Τετραγωνικό κύμα: Διάγραμμα κυκλώματος και τα πλεονεκτήματά του

Τι είναι η γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων: διάγραμμα κυκλώματος & πλεονεκτήματα

Πίνακας περιεχομένων

Γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων | γεννήτρια σήματος τετραγωνικού κύματος

Τι είναι γεννήτρια τετραγωνικού κύματος;

Η γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων είναι ένας ημιτονοειδής ταλαντωτής κυματομορφής που είναι ικανός να παράγει τετραγωνικά κύματα. Το κύκλωμα σκανδάλης Schmitt είναι υλοποίηση γεννητριών τετραγωνικού κύματος. Ένα άλλο όνομα για τη γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων είναι ένα Astable ή ένας πολυ-δονητής ελεύθερης λειτουργίας.

Κύκλωμα γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων | κύκλωμα γεννήτριας σήματος τετραγωνικού κύματος

κύκλωμα γεννήτρια τετραγωνικού κύματος

Γεννήτρια τετραγωνικού κύματος και τριγωνικού κύματος | Τετράγωνη και τριγωνική γεννήτρια κυμάτων με χρήση ενισχυτή op

Γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων χρησιμοποιώντας ενισχυτή op

Μια γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων χρησιμοποιώντας ένα λειτουργικός ενισχυτής ονομάζεται επίσης astable multivibrator. Όταν ένας λειτουργικός ενισχυτής αναγκάζεται να λειτουργεί στην περιοχή κορεσμού, δημιουργεί τετραγωνικά κύματα. Η έξοδος του op-amp κυμαίνεται μεταξύ του θετικού και του αρνητικού κορεσμού και παράγει τετραγωνικά κύματα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το κύκλωμα op-amp εδώ είναι επίσης γνωστό ως πολυ-δονητής ελεύθερης λειτουργίας.

Η γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων λειτουργεί

Το κύκλωμα του op-amp περιέχει έναν πυκνωτή, αντιστάσεις και ένα διαχωριστή τάσης. Ο πυκνωτής C και ο αντιστάτης R συνδέονται με τον ακροδέκτη αναστροφής, όπως φαίνεται στο σχήμα 1. Ο ακροδέκτης που δεν αντιστρέφεται συνδέεται σε δίκτυο διαχωριστή τάσης με αντιστάσεις R1 Και R2Το Παρέχεται τάση τροφοδοσίας στον ενισχυτή λειτουργίας. Ας υποθέσουμε ότι η τάση στον μη αναστρέψιμο ακροδέκτη είναι V1 και απέναντι από το τερματικό αναστροφής είναι V2. Vd είναι η διαφορική τάση μεταξύ του ακροδέκτη αναστροφής και μη αντιστροφής. Αρχικά, ο πυκνωτής δεν έχει φόρτιση. Επομένως, μπορούμε να πάρουμε το V2 ως μηδέν.

Ξέρουμε, Vd = V1-V2

Όπως αρχικά, ο V2= 0, Vd = V1

Ξέρουμε, V1 είναι συνάρτηση της τάσης μετατόπισης εξόδου, R1, και R2Το Η διαρροή έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία τάσης μετατόπισης εξόδου.

Vd μπορεί να είναι θετικό ή αρνητικό. Εξαρτάται από την πολικότητα της τάσης μετατόπισης εξόδου.

Ας υποθέσουμε αρχικά, Vd είναι θετικό. Έτσι ο πυκνωτής δεν έχει φόρτιση και ο ενισχυτής έχει μέγιστο κέρδος. Έτσι, η θετική διαφορική τάση θα οδηγήσει την τάση εξόδου του op-amp Vo προς τη θετική τάση κορεσμού.

Έτσι V_ {1} = \ frac {R_ {1}} {R_ {1}+R_ {2}} V_ {sat}

Σε αυτό το σημείο, ο πυκνωτής αρχίζει να φορτίζει προς τη θετική τάση κορεσμού μέσω της αντίστασης R. Θα αυξήσει την τάση του από το μηδέν σε μια συγκεκριμένη τιμή. Αφού επιτευχθεί μια τιμή ελαφρώς μεγαλύτερη από το V1, το op-amp θα δώσει αρνητική τάση εξόδου και θα φτάσει στην αρνητική τάση κορεσμού. Τότε η εξίσωση γίνεται,

Vd = -V1+V2

-V_ {1} = \ frac {R_ {1}} {R_ {1}+R_ {2}} (-V_ {sat})

Ως V1 είναι αρνητικός τώρα, ο πυκνωτής αρχίζει να εκφορτίζεται προς αρνητική τάση κορεσμού έως μια ορισμένη τιμή. Μετά την επίτευξη μιας τιμής ελαφρώς μικρότερη από το V1, η τάση εξόδου θα μετακινηθεί ξανά σε θετική τάση κορεσμού.

Αυτό το συνολικό φαινόμενο συμβαίνει επανειλημμένα, δημιουργώντας τα τετραγωνικά κύματα (φαίνεται στο σχήμα 2). Επομένως παίρνουμε τετράγωνα κύματα που αλλάζουν μεταξύ +Vχωριό και -Vχωριό.

Ως εκ τούτου, | V_ {1} | = \ frac {R_ {1}} {R_ {1}+R_ {2}} | V_ {sat} |

Η χρονική περίοδος της εξόδου του τετραγωνικού κύματος, T=2RC\ln (\frac{2R_{1}+R_{2}}{R_{2}})

Τριγωνική γεννήτρια κυμάτων με χρήση ενισχυτή op

Υπάρχουν δύο μέρη ενός κυκλώματος τριγωνικής γεννήτριας κυμάτων. Το ένα μέρος δημιουργεί το τετραγωνικό κύμα και το δεύτερο μέρος μετατρέπει το τετραγωνικό κύμα σε τριγωνική κυματομορφή. Το πρώτο κύκλωμα αποτελείται από ένα op-amp και ένα διαχωριστή τάσης συνδεδεμένο στο μη αναστρέψιμο τερματικό του op-amp. Ο ακροδέκτης αναστροφής είναι γειωμένος.

Η έξοδος αυτού του op-amp λειτουργεί ως είσοδος για το δεύτερο μέρος, το οποίο είναι ένα κύκλωμα ολοκλήρωσης. Περιέχει έναν άλλο λειτουργικό ενισχυτή του οποίου ο ακροδέκτης αντιστροφής συνδέεται με έναν πυκνωτή και μια αντίσταση, όπως φαίνεται στο σχήμα 3. Ο μη αναστρέψιμος ακροδέκτης του op-amp είναι γειωμένος. Ας πούμε ότι η πρώτη έξοδος είναι Vo1 και η δεύτερη έξοδος είναι Vo2Το Vo2 συνδέεται με το πρώτο op-amp ως ανατροφοδότηση.

Ο συγκριτής S1 συγκρίνει συνεχώς την τάση του σημείου Α (σχήμα 3) με την τάση γείωσης, δηλαδή μηδέν. Σύμφωνα με τη θετική και την αρνητική τιμή, το τετραγωνικό κύμα δημιουργείται στο Vo1Το Στην κυματομορφή, βλέπουμε ότι όταν η τάση στο σημείο Α είναι θετική, το S1 δίνει +Vχωριό ως έξοδο. Αυτή η έξοδος παρέχει είσοδο για το δεύτερο op-amp που παράγει αρνητική ράμπα Voltage Vr ως έξοδο. Vr δίνει αρνητική τάση έως μια ορισμένη τιμή. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, η τάση στο Α πέφτει κάτω από το μηδέν και το S1 δίνει -Vχωριό ως έξοδος.

Σε αυτό το στάδιο, η τιμή του Vr αρχίζει να αυξάνεται προς τη θετική τάση κορεσμού. Όταν η τιμή περάσει +Vr, η έξοδος του τετραγωνικού κύματος ανεβαίνει έως +VχωριόΤο Αυτό το φαινόμενο συνεχίζεται συνεχώς, παρέχοντας το τετραγωνικό κύμα καθώς και το τριγωνικό κύμα (φαίνεται στο σχήμα 4).

Για ολόκληρο αυτό το κύκλωμα, παρατηρούμε ότι όταν ο Vr αλλάζει από θετικό σε αρνητικό, αναπτύσσεται μια θετική τάση κορεσμού. Ομοίως, όταν ο Vr αλλάζει από αρνητικό σε θετικό, αναπτύσσεται αρνητική τάση κορεσμού. Αντίσταση R3 συνδέεται με το Vo1 ενώ, αντίσταση R2 συνδέεται με το Vo2Το Επομένως, η εξίσωση μπορεί να γραφτεί ως,

-\ frac {V_ {r}} {R_ {2}} =-\ frac {+V_ {sat}} {R_ {3}}

V_ {r} =-\ frac {R_ {2}} {R_ {3}} (-V_ {sat})

Τάση εξόδου κορυφής προς κορυφή V_ {pp} = V_ {r}-(-V_ {r}) = 2V_ {r} = \ frac {2R_ {2}} {R_ {3}} (V_ {sat})

Η έξοδος στο κύκλωμα ολοκλήρωσης δίνεται από,

V_ {o} =-\ frac {1} {R_ {1} C_ {1}} \ int_ {0}^{t} V_ {input} dt

Εδώ, Vo=Vpp και Vεισαγωγή= -Vχωριό

Έτσι, βάζοντας τις αξίες που παίρνουμε, V_{pp}=-\frac{1}{R_{1}C_{1}}\int_{0}^{T/2}(-V_{sat})dt=\frac{V_{sat}}{R_{1}C_{1}}\times\frac{T}{2}

Ως εκ τούτου, T=\frac{2R_{1}C_{1}}{V_{sat}}\times V_{pp}=\frac{2R_{1}C_{1}}{V_{sat}}\times \frac{2R_{2}}{R_{3}}(V_{sat}) = \frac{4R_{1}R_{2}C_{1}}{R_{3}}

Συχνότητα λοιπόν f= \frac{R_{3}}{4R_{1}R_{2}C_{1}}

Τύπος γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων

Χρονική περίοδος γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων

Η χρονική περίοδος της γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων, T=2RC\ln (\frac{2R_{1}+R_{2}}{R_{2}})

R = αντίσταση

C = χωρητικότητα του πυκνωτή που συνδέεται με τον ακροδέκτη αναστροφής του op-amp R1 Και R2 = αντίσταση του διαχωριστή τάσης. 

Τύπος συχνότητας γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων

Η συχνότητα της γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων, f=\frac{1}{2RC\ln (\frac{2R_{1}+R_{2}}{R_{2}})}

Γεννήτρια τετραγωνικού κύματος μεταβλητής συχνότητας

Συνήθως, τα κυκλώματα πολλαπλών δονητών χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία τετραγωνικών κυμάτων. Τα κυκλώματα RC ή LR μπορούν να δημιουργήσουν μια περιοδική αλληλουχία οιονεί ορθογώνιων παλμών τάσης χρησιμοποιώντας το χαρακτηριστικό κορεσμού του ενισχυτή. Το κύκλωμα γεννήτριας τετραγωνικού κύματος μεταβλητής συχνότητας αποτελείται από τέσσερα κύρια συστατικά- έναν γραμμικό ενισχυτή και έναν μετατροπέα με συνολικό κέρδος K, ένα κύκλωμα κουρευτικής μηχανής με ορισμένα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά εισόδου-εξόδου και έναν διαφοροποιητή που περιλαμβάνει δίκτυο RC ή LR με τη χρονική σταθερά; Το Η χρονική περίοδος του ληφθέντος σήματος είναι

T = 2? Ln (2K-1)

Αυτό το κύκλωμα πολλαπλών δονητών μπορεί να παράγει ομοιόμορφους παλμούς τάσης λόγω του συμμετρικού χαρακτηριστικού κορεσμού του κυκλώματος κουρευτή. Μπορούμε να μεταβάλλουμε τη συχνότητα ταλάντωσης μεταβάλλοντας είτε τη χρονική σταθερά του διαφοροποιητή είτε το κέρδος του ενισχυτή.

Γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων AVR

Είναι δυνατή η δημιουργία διαφορετικών κυματομορφών χρησιμοποιώντας μικροελεγκτές AVR διασυνδέοντας έναν ψηφιακό σε αναλογικό μετατροπέα (DAC). Το DAC μετατρέπει τους ψηφιακούς εισόδους του μικροελεγκτή σε αναλογικές εξόδους και έτσι δημιουργεί διαφορετικές αναλογικές κυματομορφές. Η έξοδος DAC είναι στην πραγματικότητα το τρέχον ισοδύναμο της εισόδου. Έτσι, χρησιμοποιούμε ολοκληρωμένο κύκλωμα 741 λειτουργικού ενισχυτή ως μετατροπέα ρεύματος σε τάση.

Ο μικροελεγκτής δίνει χαμηλές και υψηλές εξόδους με εναλλακτικό τρόπο ως είσοδο στο DAC μετά την εφαρμογή κάποιας καθυστέρησης. Στη συνέχεια, το DAC παράγει αντίστοιχες εναλλακτικές αναλογικές εξόδους μέσω του κυκλώματος op-amp για να παράγει μια τετραγωνική κυματομορφή.

Γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων υψηλής συχνότητας

Οι γεννήτριες τετραγωνικών κυμάτων υψηλής συχνότητας παράγουν ακριβείς κυματομορφές με ελάχιστα εξωτερικά εξαρτήματα υλικού. Η συχνότητα εξόδου μπορεί να κυμαίνεται από 0.1 Hz έως 20 MHz. Ο κύκλος εργασίας είναι επίσης μεταβλητός. Οι γεννήτριες τετραγωνικών κυμάτων υψηλής συχνότητας χρησιμοποιούνται σε

  • Γεννήτριες λειτουργιών ακριβείας
  • Ταλαντωτές ελεγχόμενης από τάση
  • Διαμορφωτές συχνότητας
  • Διαμορφωτές Παλμικού Πλάτους
  • Βρόχοι κλειδώματος φάσης
  • Συνθέτης συχνότητας
  • Γεννήτριες FSK

Χρονική Περίοδος και Συχνότητα Παραγωγή Γεννήτριας Τετραγωνικού Κύματος

Σύμφωνα με τις ιδανικές συνθήκες op-amp, το ρεύμα μέσω αυτού είναι μηδέν. Επομένως, εφαρμόζοντας το νόμο του Kirchhoff, μπορούμε να γράψουμε,

\frac{V_{1}-V_{0}}{R_{2}}+\frac{V_{1}}{R_{1}}=0

V_{1}(\frac{1}{R_{2}}+\frac{1}{R_{1}})=\frac{V_{0}}{R_{2}}

V_{1}(\frac{R_{1}+R_{2}}{R_{1}})=V_{0}

Η αναλογία \ frac {R_ {1}} {R_ {1}+R_ {2}} είναι γνωστό ως κλάσμα ανάδρασης και συμβολίζεται με β.

Όταν V1 φτάνει σε θετική τάση κορεσμού,

 V0 = + Vχωριό,

V1/β = +Vχωριό

Ή, V1 = βVχωριό

Ομοίως, όταν ο V1 φθάνει σε αρνητική τάση κορεσμού,

 V0 = -Vχωριό,

V1/β = -Vχωριό

Ή, V1 = -βVχωριό

Μέχρι αυτή τη στιγμή, ο πυκνωτής έχει φορτιστεί στο βιογραφικό1 = CβV0? αρχίζει πάλι να αποφορτίζεται. Έτσι, σύμφωνα με τη γενική εξίσωση πυκνωτή με ένα αρχικό φορτίο Q0,

Q = CV (1-e^{\ frac {t} {RC}})+Q_ {0} e^{\ frac {t} {RC}}

Γνωρίζουμε, εδώ V = -V0 και Q0= βCV0

Έτσι Q = -CV_ {0} (1-e^{\ frac {t} {RC}})+\ beta CV_ {0} e^{\ frac {t} {RC}}

Τώρα, όταν το Q πηγαίνει στο -CV1 = -CβV0, ένας άλλος διακόπτης συμβαίνει στο t = T/2. Αυτή τη στιγμή, 

-\beta CV_{0}=-CV_{0}(1-e^{\frac{T}{2RC}})+\beta CV_{0}e^{\frac{T}{2RC}}

1+ \ beta = (1- \ beta) e^{\ frac {T} {2RC}}

e^{\ frac {T} {2RC}} = \ frac {1+ \ beta} {1- \ beta}

\ frac {T} {2RC} = ln (\ frac {1+ \ beta} {1- \ beta})

Ως εκ τούτου, T = 2RCln (\ frac {1+ \ beta} {1- \ beta})

Συχνότητα f=\frac{1}{T}=\frac{1}{2RCln(\frac{1+\beta }{1-\beta })}

555 κύκλωμα χρονοδιακόπτη γεννήτρια τετραγωνικού κύματος | Κύκλωμα γεννήτριας 555 τετραγωνικών κυμάτων

Γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων χρησιμοποιώντας 555 IC | 555 τετραγωνική γεννήτρια κυμάτων

555 τετραγωνική γεννήτρια κύματος 50% κύκλος λειτουργίας

Η γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων μπορεί να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας το ενσωματωμένο κύκλωμα χρονοδιακόπτη 555. Είναι αποτελεσματικό για τη δημιουργία τετραγωνικών παλμών χαμηλότερης συχνότητας και ρυθμιζόμενου κύκλου λειτουργίας. Το αριστερό τμήμα του IC περιλαμβάνει τα Pins 1-4- Ground, Trigger, Output και Reset. Οι καρφίτσες 5-8 βρίσκονται στη δεξιά πλευρά. Ο πείρος 5, ο πείρος 6, ο πείρος 7 και ο πείρος 8 είναι η τάση ελέγχου, το κατώφλι, η εκφόρτιση και η θετική τάση τροφοδοσίας αντίστοιχα. Το κύριο κύκλωμα αποτελείται από το 555 IC, δύο αντιστάσεις, δύο πυκνωτές και μια πηγή τάσης 5-15 Volt. Αυτό το κύκλωμα μπορεί περαιτέρω να βελτιστοποιηθεί χρησιμοποιώντας μια δίοδο για να παράγει ένα τέλειο τετραγωνικό κύμα. Ο χρονοδιακόπτης 555 μπορεί εύκολα να δημιουργήσει τετράγωνα κύματα σε αστάθεια.

Το διάγραμμα κυκλώματος φαίνεται στο σχήμα 5. Το pin 2 (Trigger) και το pin 6 (Threshold) συνδέονται έτσι ώστε το κύκλωμα να ενεργοποιείται συνεχώς σε κάθε κύκλο. Ο πυκνωτής C φορτίζει και από τις δύο αντιστάσεις αλλά εκφορτίζεται μόνο μέσω του R2 συνδεδεμένο με τον πείρο 7 (εκφόρτιση). Ο χρονοδιακόπτης ξεκινά όταν η τάση του πείρου 2 μειωθεί κάτω \ frac {1} {3} V_ {CC}Το Εάν ο χρονοδιακόπτης 555 ενεργοποιηθεί μέσω του πείρου 2, η έξοδος του πείρου 3 γίνεται υψηλή. Όταν αυτή η τάση ανέβει μέχρι \ frac {2} {3} V_ {CC}, τελειώνει ο κύκλος και η έξοδος του πείρου 3 γίνεται χαμηλή. Αυτό το φαινόμενο έχει ως αποτέλεσμα την έξοδο τετραγωνικού κύματος.

Οι παρακάτω εξισώσεις καθορίζουν το χρόνο φόρτισης ή Τon και ο χρόνος εκφόρτισης ή Τoff:

Ton= 0.693 (R1+R2)C

Toff= 0.693R2C

Ο συνολικός χρόνος κύκλου Τ = 0.693 (R1+R2+R2) C = 0.693 (R1+2R2)C

Επομένως, η συχνότητα f=\frac{1}{T}=\frac{1.44}{(R_{1}+2R_{2})C}

Κύκλος καθηκόντων =\frac{T_{on}}{T}=\frac{R_{1}+R_{2}}{R_{1}+2R_{2}}

555 γεννήτρια τετραγωνικού κύματος μεταβλητής συχνότητας

Για να δημιουργήσουμε μια γεννήτρια τετραγωνικού κύματος μεταβλητής συχνότητας, παίρνουμε ένα χρονοδιακόπτη 555 IC. Αρχικά, κάνουμε τον πείρο 2 και τον πείρο 6 βραχυκυκλωμένους. Στη συνέχεια συνδέουμε ένα καλώδιο βραχυκυκλωτήρα μεταξύ του πείρου 8 και του πείρου 4. Συνδέουμε το κύκλωμα στο θετικό VccΤο Ο πείρος 1 συνδέεται με τη γείωση. Ένας πυκνωτής 10 nF συνδέεται με τον πείρο 5. Ένας μεταβλητός πυκνωτής συνδέεται με τον πείρο 2. Ο πείρος 4 και ο πείρος 8 γίνονται βραχυκύκλωμα. Μια αντίσταση 10 Kohm συνδέεται μεταξύ του πείρου 7 και του πείρου 8. Ένα ποτενσιόμετρο 100 Kohm συνδέεται μεταξύ του πείρου 6 και του πείρου 7. Αυτό το κύκλωμα παράγει τετραγωνικές κυματομορφές. Μπορούμε να ρυθμίσουμε τη συχνότητα με τη βοήθεια του ποτενσιόμετρου.

Γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων ATtiny85

Ο μικροελεγκτής ATR 85-bit AVR βασισμένος σε RISC CPU, διαθέτει διεπαφή 8 ακίδων και μετατροπέα ADC 8 bit. Ο χρονοδιακόπτης στο ATtiny10 ρυθμίζει τη λειτουργία διαμόρφωσης πλάτους παλμού και βοηθά στη μεταβολή του κύκλου λειτουργίας έτσι ώστε να δημιουργηθεί το κατάλληλο τετραγωνικό κύμα.

Γεννήτρια ήχου τετραγωνικού κύματος

Τα τετραγωνικά κύματα είναι ένα από τα τέσσερα θεμελιώδη κύματα που δημιουργούν ήχο. Τα άλλα τρία κύματα είναι το τριγωνικό κύμα, το ημιτονοειδές κύμα και το πριονωτό κύμα. Μαζί τα κύματα μπορούν να παράγουν διαφορετικούς ήχους εάν μεταβάλλουμε το πλάτος και τη συχνότητα. Αν αυξήσουμε την τάση, δηλαδή το πλάτος, η ένταση του ήχου αυξάνεται. Αν αυξήσουμε τη συχνότητα, αυξάνεται η ένταση του ήχου.

Δημιουργία τετραγωνικών κυμάτων 1khz το 8051

Μπορούμε να προγραμματίσουμε τους μικροελεγκτές 8051 να παράγουν ένα τετραγωνικό κύμα της επιθυμητής συχνότητας. Εδώ, η συχνότητα του σήματος είναι 1 kHz, οπότε η χρονική περίοδος είναι 1 χιλιοστό του δευτερολέπτου. Ο κύκλος λειτουργίας 50% είναι ο καλύτερος για τέλεια τετραγωνικά κύματα. Έτσι, Τon=Toff= 0.5 ms

Κύκλωμα και συνδέσεις: Για να κάνουμε το κύκλωμα, χρειαζόμαστε τα ακόλουθα στοιχεία-

  • Μικροελεγκτής 8051
  • Μετατροπέας ψηφιακού σε αναλογικό
  • Αντιστάσεις και πυκνωτές
  • Τελεστικος ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ

Συνδέουμε τον ακροδέκτη επαναφοράς στην πηγή τάσης (Vcc) και τους ακροδέκτες δεδομένων DAC στη θύρα 1 του μικροελεγκτή 8051. Το πιο σημαντικό κομμάτι πρέπει να συνδεθεί με το Α1 pin (pin 5) στο DAC και το λιγότερο σημαντικό bit με το A8 καρφίτσα.

Λογική: Αρχικά, θέσαμε οποιαδήποτε από τις θύρες 8051 σε λογική 1 ή υψηλή και στη συνέχεια περιμένουμε για κάποιο χρονικό διάστημα για να έχουμε σταθερή τάση DC. Αυτός ο χρόνος είναι γνωστός ως καθυστέρηση. Τώρα θέσαμε την ίδια θύρα στη λογική 0 ή χαμηλή και περιμένουμε ξανά για λίγο. Η διαδικασία συνεχίζεται σε ένα βρόχο μέχρι να απενεργοποιήσουμε τον μικροελεγκτή.

Γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων χρησιμοποιώντας IC 741 | γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων χρησιμοποιώντας op amp 741

Το κύκλωμα γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων IC 741 απεικονίζεται στο παραπάνω σχήμα (εικόνα 6). Ο λειτουργικός ενισχυτής στο κύκλωμα που κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας το γενικό IC 741. Το pin 2 του IC είναι συνδεδεμένο με τον ακροδέκτη αναστροφής και ο πείρος 3 συνδέεται με τον ακροδέκτη που δεν αντιστρέφεται. Ο πείρος 7 και ο πείρος 4 συνδέονται με τη θετική και την αρνητική τάση τροφοδοσίας, αντίστοιχα. Η έξοδος συνδέεται με τον πείρο 6. Ο πυκνωτής, η αντίσταση και ο διαχωριστής τάσης είναι συνδεδεμένοι, όπως φαίνεται στο σχήμα.

Η αρχή λειτουργίας του κυκλώματος IC 741 είναι παρόμοια με αυτή της γενικής γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων. Ο πυκνωτής συνεχίζει να φορτίζει και να εκφορτίζεται μεταξύ της θετικής και της αρνητικής τάσης κορεσμού. Έτσι παράγει το τετραγωνικό κύμα. 

Η χρονική περίοδος T=2RC\ln (\frac{2R_{1}+R_{2}}{R_{2}})

Η συχνότητα είναι η αμοιβαία της χρονικής περιόδου, δηλ. f=\frac{1}{2RC\ln (\frac{2R_{1}+R_{2}}{R_{2}})}

Κωδικός MATLAB για τη δημιουργία τετραγωνικού κύματος

Η εντολή Matlab για τη δημιουργία τετραγωνικού κύματος δίνεται παρακάτω-

clc
close all
clear  #clearing all previous data
t=1:0.01:50;  #defining X axis from 1 to 50 with step 0.01
Y=square (t,50);   #taking a variable Y for a square wave with 50% duty cycle
plot(Y,t);  #plotting the curve
xlabel('Time');  #labelling X-axis as Time
ylabel('Amplitude');  #labelling Y-axis as Amplitude
title('Square Wave'); #the title of the plot is Square Wave
axis([-2 1000 5 -5]);  #modifying the graph for visualization

Γεννήτρια τετραγωνικού κύματος ασταθής πολυ -δονητής

Γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων χρησιμοποιώντας τρανζίστορ | γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων τρανζίστορ

Μια άλλη τεχνική για τη δημιουργία μιας γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων (Astable Multivibrator) είναι η χρήση ενός τρανζίστορ BJT ή διπολικής σύνδεσης. Η λειτουργία αυτής της γεννήτριας τετραγωνικού κύματος ή ενός σταθερού πολυ -δονητή εξαρτάται από την ιδιότητα μεταγωγής του BJT. Όταν ένα BJT λειτουργεί ως διακόπτης, έχει δύο καταστάσεις ενεργοποίησης και απενεργοποίησης. Αν συνδέσουμε +Vcc στον ακροδέκτη συλλέκτη του BJT όταν η τάση εισόδου Vi είναι μικρότερη από 0.7 volt, το BJT λέγεται ότι βρίσκεται σε κατάσταση απενεργοποίησης. Στην κατάσταση απενεργοποίησης, ο συλλέκτης και ο ακροδέκτης εκπομπής αποσυνδέονται από το κύκλωμα.

Επομένως, το τρανζίστορ συμπεριφέρεται ως ένας ανοιχτός διακόπτης. Το εγώ λοιπόνc= 0 (Ιc είναι το ρεύμα του συλλέκτη) και η πτώση τάσης μεταξύ του ακροδέκτη του συλλέκτη και του ακροδέκτη εκπομπής (Vce) είναι θετικό Vcc.

Τώρα όταν Vi> 0.7 volt, το BJT είναι σε κατάσταση λειτουργίας. Κλείνουμε τον συλλέκτη και τον τερματικό εκπομπής. Επομένως, ο Vce= 0 και το τρέχον Ic θα είναι το ρεύμα κορεσμού (Εικχωριό).

Το διάγραμμα κυκλώματος φαίνεται στο σχήμα 7. Εδώ, τα τρανζίστορ S1 και S2 μοιάζουν πανομοιότυπα, αλλά έχουν διαφορετικές ιδιότητες ντόπινγκ. μικρό1 και S2 έχουν αντιστάσεις φορτίου RL1 και RL2 και είναι προκατειλημμένα μέσω του R1 Και R2, αντίστοιχα. Ο συλλεκτικός τερματικός σταθμός του S2 συνδέεται με τον τερματικό βάσης του S1 μέσω του πυκνωτή C1, και το τερματικό συλλογής του S1 συνδέεται με τον τερματικό βάσης του S2 μέσω του πυκνωτή C2Το Έτσι, μπορούμε να πούμε ότι οι ασταθείς πολυ-δονητές είναι κατασκευασμένοι με δύο ίδιες διαμορφώσεις κοινού εκπομπού.

Η έξοδος λαμβάνεται από οποιονδήποτε από τους δύο συλλέκτες στο έδαφος. Ας υποθέσουμε ότι παίρνουμε Vc2 ως έξοδο. Έτσι ολόκληρο το κύκλωμα συνδέεται με την τάση τροφοδοσίας VccΤο Ο αρνητικός ακροδέκτης του Vcc είναι γειωμένο. Όταν κλείνουμε το διακόπτη Κ, και τα δύο τρανζίστορ προσπαθούν να παραμείνουν στην κατάσταση ενεργοποίησης. Αλλά τελικά, ο ένας από αυτούς παραμένει σε κατάσταση λειτουργίας και ο άλλος σε κατάσταση εκτός λειτουργίας. Όταν ο Σ1 βρίσκεται στην κατάσταση ενεργοποίησης, ο συλλέκτης και ο τερματικός σταθμός εκπομπής του S1 βραχυκυκλώστε. Έτσι, Vc1= 0. Εν τω μεταξύ, ο Σ2 βρίσκεται σε κατάσταση εκτός λειτουργίας.

Επομένως, το τρέχον συλλέκτη Ic2= 0 και Vc2=+VccΤο Έτσι για το Τ1 χρονικό διάστημα, το τρανζίστορ Vc1 παραμένει στη λογική 1, και Vc2 παραμένει στη λογική 0. Ενώ ο S2 είναι σε κατάσταση απενεργοποίησης, ο πυκνωτής C2 χρεώνεται. Ας πούμε την τάση στο C2 είναι Vc2Το Συνδέουμε λοιπόν τον θετικό ακροδέκτη του πυκνωτή στη βάση του S2, και ο αρνητικός ακροδέκτης του πυκνωτή προς τον πομπό του S2Το Άρα η τάση Vc2 παρέχεται απευθείας στη βάση και τον τερματικό εκπομπής του S2.

Καθώς ο πυκνωτής φορτίζεται συνεχώς, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, το Vc2 ανεβαίνει πάνω από 0.7 βολτ. Σε αυτό το σημείο, ο Σ2 έρχεται στην κατάσταση ενεργοποίησης και η διαφορά τάσης μεταξύ του συλλέκτη και του ακροδέκτη εκπομπής του S2 ισούται με το μηδέν. Τώρα, Σ1 ενεργεί στην κατάσταση ενεργοποίησης και η τάση εξόδου του S1 είναι +VccΤο Ο πυκνωτής C1 αρχίζει να φορτίζει και όταν η τάση στον πυκνωτή ξεπεράσει τα 0.7 βολτ, S1 αλλάζει και πάλι την κατάστασή του. Έτσι για το Τ1 χρονικό διάστημα, το τρανζίστορ Vc1 παραμένει στη λογική 0, και Vc2 παραμένει στη λογική 1.

Αυτό το φαινόμενο επαναλαμβάνεται αυτόματα μέχρι να απενεργοποιηθεί η παροχή ρεύματος. Η συνεχής μετάβαση μεταξύ Vcc και 0 δημιουργεί το τετραγωνικό κύμα.

Γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων χρησιμοποιώντας NAND Gate

Η χρήση μιας πύλης NAND είναι ένας από τους απλούστερους τρόπους για να δημιουργήσετε μια γεννήτρια τετραγωνικού κύματος. Χρειαζόμαστε τα ακόλουθα στοιχεία για την κατασκευή του κυκλώματος είναι δύο πύλες NAND, δύο αντιστάσεις και ένας πυκνωτής. Το κύκλωμα φαίνεται στο σχήμα 8. Το δίκτυο αντίστασης-πυκνωτή είναι το στοιχείο χρονισμού σε αυτό το κύκλωμα. Το G1 Η πύλη NAND ελέγχει την έξοδο της. Η έξοδος αυτού του δικτύου RC επιστρέφει στο G1 μέσω της αντίστασης R1 ως είσοδος. Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται έως ότου ο πυκνωτής φορτιστεί πλήρως.

Όταν η τάση στο C φτάσει στο θετικό κατώφλι του G1, οι πύλες NAND αλλάζουν κατάσταση. Τώρα ο πυκνωτής εκφορτίζεται μέχρι το αρνητικό όριο του G1, και πάλι οι πύλες αλλάζουν την κατάσταση τους. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει σε έναν βρόχο και παράγει μια τετράγωνη κυματομορφή. Η συχνότητα αυτής της κυματομορφής υπολογίζεται χρησιμοποιώντας, f = \ frac {1} {2.2RC}

Γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων χρησιμοποιώντας το Schmitt Trigger

Η λειτουργία ενός κυκλώματος γεννήτριας τετραγωνικού κύματος σκανδάλης Schmitt είναι αρκετά παρόμοια με την εφαρμογή πύλης NAND. Το κύκλωμα σκανδάλης Schmitt φαίνεται στο σχήμα 9. Εδώ επίσης, το δίκτυο RC παρέχει το χρονοδιάγραμμα. Ο μετατροπέας λαμβάνει την έξοδό του με τη μορφή ανάδρασης ως μία από τις εισόδους.

Αρχικά, η είσοδος πύλης NOT είναι μικρότερη από την ελάχιστη τάση κατωφλίου. Άρα η κατάσταση εξόδου είναι Υψηλή. Τώρα ο πυκνωτής αρχίζει να φορτίζει μέσω της αντίστασης R1Το Όταν η τάση στον πυκνωτή αγγίζει τη μέγιστη τάση κατωφλίου, η κατάσταση εξόδου μειώνεται ξανά στο χαμηλό. Αυτός ο κύκλος επαναλαμβάνεται ξανά και ξανά και δημιουργεί το τετραγωνικό κύμα. Η συχνότητα του τετραγωνικού κύματος βρίσκεται από f = \ frac {1} {1.2RC}

Κωδικός verilog γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων | γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων χρησιμοποιώντας verilog

`timescale 1ns / 1ps
module square_wave_generator(
input clk,
input rst_n,
output square_wave
);
// Input clock is 100MHz
localparam CLK_FREQ = 100000000;
// Counter to toggle the clock
integer counter = 0;

reg square_wave_reg = 0;
assign square_wave = square_wave_reg;
always @(posedge clk) begin

if (rst_n) begin
counter <= 8'h00;
square_wave_reg <= 1'b0;
end

else begin

// If counter is zero, toggle square_wave_reg
if (counter == 8'h00) begin
square_wave_reg <= ~square_wave_reg;

// Generate 1Hz Frequency
counter <= CLK_FREQ/2 - 1; 
end

// Else count down
else
counter <= counter - 1;
end
end
endmodule

Πρόγραμμα 8051 C για τη δημιουργία τετραγωνικού κύματος

#include <reg51.h> // including 8051 register file
sbit pin = P1^0; // declaring a variable type SBIT
for P1.0
main()
{
P1 = 0x00; // clearing port
TMOD = 0x09; // initializing timer 0 as 16 bit timer
loop:TL0 = 0xAF; // loading value 15535 = 3CAFh so after
TH0 = 0x3C; // 50000 counts timer 0 will be
overflow
pin = 1; // sending high logic to P1.0
TR0 = 1; // starting timer
while(TF0 == 0) {} // waiting for first overflow for 50 ms
TL0 = 0xAF; // reloading count again
TH0 = 0x3C;
pin = 0; // sending 0 to P1.0
while(TF0 == 0) {} // waiting for 50 ms again
goto loop; // continuing with the loop
}

8253 γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων

Το 8253 είναι ένας προγραμματιζόμενος χρονοδιακόπτης διαστήματος. Διαθέτει 3 μετρητές 16 bit και λειτουργεί σε έξι λειτουργίες. Κάθε ένας από τους μετρητές έχει τρεις λειτουργίες όπως -CLK (συχνότητα κλικ εισόδου), OUT (κυματομορφή εξόδου) και GATE (για ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση του μετρητή). Η λειτουργία 3 είναι γνωστή ως λειτουργία γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων. Σε αυτόν τον τρόπο λειτουργίας, η έξοδος είναι υψηλή όταν ο αριθμός είναι φορτωμένος. Στη συνέχεια, ο αριθμός μειώνεται σταδιακά. Όταν φτάσει στο μηδέν, η έξοδος γίνεται χαμηλή και πάλι η καταμέτρηση αρχίζει να φορτώνει. Έτσι δημιουργείται ένα τετράγωνο κύμα.

Ρυθμιζόμενη γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων

Μια ρυθμιζόμενη γεννήτρια τετραγωνικού κύματος μπορεί να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας ένα ποτενσιόμετρο στη θέση ενός γενικού διαιρέτη τάσης. Καθώς η τιμή της αντίστασης είναι μεταβλητή, μπορούμε να προσαρμόσουμε τις παραμέτρους της εξόδου τετραγωνικού κύματος.

Πλεονεκτήματα της γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων

Μια γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα-

  • Το κύκλωμα μπορεί να σχεδιαστεί εύκολα. Δεν χρειάζεται πολύπλοκη δομή.
  • Είναι οικονομικό.
  • Η συντήρηση της γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων είναι πολύ εύκολη.
  • Μια τετραγωνική γεννήτρια μπορεί να παράγει σήματα με μέγιστες συχνότητες.

Συγκριτική γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων

Τα συγκριτικά κυκλώματα που είναι αποτελεσματικά στην υστέρηση χρησιμοποιούνται για την κατασκευή γεννητριών τετραγωνικών κυμάτων. Η υστέρηση αναφέρεται στη δράση παροχής θετικής ανατροφοδότησης στον συγκριτή. Αυτή η υστέρηση εμφανίζεται για γεννήτριες τετραγωνικών κυμάτων σκανδάλης Schmitt και Logic gate και δημιουργούνται σχεδόν τέλεια τετραγωνικά κύματα.

Γεννήτρια τετραγωνικού κύματος υψηλής τάσης

Η γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων υψηλής τάσης μπορεί να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας ένα MOSFET (τρανζίστορ μετάλλου-οξειδίου-ημιαγωγού-φαινομένου πεδίου). Αυτή η συσκευή γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων είναι αποτελεσματική στην παραγωγή τετραγωνικών κυμάτων διαφορετικών πλάτων.

Γεννήτρια τετραγώνου σε ημιτονοειδές κύμα | γεννήτρια τετραγωνικού κύματος σε ημιτονοειδές κύμα

Το κύκλωμα μετατροπέα τετραγωνικού κύματος σε ημιτόνο κάνει χρήση πολλαπλών δικτύων RC. Έχει τρεις αντιστάσεις και τρεις πυκνωτές. Το φίλτρο RC τριών σταδίων μεταβάλλει πρώτα το τετραγωνικό κύμα σε τριγωνικό κύμα και στη συνέχεια το μετατρέπει σε ημιτονοειδές κύμα. Οι τιμές της αντίστασης και του πυκνωτή καθορίζουν τη συχνότητα του τετραγωνικού κύματος.

