Γεννήτρια κυμάτων Sawtooth και η αρχή λειτουργίας της

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Μια κυματομορφή είναι ένα σχήμα που αντιπροσωπεύει αλλαγές στο πλάτος σε σχέση με το χρόνο. Μια περιοδική κυματομορφή περιλαμβάνει ένα ημιτονοειδές κύμα, τετράγωνο κύμα, τριγωνικό κύμα, πριονωτό κύμα. Στον άξονα x, δείχνει τον χρόνο και στον άξονα y δείχνει πλάτος. Πολλοί άνθρωποι συγχέονται συχνά μεταξύ του τριγωνικού κύματος και ενός πριονωτού κύματος. Η γεννήτρια πριονωτών κυμάτων είναι ένα είδος γραμμικής, μη-ιονοειδούς κυματομορφής και το σχήμα αυτής της κυματομορφής είναι ένα τριγωνικό σχήμα στο οποίο ο χρόνος πτώσης και ο χρόνος ανόδου είναι διαφορετικοί. Η κυματομορφή του πριονιδιού μπορεί επίσης να ονομαστεί ασύμμετρο τριγωνικό κύμα.

Γεννήτρια κυμάτων Sawtooth

Μια γραμμική, μη ημιτονοειδής, τριγωνική μορφή κυματομορφής αντιπροσωπεύει μια κυματομορφή πριονωτή στην οποία ο χρόνος πτώσης και ο χρόνος ανόδου είναι διαφορετικοί. Μια γραμμική, μη ημιτονοειδής, τριγωνική μορφή κυματομορφής αντιπροσωπεύει μια καθαρή τριγωνική κυματομορφή στην οποία ο χρόνος πτώσης και οι χρόνοι ανόδου είναι ίσοι. Η γεννήτρια Sawtooth Wave είναι επίσης γνωστή ως ασύμμετρη τριγωνική κυματομορφή. Η γραφική αναπαράσταση μιας κυματομορφής πριονιδιού δίνεται παρακάτω:




Γεννήτρια κυμάτων Sawtooth

Γεννήτρια κυμάτων Sawtooth

Οι εφαρμογές μιας πριονωτής κυματομορφής είναι σε παραγωγή συχνότητας / τόνων, δειγματοληψία, εναλλαγή θυρίστορ , διαμόρφωση κ.λπ.



Μια μη ημιτονοειδής κυματομορφή δεν είναι παρά μια πριονωτή κυματομορφή. Επειδή τα δόντια του μοιάζουν με πριόνι, ονομάζεται κυματομορφή πριονιδιού. Σε μια αντίστροφη (ή αντίστροφη) πριονωτή κυματομορφή το κύμα ξαφνικά κυμαίνεται προς τα κάτω και στη συνέχεια ανεβαίνει απότομα.

Η άπειρη σειρά Fourier είναι

Ένα συμβατικό πριόνι μπορεί να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας


Όπου Α είναι το πλάτος

Χρησιμοποιώντας έναν γρήγορο μετασχηματισμό Fourier, αυτό το άθροισμα μπορεί να υπολογιστεί πιο αποτελεσματικά. Στον τομέα του χρόνου, η κυματομορφή δημιουργείται ψηφιακά χρησιμοποιώντας τη φόρμα περιορισμένης ζώνης. Η δειγματοληψία των άπειρων αρμονικών έχει ως αποτέλεσμα τον τόνο που περιέχει αλλοιωμένη παραμόρφωση.

Σύνθεση Sawtooth

Σύνθεση Sawtooth

Αρχή εργασίας μιας γεννήτριας Sawtooth Wave χρησιμοποιώντας 555

Μια γεννήτρια πριονωτών κυμάτων μπορεί να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας ένα τρανζίστορ και ένα απλό 555 χρονόμετρο IC , όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα κυκλώματος. Αποτελείται από ένα τρανζίστορ, έναν πυκνωτή, a Δίοδος Ζένερ , αντιστάσεις από μια πηγή συνεχούς ρεύματος που χρησιμοποιούνται για τη φόρτιση του πυκνωτή. Αρχικά, ας υποθέσουμε ότι ο πυκνωτής έχει αποφορτιστεί πλήρως. Η τάση στον πυκνωτή είναι μηδέν και η έξοδος 555 είναι υψηλή λόγω των εσωτερικών συγκριτών που είναι συνδεδεμένοι στον πείρο 2.

