方波脈沖IIOOOOIO第四個(gè)方波脈沖IIIOOOIO第五個(gè)方波脈沖IIIIOOIO第六個(gè)方波脈沖IIIIIOIO第七個(gè)方波脈沖IIIIIIOI第八個(gè)方波脈沖OIIIIIOI第九個(gè)方波脈沖OOIIIIOI第十個(gè)方波脈沖OOOIIIOI第十個(gè)方波脈沖OOOOIIOI第十二個(gè)方波脈沖OOOOOIOI第十三個(gè)方波脈沖OOOOOOIO第十四個(gè)方波脈沖IOOOOOIO實(shí)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(gè))寄存器電路，一個(gè)反相器，十一個(gè)電阻和三個(gè)電容構(gòu)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(shè)定位數(shù)和單相一樣，那么階梯正弦波一周需十二個(gè)方波時(shí)鐘脈沖完成，每個(gè)方波脈沖對應(yīng)一個(gè)電平臺(tái)階，每個(gè)電平臺(tái)階就等于360/12 =30° 。這就要求從A相的第四個(gè)電平臺(tái)階同步開始輸出B相的第一個(gè)電平臺(tái)階，亦即相當(dāng)退后A相三個(gè)電阻后開始連接B相一組加權(quán)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(shí)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(gè)寄存器寄存器電路，一個(gè)反相器，十六個(gè)電阻和四個(gè)電容構(gòu)成，見圖5。如果反相器設(shè)定位數(shù)和單相一樣，階梯正弦波一周需十二個(gè)方波時(shí)鐘脈沖完成， 每個(gè)電平臺(tái)階就為30°。A、B、C三相相位互差120°，相當(dāng)B相的第一個(gè)電阻得和A相第五個(gè)電阻開始并連接，亦即從A相的第五個(gè)電平臺(tái)階同步開始B相階梯正弦波；(相也得和B相的第五個(gè)電阻開始并連接，亦即從A相的第九個(gè)電平臺(tái)階同步開始C相階梯正弦波。三個(gè)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(gè)電阻后開始連接，三相輸出的階梯正弦波就互差 120。。實(shí)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(gè)寄存器寄存器電路，一個(gè)反相器，二i 個(gè)電阻和五個(gè)電容構(gòu)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(chǔ)上，再接一組加權(quán)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(dāng)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(quán)利要求1.一種階梯正弦波數(shù)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(gè)加權(quán)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(gè)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(diǎn)；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(gè)加權(quán)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(shù)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(gè)加權(quán)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(gè)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(diǎn)；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(gè)加權(quán)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(gè)加權(quán)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(shù)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(gè)加權(quán)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(gè)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(diǎn)；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(gè)加權(quán)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(gè)加權(quán)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(gè)加權(quán)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(shù)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(gè)加權(quán)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(gè)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(diǎn)；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(gè)加權(quán)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(gè)加權(quán)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(gè)加權(quán)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(gè)加權(quán)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(shí)用新型涉及一種階梯正弦波數(shù)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(gè)加權(quán)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(shí)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(jī)使用需求的技術(shù)問題，可實(shí)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(nèi)相位漂移≤0.1°。
文檔編號(hào)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(quán)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(jī)電研究所