[讨论] 求100Mhz正弦波震荡电路

bigbat   2022-7-26 13:57 楼主

需要一个100Mhz的正弦波信号源,但是市面上没有可以产生100Mhz的正弦波电路。从网上查找资料有说可以使用25M的晶振通过分频器和锁相环电路可以完成设计,所以就找了相关的电路芯片。

1、锁相环:CD74HC4046

2、分频器:cd4518

3、三极管:S9013

4、晶振:无源25M

5、滤波电感:100uH,5V电源

25Mhz本振电路准备采用并联晶体谐振电路。

image.png  然后采用CD74HC4046和CD4518进行4倍频。

问题:

1、可是通过资料分析,说锁相环和分频器出来的电路是“方波”不是“正弦波”。

2、CD74HC4046这个锁相环根本就无法工作于100Mhz的频率,其中心频率最高只有35Mhz.

基于以上的疑问,可能这一方案无法达成目标。恳请各位高手给分析一下以上方案是否可行,或请另赐一可行方案。谢谢各位!!

回复评论 (22)

锁相环和分频器出来的电路是“方波”不是“正弦波”,这不要紧,把方波经滤波转换成正弦并不困难。重要的是 74HC4046 不能工作到100MHz。

点赞  2022-7-26 14:09

既然楼主准备用分立元器件自己搭25MHz石英晶体振荡器,可以考虑购买100MHz的五次泛音石英晶体来搭振荡器。这样的石英晶体实际上就是20MHz的基频石英晶体。

点赞  2022-7-26 14:35

高频电路没搞过的话,难度很大。不如买个100MHz有源晶振,做个滤波器得到正弦波

点赞  2022-7-30 13:01
引用: jimtien 发表于 2022-7-30 13:01 高频电路没搞过的话,难度很大。不如买个100MHz有源晶振,做个滤波器得到正弦波

方波不太容易转换成正弦波,到是三角波更容易些。但是方波转换成三角波又很困难

点赞  2022-7-30 15:52
引用: bigbat 发表于 2022-7-30 15:52 方波不太容易转换成正弦波,到是三角波更容易些。但是方波转换成三角波又很困难

我在2楼说过:把方波经滤波转换成正弦并不困难。

只要把二次及以上的谐波都滤除,剩下的就是正弦波。为实现此目的,一个低通滤波即可。对你的情况而言,用一个LC谐振回路进行带通滤波更合适。

点赞  2022-7-30 16:03
引用: maychang 发表于 2022-7-30 16:03 我在2楼说过:把方波经滤波转换成正弦并不困难。 只要把二次及以上的谐波都滤除,剩下的就是正弦波。 ...

100Mhz的频率很高,我怕LC滤波直接就给整没有了。1/200Mhz=2*PI*SQR(L*C),6.33E-19=L*C,电感一般是10uH的样子10E-6,电容20pf的样子10E-12,也就是6+12,-18次方和-19比较,这样的器件还差一个量级。

所以很是担心。

 

点赞  2022-7-30 16:51
引用: maychang 发表于 2022-7-30 16:03 我在2楼说过:把方波经滤波转换成正弦并不困难。 只要把二次及以上的谐波都滤除,剩下的就是正弦波。 ...

不知道前辈有什么更好的办法,如果是能够直接出100Mhz的震荡电路最好,可是我自己的计算目前能够掌握的振荡器电路我都计算过,没有办法找到合适的器件。

点赞  2022-7-30 16:55

三极管倒是很容易找到高频率的,S9018这样的管子最高可以工作在1.1GHZ。就是工作频率也是800Mhz,对于100M我想也是够用了吧。

因为我没有作过高频的设计,以上都是我的想象,烦请前辈赐教。

点赞  2022-7-30 17:03
引用: bigbat 发表于 2022-7-30 16:51 100Mhz的频率很高,我怕LC滤波直接就给整没有了。1/200Mhz=2*PI*SQR(L*C),6.33E-19=L*C,电感一般是10uH ...

谐振于100MHz的L和C都可以分立元件实现,不是非常困难的事,不必担心。

点赞  2022-7-30 17:09
引用: bigbat 发表于 2022-7-30 16:55 不知道前辈有什么更好的办法,如果是能够直接出100Mhz的震荡电路最好,可是我自己的计算目前能够掌握的振 ...

LC谐振回路滤波,不必使用任何器件,只需要L和C两个元件。

点赞  2022-7-30 17:11

如果100M频率稳定度不要求特别高,采用改进型电容3点式震荡电路。

点赞  2023-9-12 16:26

100MHz晶振加9018晶体管就可以产生正弦波

点赞  2023-12-12 00:18

直接买个100M正弦波有源晶振就好了,如果你非要用电路来实现的化,用晶振和三极管或者MOS管加上LC构成信号发生电路也行,前帖中也说过用改进电容三点式也行,具体电路可以参考ADI模拟电路设计或者振荡电路设计

点赞  2023-12-12 16:00

可以参考一下这本书,希望对你有帮助

振荡电路的设计与应用 .pdf (19.98 MB)
(下载次数: 13, 2023-12-12 16:02 上传)
点赞 (1) 2023-12-12 16:03

产生100MHz正弦信号并不困难,有许多种方法可以实现。

但是需要多大的信号功率?也就是需要知道负载电阻大小以及输出电压大小。小功率信号很容易,大功率高频信号就困难多了。

点赞  2023-12-12 18:02

就拿楼主提出的锁相环倍频来说,4046是肯定不行的,但是还有其他锁相环啊,例如ADF4001可以工作到200M,ADF4002可以工作到400M.

点赞  2023-12-12 18:05
引用: gmchen 发表于 2023-12-12 18:05 就拿楼主提出的锁相环倍频来说,4046是肯定不行的,但是还有其他锁相环啊,例如ADF4001可以工作到200M,ADF ...

谢谢老师,我是看到了一个国外的大神,使用一个三极管和一个晶振就整成了100MHZ的电路。不知道那原理

image.png  

点赞  2023-12-13 09:14
引用: bigbat 发表于 2023-12-13 09:14 谢谢老师,我是看到了一个国外的大神,使用一个三极管和一个晶振就整成了100MHZ的电路。不知道那原理 ...

一个晶体管与一个晶体构成的振荡器,实际上是一个三点式振荡器,其中石英晶体等效为一个电感。

点赞  2023-12-13 13:57

但是石英晶体无法做到100MHz那个频率,所以实际上用的晶体是20MHz或者33.33MHz的,然后在晶体管集电极接一个谐振在100MHz的LC回路作为选频网络,选出20MHz的5倍频或者33.33MHz的3倍频信号。

点赞  2023-12-13 14:02
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