Sawtooth Wave Generator χρησιμοποιώντας 555

Sawtooth Wave Generator χρησιμοποιώντας 555

Ο πυκνωτής αρχίζει να φορτίζει στην τάση τροφοδοσίας επειδή το εσωτερικό τρανζίστορ 555 βραχυκυκλώνει τον πυκνωτή στη γείωση και ανοίγει. Κατά τη φόρτιση, η έξοδος 555 πηγαίνει χαμηλή εάν η τάση αυξηθεί πάνω από τα 2/3 της τάσης τροφοδοσίας. Κατά την εκφόρτιση, η έξοδος 555 πηγαίνει υψηλή εάν η τάση σε C μειωθεί κάτω από το 1/3 της τάσης τροφοδοσίας. Ως εκ τούτου, ο πυκνωτής φορτίζει και εκφορτώνει μεταξύ 2/3 και 1/3 της τάσης τροφοδοσίας. Αλλά το μειονέκτημα είναι ότι απαιτεί διπολικό παροχή ηλεκτρικού ρεύματος . Η συχνότητα δίνεται από

F = (Vcc-2,7) / (R * C * Vpp)

Που,

Vpp- Μέγιστη έως μέγιστη τάση εξόδου

Vcc - Τάση τροφοδοσίας

Για να λάβετε την απαιτούμενη τιμή συχνότητας, επιλέξτε τις κατάλληλες τιμές για Vcc, Vpp, R και C

Sawtooth Wave Generator χρησιμοποιώντας OP-AMP

Χρησιμοποιείται μια κυματομορφή πριονιδιού διαμόρφωση πλάτους παλμού κυκλώματα και γεννήτριες βάσης χρόνου. Ένα ποτενσιόμετρο χρησιμοποιείται όταν ο υαλοκαθαριστήρας κινείται προς την αρνητική τάση (-V) και ο χρόνος ανόδου αυξάνεται περισσότερο από τον χρόνο πτώσης. Όταν ο υαλοκαθαριστήρας κινείται προς θετική τάση (+ V), τότε ο χρόνος ανύψωσης γίνεται μικρότερος από τον χρόνο πτώσης.

Sawtooth Wave Generator χρησιμοποιώντας OP-AMP

Sawtooth Wave Generator χρησιμοποιώντας OP-AMP

Όταν η έξοδος του συγκριτή πηγαίνει αρνητικός κορεσμός, προστίθεται μια αρνητική τάση στον ακροδέκτη αναστροφής, οπότε ο υαλοκαθαριστήρας κινείται σε αρνητική τροφοδοσία. Αυτό προκαλεί μείωση στη διαφορά δυναμικού μεταξύ του R1 και συνεπώς μειώνεται το ρεύμα μέσω του πυκνωτή και της αντίστασης.

Sawtooth Wave χρησιμοποιώντας OP-AMP

Sawtooth Wave χρησιμοποιώντας Op-Amp

Στη συνέχεια, η κλίση μειώνεται και ο χρόνος ανόδου επίσης μειώνεται. Πότε ο συγκριτής Η έξοδος είναι υπό θετικό κορεσμό, η διαφορά δυναμικού μεταξύ του R1 αυξάνεται και το ρεύμα μέσω της αντίστασης του πυκνωτή αυξάνεται επίσης. Αυτό οφείλεται στην παρουσία αρνητικής τάσης στον ακροδέκτη αναστροφής. Στη συνέχεια, η κλίση αυξάνεται και ο χρόνος πτώσης μειώνεται. Και η έξοδος επιτυγχάνεται ως πριονωτή κυματομορφή.

Για την καλωδίωση του κυκλώματος, τα ακόλουθα είναι τα εξαρτήματα:

  • Op-amp IC- 741γ
  • R-47Κ
  • R1- 1Κ
  • R2- 180Ω

Τι είναι ένα ημιτονοειδές κύμα;

Μια μαθηματική καμπύλη που περιγράφει μια ομαλή επαναλαμβανόμενη ταλάντωση λέγεται ότι είναι ημιτονοειδές ή ημιτονοειδές κύμα. Συχνά συμβαίνει στην καθαρή και στην επεξεργασία σήματος καθώς και στη φυσική, τη χημεία, τα εφαρμοσμένα μαθηματικά και σε πολλούς άλλους τομείς. Είναι η συνάρτηση του χρόνου (t). Όταν προστίθεται σε οποιοδήποτε άλλο ημιτονοειδές κύμα με την ίδια συχνότητα, φάση και μέγεθος, το ημιτονοειδές κύμα διατηρεί το σχήμα του κύματος. Είναι γνωστό ότι είναι μια περιοδική κυματομορφή που έχει αυτόν τον τύπο ιδιοκτησίας. Αυτή η σημασία οδηγεί στη χρήση της στην ανάλυση Fourier.

