方波转正弦波

很多微控制器(MCU)或PIC都有用于产生正弦波但是效果却不甚理想的数模转换器(DAC)输出。一般来说它们的分辨率都比较低(8到10比特)，总谐波失真率(THD)在1%内。或者，MCU或PIC使用一个带方波输出的五阶或七阶开关电容滤波器，并连接到MCU的两个I/O引脚上。一个输出被用作滤波器输入，另一个输出被用作滤波器时钟。此外，这两个输出必须是方波，并以100:1的比率跟随。

因为MCU不仅要产生一个正弦波，它还进行更多处理，所以将两个定时器或一个定时器绑定至固件通常需要很多系统开销。因此系统设计工程师不得不使用更快或更加昂贵的MCU。

这里有一个更好的办法，即利用RDD104可选的4各十进制CMOS除法器和一个MSFS5 开关电容滤波器来构建一个双芯片、失真率为0.2%的正弦波源。RDD104有两个引脚，可以从四个除法器divide-by-10、divide-by-100、divide-by-1000和divide-by-10k中选择一个。在引脚5连接外部时钟或带一个晶振，该器件就可使用。最大频率在5V直流电压下为1.5 MHz。

文中给出了方波-正弦波转换示意图。RDD104的引脚5和引脚6连接一个晶振以及一个10MΩ的电阻。引脚5还接有一个100pF的电容(C5)。MSFS5的输入电容，以及RDD104引脚6与MSF S5引脚4之间的连接具有与晶振引脚2相等的电容。由于DIV_SEL_1电平低，DIV_SEL_2电平高，所以选择100:1除法器。

MSFS5 是一个引脚可选的、七阶、低通/6端带通开关电容滤波器。这个具有8个引脚的IC可以用在Butterworth、Bessel或椭圆低通滤波器上，还可用于倍频程、1/3和1/6倍频程带通滤波器上。RDD104的Clock_Out交流耦合到MSFS5的时钟输入。设置MSFS5为1/6倍频程带通操作以实现在基频无衰减情况下方波谐波的最大衰减。可通过将FSEL和TYPE连接到VDD获得带通和1/6倍频程配置。设置滤波器为单电源运行，VDD为5V，VSS为0，GND通过2个电阻(R4和R5)连接到中间电源。用一个0.1μF的电容作为输入去耦。RDD104的输出通过两个10kΩ的电阻衰减，并交流耦合到MSFS5的滤波器输入端。有了这样的配置，我们就可以得到一个10kHz、1Vrms的正弦波输出。在5V直流下的总电流消耗少于2mA，这使该解决方案很适用于便携式应用，在400 Hz～30 0k Hz带宽之间，THD等于0.2%(在AP Portable One Plus Access测试条件下测试)。