Κύκλωμα τετραγωνικού κύματος προς ημιτονοειδές κύμα

Digitalηφιακή γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων

Οι ψηφιακές γεννήτριες λειτουργιών είναι ένας από τους πιο προτιμώμενους τρόπους παραγωγής τετραγωνικών παλμών. Ονομάζεται άμεση ψηφιακή σύνθεση (DSS). Τα συστατικά που απαιτούνται για το DSS είναι ένας συσσωρευτής φάσης, ένας ψηφιακός σε αναλογικός μετατροπέας και ένας πίνακας αναζήτησης που περιέχει κυματομορφές. Το DSS δημιουργεί μια αυθαίρετη περιοδική κυματομορφή από ένα σήμα ράμπας και έτσι δημιουργεί μια ψηφιακή ράμπα. Αυτή η τεχνική είναι ακριβής και εξαιρετικά σταθερή.

Κύκλωμα γεννήτριας τετραγωνικού κύματος 1 mHz

Το κύκλωμα ταλαντωτή σκανδάλης Schmitt είναι ένας από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους για τη δημιουργία τετραγωνικού κύματος 1 mhz. Το κύκλωμα περιλαμβάνει μερικούς μετατροπείς Schmitt, μια μεταβλητή αντίσταση, μερικούς πυκνωτές και αντιστάσεις. 

Τσιπ γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων

741 Ο λειτουργικός ενισχυτής IC είναι το πιο δημοφιλές τσιπ για τη δημιουργία τετραγωνικών κυμάτων. Εκτός από αυτό, 555 χρονόμετρο IC χρησιμοποιείται επίσης για την κατασκευή κυκλωμάτων γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων.

Εφαρμογή γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων | εφαρμογή γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων

Οι εφαρμογές μιας γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων είναι

  • Χρησιμοποιείται για τη δημιουργία τετραγωνικών κυμάτων και άλλων κυκλωμάτων που παράγουν τριγωνικά ή ημιτονοειδή κύματα από τετραγωνικά κύματα.
  • Οι γεννήτριες τετραγώνων είναι χρήσιμες για τον έλεγχο των σημάτων ρολογιού.
  • Χρησιμοποιείται σε μουσικά όργανα για να μιμηθεί διάφορους ήχους.
  • Οι γεννήτριες λειτουργιών, παλμογράφοι Cathode Ray, χρησιμοποιούν γεννήτριες τετραγωνικών κυμάτων.

FAQs

Πώς βρίσκετε τη συχνότητα μιας γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων;

Για γεννήτρια τετραγωνικού κύματος, T=2RC\ln (\frac{2R_{1}+R_{2}}{R_{2}})Το Η συχνότητα του κύματος καθορίζεται από αυτήν την εξίσωση.

Επομένως, η συχνότητα f=\frac{1}{2RC\ln (\frac{2R_{1}+R_{2}}{R_{2}})}

Τι είναι η τριγωνική γεννήτρια κυματομορφής;

Μια τριγωνική γεννήτρια κυματομορφής είναι ένα κύκλωμα γεννήτριας ηλεκτρονικής κυματομορφής.

Μια τριγωνική γεννήτρια κυματομορφής δημιουργεί τριγωνικά κύματα. Γενικά, μια γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων σε συνδυασμό με ένα κύκλωμα ολοκλήρωσης παράγει τριγωνικά κύματα.

Πώς μπορείτε να δημιουργήσετε τετράγωνο κύμα και τριγωνικό κύμα;

Ένα ασταθές κύκλωμα πολλαπλών δονητών θεωρείται μία από τις καλύτερες πρακτικές για τη δημιουργία τετραγωνικών κυμάτων. Περιλαμβάνει έναν λειτουργικό ενισχυτή, έναν πυκνωτή, μια αντίσταση και ένα δίκτυο διαχωριστή τάσης.

Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το τετραγωνικό κύμα εξόδου που επιτυγχάνεται από έναν άστατο πολυ -δονητή ως είσοδο ενός κυκλώματος ολοκλήρωσης για να δημιουργήσουμε τετραγωνικά κύματα. Επίσης, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ένα κύκλωμα ανάδρασης σκανδάλης Schmitt με ένα ενσωματωτής για να πάρει τριγωνικά κύματα.

Ποιες είναι οι εφαρμογές μιας γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων;

Μια τετραγωνική γεννήτρια κυματομορφής χρησιμοποιείται ευρέως στην ηλεκτρονική.

Μερικές χρήσιμες εφαρμογές μιας γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων είναι-

  • Σήματα ρολογιού
  • Εξομοίωση ήχου από διάφορα όργανα
  • Κυκλώματα μετατροπέα ημιτονοειδούς/τριγωνικού κύματος
  • Μεταγωγή τρανζίστορ
  • Έλεγχος απόκρισης ενισχυτή
  • Λειτουργίες ελέγχου συστήματος

Θέλω να κάνω μια γεννήτρια τετραγωνικού κύματος μεταβλητού κύκλου λειτουργίας όπου η τάση εισόδου είναι 12V. Ποια θα είναι η απαίτηση και πώς να το κάνετε;

Μια γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων, σε συνδυασμό με διόδους μπορεί να βοηθήσει στη μεταβολή του κύκλου λειτουργίας.

Το κύκλωμα γεννήτριας τετραγωνικών κυμάτων που δίνεται παρακάτω μας επιτρέπει να κάνουμε αλλαγές στον κύκλο λειτουργίας. Δύο δίοδοι συνδέονται παράλληλα εδώ, αλλά σε αντίθετες κατευθύνσεις. Η μία δίοδος αρχίζει να λειτουργεί όταν η έξοδος είναι υψηλή, η άλλη τίθεται σε λειτουργία όταν η έξοδος είναι χαμηλή. Όταν η έξοδος είναι υψηλή, το D1 αρχίζει να λειτουργεί η δίοδος. Ομοίως όταν η έξοδος είναι χαμηλή, D2 λειτουργεί. Έτσι, το κύκλωμα πηγαίνει στη λογική ψηλά και χαμηλά και δημιουργεί μια τετραγωνική κυματομορφή.

Η χρονική περίοδος T=2RC\ln (\frac{2R_{1}+R_{2}}{R_{2}})

Πώς να δημιουργήσετε ένα τετράγωνο κύμα χρησιμοποιώντας ένα op-amp;

Γνωρίζουμε ότι υπάρχουν πολλοί τρόποι για να δημιουργήσετε ένα τετράγωνο κύμα.

Ένας λειτουργικός ενισχυτής όταν χρησιμοποιείται με πυκνωτή, αντίσταση και διαχωριστή τάσης, παράγει έξοδο ως τετραγωνικό κύμα. Η δημιουργία τετραγωνικού κύματος συμβαίνει όταν η έξοδος εναλλάσσεται μεταξύ του θετική και αρνητική τάση κορεσμού συνεχώς.

Πώς μπορώ να δημιουργήσω ένα τετράγωνο κύμα από ένα τριγωνικό κύμα χρησιμοποιώντας μόνο μια αντίσταση και έναν πυκνωτή;

Γνωρίζουμε ότι ένα κύκλωμα διαφοροποίησης δίνει τετράγωνο κύμα ως έξοδο όταν παίρνει τριγωνική είσοδο κύματος.