Y (x, t) = A sin (kx-ωt + Φ) + D

Α είναι το πλάτος
ω = 2πf, είναι η γωνιακή συχνότητα
f είναι η συχνότητα και ορίζεται ως ο αριθμός ταλαντώσεων ανά δευτερόλεπτο.
Φ είναι η γωνία φάσης
Το D είναι μη μηδενικό κεντρικό πλάτος

Τι είναι το Cosine Wave;

Το σχήμα του συνημίτονου κύματος είναι πανομοιότυπο με αυτό του ημιτονοειδούς κύματος εκτός του ότι το συνημίτονο κύμα εμφανίζεται ακριβώς ¼ κύκλους νωρίτερα από το αντίστοιχο ημιτονοειδές κύμα. Το ημιτονοειδές και το συνημίτονο κύμα έχουν την ίδια συχνότητα, αλλά το συνημίτονο κύμα οδηγεί το ημιτονοειδές κύμα κατά 90˚.

Y = cos x

Κύμα Cosine

Κύμα Cosine

Εφαρμογές

  • Η κυματομορφή του πριονιού είναι η πιο κοινή κυματομορφή που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ήχων με αφαιρετικό εικονικό και αναλογικό συνθεσάιζερ μουσικής. Επομένως, χρησιμοποιείται στη μουσική.
  • Το πριόνι είναι η μορφή οριζόντιων και κατακόρυφων σημάτων παραμόρφωσης που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ράστερ σε οθόνες οθόνης ή τηλεόραση με βάση CRT.
  • Το μαγνητικό πεδίο καταρρέει ξαφνικά στον γκρεμό του κύματος, γεγονός που προκαλεί τη θέση ηρεμίας της δέσμης ηλεκτρονίων της το συντομότερο δυνατό.
  • Το μαγνητικό πεδίο που παράγεται από τον ζυγό εκτροπής σέρνει τη δέσμη ηλεκτρονίων στη ράμπα του κύματος, δημιουργώντας μια γραμμή σάρωσης.
  • Με πολύ χαμηλότερη συχνότητα, η κατακόρυφη εκτροπή λειτουργεί με παρόμοιο τρόπο όπως το οριζόντιο σύστημα εκτροπής.
  • Η σταθερότητα των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων βελτιώνεται και, ως εκ τούτου, δεν υπάρχει ανάγκη προσαρμογής της οριζόντιας ή κάθετης γραμμικότητας της εικόνας.
  • Η θετική τάση προκαλεί μια εκτροπή προς τη μία κατεύθυνση η αρνητική τάση προκαλεί την εκτροπή σε άλλη και η κεντρική προσαρμογή χρησιμοποιεί την περιοχή της οθόνης για να απεικονίσει ένα ίχνος.
  • Το τμήμα ράμπας πρέπει να εμφανίζεται ως ευθεία γραμμή διαφορετικά, δείχνει το μαγνητικό πεδίο, το οποίο παράγεται από τον ζυγό εκτροπής, ως μη γραμμικό ,. Αυτό οδηγεί σε μη γραμμικότητα και η εικόνα της τηλεόρασης είναι στριμμένη. Ως εκ τούτου, σε αυτήν την πλευρά της εικόνας, η δέσμη ηλεκτρονίων περνά περισσότερο χρόνο.

Πρόκειται για μια γεννήτρια κυμάτων Sawtooth και την αρχή λειτουργίας της. Πιστεύουμε ότι οι πληροφορίες που δίνονται σε αυτό το άρθρο είναι χρήσιμες για εσάς για την καλύτερη κατανόηση αυτού του έργου. Επιπλέον, για οποιεσδήποτε ερωτήσεις σχετικά με αυτό το άρθρο ή οποιαδήποτε βοήθεια στην εφαρμογή του ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά έργα , μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μας επικοινωνώντας στην παρακάτω ενότητα σχολίων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποια είναι η αρχή λειτουργίας της γεννήτριας πριονωτών κυμάτων;

Φωτογραφικές μονάδες: