Design et Debugging de Altimae Praecisionis Supply Electricitatis pro Signal Testeribus Usu MAX038 et BTL Amplificatione

1 Dispositio Apparatus Alimentationis

Hoc instrumentum utitur generatore signalis parvi currentis standard ad generandum signa parvi currentis cum necessaria frequencia et angulo phasoris. Deinde, per circuitum amplificatoris et circuitum modulatoris phasoris, generatur alimentatio operativa.

1.1 Generans Signa Parvi Currentis Sine Wave Frequensia Potentiae

Circuitus generans sine wave praecipue componitur ex chip MAX038, productus ab societate MAXIM Statuum Foederatorum. Conformiter requisitis probationis, hic circuitus indiget tribus chip et potest generare saltem tria canalia signorum sine wave. MAX038 est generator functionis praecisionis altae frequentiae. Per constructionem circuiti externi simplicis (vide Figuram 1) et controllem pin A₀ et A₁ (vide Tabulam 1), possunt generari signa sine wave, rectangularia et triangula.

Adjustamentum frequentiae: Quando pin FADJ est in nivello zero, frequentia output potest calculari per formulam Fₐ = I_IN / C_f (ubi I_IN= V_ref/ R_in; Fₐ est frequentia output, in MHz; C_f est capacitance circuiti externi oscillatoris, in pF; I_IN est current output pin I_N, in μA; V_ref est voltus output pin REF; R_in est resistencia input pin IN).

Adjustamentum duty cycle: Mutatio voltus pin DADJ mutabit rates relativas capacitoris C_f. Quando pin DADJ est in nivello zero, duty cycle est 50%. Quando voltus pin DADJ variat inter -2.3～2.3 V, duty cycle variat inter 85%～15%. Adjustamentum duty cycle potest calculari per formulam V_dadj =₋50%- DC×0.0575 (ubi V_dadj est voltus in pin DADJ).

1.2 Realizatio Output Uniphasialis, Triphasialis et Biphasialis Orthogonalis Signorum Parvi Currentis

Detector phasoris interior MAX038 potest uti ad construendum circuitum phase-locked loop. Quando signa rectangularia triphasialis input sunt ad terminos PDI trium MAX038, tria signa sine wave output ab eis erunt signa AC triphasialis. Pro output uniphasialis, duo generatores signorum sine wave possunt claudi, et solus tertius generator sine wave operatur.

Non est necessarium input signa adjustamentum phasoris ad PDI. Principium output biphasialis orthogonalis signorum est consistent cum output triphasialis. Primo, claudatur unus generator sine wave, deinde applicentur duo signa rectangularia orthogonalia ad terminos PDI duorum generatorum sine wave remanentium. Duo signa sine wave output ab eis erunt signa AC biphasialis orthogonalis. Hoc signum synchronizationis externae rectangularis implementatur per PLD programmabile. Dividatur signum quadratum triphasialis potentiae in sex status (vide Figuram 2).

Manifeste, differentia temporis inter singulos status est 3.3 ms (cum periodo 20 ms ad 50 Hz). Dum singuli status durant 3.3 ms et cyclerent infinito in ordine positivo, potest output signum quadratum triphasialis potentiae. Similiter, processetur signum biphasialis orthogonalis et dividatur in quattuor status (S₇, S₈, S₉, S₁₀). Differentia temporis inter singulos status est 5 ms. Dum singuli status durant 5 ms et cyclerent infinito in ordine positivo, potest output signum quadratum biphasialis orthogonalis potentiae.

Signum controllem phasoris synchronizationis MAX038 output signa Q₂, Q₀, Q₁ ex pin 16#, 14#, et 13# chip programmabilis P16R6 (referre ad data P16R6) ad terminos synchronizationis externae PDI trium MAX038. Porta AND ponitur ad exitum pin 13#, controlletur per signum Q₃. Per editio programmi ut Q₀, Q₁, Q₂, Q₃ satisfaciant conditionibus specificis (Tabula 2), potest effici generatio signorum synchronizationis externae rectangularis triphasialis et biphasialis orthogonalis.

1.3 Principium Implementationis Amplificationis Potentiae

Circuitus amplificationis uniphasialis designatur structura Bridge-Tied Load (BTL). Duobus extremis oneris connectuntur respectiviter ad terminos output duorum amplificatorum. Output unius amplificatoris est output specularis alterius. Id est, signa oneratis in duobus extremis oneris habent tantum differentiam phasoris 180°. Voltus obtentus in onere est bis originalis voltus output unipolaris (vide Figuram 3), satisfacit requirementi ut output uniphasialis non sit minus quam 100 W.

2 Debugging Apparatus Alimentationis
2.1 Adjustamentum Distortionis Formae Output

Adjustamentum duty cycle: Apply voltus controllem signalis ab -2.3V ad +2.3V ad terminum DADJ MAX038 ad adjustandum tempus charging et discharging capacitor C_f. Adjusta triangularis output oscillatoris intra range 10% - 90%, et demum generentur sine waves, sawtooth waves, et pulse waves. Quoniam constans current 250 μA influit in terminum DADJ, conectatur resistor R_d inter hunc terminum et pin supply ref. Tunc: V_dadj = V_ref - 0.25R_d; Adjustando valorem R_d potest adjustari duty cycle triangularis et sawtooth sine affectu pulsus output synchroni, et R_d non debet esse maior quam 20 kΩ.

2.2 Adjustamentum Frequenciae Formae Output

Frequencia output MAX038 controlatur per oscillationem capacitor C_f, IIN current, et FADJ voltus. Cum fixo C_f, fine tuning frequenciae efficitur per controllem pin IIN. Pro controllo digitali, DACs connectuntur ad IIN et FADJ. Hi generant parvos voltus, convertuntur ad 0-748 μA current (plus 2 μA ab rete) pro 2-750 μA ad IIN, creantes range output frequenciae. DAC dividit hanc range in 256 gradus, permittens grossam adjustmentem via IIN current et finem tuning per DAC.

2.3 Adjustamentum Voltus Output Circuitus Amplificationis Potentiae

Tres circuitus step-up transformer uniphasiales functionant ut transformer triphasialis simul pro boosting signalis (evitando impactum significativum usus directi transformer triphasialis in signa parva). Adjustmentes voltus inter 200 V et 80 V efficiuntur per regulationem transformerum.

2.4 Adjustamentum Voltus Circuitus Operativi DC

Circuitus transformationis et stabilizationis voltus DC praebet stabilem alimentationem DC ex supply AC 220 V loci. Emit +35 V et +5 V (satisfaciendo requisitis precisionis transformer) utentes modulis DC power 7805 et 7905.

3 Conclusio

• Alimentatio designata habet functiones claras, cost-effectiveness, et altam precisionem output, plene satisfaciens requisitis instrumentorum probandi.

• Design modularis reducit complexitatem, cum circuitis interconnectis sed independentibus. Divisio functionalis clara (generatio sine wave, controllem phasoris, amplificatio potentiae, supply DC) permittit upgrades continuos ad satisfaciendas necessitates usuarii.

• Signa controllem Q₀-Q₃ compatibilitatem MCU et controllem digitalem faciunt. Combinata cum designo modulari, dispositivum emit signa sine wave triphasialis, biphasialis orthogonalis, et unifrequentiale, plus signa rectangularia/triangula variis requisitis phasoris, satisfaciendo tareas diversas.