Έτσι, για να δημιουργήσουμε ένα τετράγωνο κύμα από ένα τριγωνικό κύμα, μπορούμε να κρατήσουμε τον πυκνωτή σε σειρά με την πηγή και να γειώσουμε πρώτα την αντίσταση. Με αυτό, μπορούμε να φτιάξουμε ένα φίλτρο υψηλής διέλευσης. Εάν η συχνότητα του τριγωνικού κύματος είναι μικρότερη από τη συχνότητα διακοπής του φίλτρου υψηλής διέλευσης, τότε το φίλτρο διαφοροποιεί το τριγωνικό κύμα και παράγει ένα τετραγωνικό κύμα.

Ποια είναι η εξίσωση του τετραγωνικού κύματος;

Ένα τετράγωνο κύμα μπορεί να αναπαρασταθεί σε διαφορετικές μορφές.

Η πιο κοινή εξίσωση ενός τετραγωνικού κύματος είναι -

x (t) = sgn (sin \ frac {2 \ pi t} {T}) = sgn (sin (2 \ pi ft))

y (t) = sgn (cos \ frac {2 \ pi t} {T}) = sgn (cos (2 \ pi ft))

Όπου, T = Χρονική περίοδος και f = συχνότητα του κύματος.

Μπορούμε να τροποποιήσουμε την εξίσωση σύμφωνα με τις συνθήκες που δίνονται.

Πώς να μετατρέψετε ένα τριγωνικό κύμα σε τετράγωνο κύμα;

Το τετράγωνο κύμα δεν είναι παρά το ολοκλήρωμα ενός τριγωνικού κύματος.

Για να μετατρέψουμε ένα τριγωνικό κύμα σε τετραγωνικό κύμα, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ένα κύκλωμα ενισχυτή διαφοροποιητή. Αυτό το κύκλωμα περιλαμβάνει ενισχυτή op, πυκνωτή και αντίσταση.

Τι συμβαίνει εάν ένα τετραγωνικό κύμα περάσει από έναν πυκνωτή;

Διαφορετικές γεννήτριες κυματομορφής χρησιμοποιούν πυκνωτή στα κυκλώματά τους.

Εάν ένα τετραγωνικό κύμα διέρχεται από έναν πυκνωτή, μπορεί να δημιουργήσει διαφορετικούς τύπους κυματομορφών σύμφωνα με τις άλλες παραμέτρους του κυκλώματος.

Ποια είναι η εφαρμογή μιας γεννήτριας ημιτόνου και τετραγωνικού κύματος ήχου;

Τα μουσικά όργανα χρησιμοποιούν υψηλής ποιότητας γεννήτριες κυματομορφών.

Ως ηχητικός ταλαντωτής χρησιμοποιείται γεννήτρια ημιτόνου και τετραγωνικού κύματος ήχου. Το κύκλωμα αποτελείται από έναν ταλαντωτή γέφυρας wein που παρέχει το καλύτερο εύρος συχνοτήτων ήχου.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ κύματος παλμού και τετραγωνικού κύματος;

Το τετραγωνικό κύμα δεν είναι παρά ένα υποσύνολο του κύματος παλμών.

Ένα τετράγωνο κύμα είναι ένας ειδικός τύπος παλμού κύματος όπου τα θετικά μισά του κύκλου ισούνται με τα αρνητικά μισά. Ένα παλμικό κύμα με κύκλο λειτουργίας 50% λέγεται ότι είναι ένα τετραγωνικό κύμα.

Πώς να δημιουργήσετε μια τραπεζοειδή κυματομορφή από ένα ενισχυτή op;

Μπορούμε να δημιουργήσουμε μια τραπεζοειδή κυματομορφή σε τρία βήματα.

Αυτή η μέθοδος δίνει σχεδόν μια κυματομορφή σε σχήμα τραπεζοειδούς σχήματος.

  • Δημιουργία τετραγωνικού κύματος
  • Μετατροπή του τετραγωνικού κύματος σε τριγωνικό κύμα με τη χρήση ενσωματωτή
  • Χρήση κυκλώματος κοπής για να περιορίσετε την τάση χωρίς να επηρεάσετε την υπόλοιπη κυματομορφή.

Ποιο είναι το πλεονέκτημα της χρήσης τετραγωνικής κυματομορφής ως σήματος εισόδου;

Η τετραγωνική κυματομορφή είναι μια περιοδική κυματομορφή η οποία είναι μη ημιτονοειδούς φύσης. Το πλάτος ενός τετραγωνικού κύματος έχει σταθερά μέγιστα και ελάχιστα σε μια συγκεκριμένη συχνότητα.

Τα κύρια πλεονεκτήματα της χρήσης μιας τετραγωνικής κυματομορφής ως σήματος εισόδου είναι

  • Έχει μεγάλο εύρος συχνοτήτων.
  • Η εύκολη και γρήγορη απεικόνιση σε έναν παλμογράφο είναι δυνατή με τετραγωνικά κύματα.
  • Οι κυματομορφές τετραγώνου μπορούν να υποδεικνύουν ζητήματα που πρέπει να διορθωθούν.

Το κύκλωμα LC μετατρέπει την τάση εξόδου τετραγωνικού κύματος σε καθαρή ημιτονοειδή έξοδο; Αν ναι, ποια είναι η επέμβαση πίσω από αυτό;

Ένα κύκλωμα LC είναι ένα δίκτυο που αποτελείται από έναν ή πολλαπλό επαγωγέα και πυκνωτή.

Ναι, τα κυκλώματα φίλτρου LC μετατρέπουν αποτελεσματικά τα τετραγωνικά κύματα σε ημιτονοειδή κύματα. Το κύκλωμα φίλτρου επιτρέπει μόνο τη θεμελιώδη συχνότητα του τετραγωνικού κύματος να περάσει και να φιλτράρει άλλες αρμονικές υψηλής συχνότητας. Έτσι το τετραγωνικό κύμα μετατρέπεται σε ημιτονοειδές κύμα.

Γιατί θα πάρουμε τετράγωνο κύμα ως έξοδο στο κύκλωμα σύγκρισης;

Ένα κύκλωμα σύγκρισης συγκρίνει ένα ημιτονοειδές σήμα AC με ένα σήμα αναφοράς DC.

Το σήμα εισόδου όταν γίνεται μεγαλύτερο από το σήμα αναφοράς, αποδίδει θετική έξοδο. Όταν είναι μικρότερο από το σήμα αναφοράς, η έξοδος είναι αρνητική. Και στα δύο σενάρια, η διαφορά των σημάτων είναι τόσο μεγάλη που θεωρείται ότι ισοδυναμεί με τη μέγιστη δυνατή έξοδο (± Vχωριό). Επομένως, είναι επιβεβαιωτικό ότι η έξοδος συνεχώς βρίσκεται μεταξύ θετικής και αρνητικής τάσης κορεσμού. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο λαμβάνουμε τετράγωνα κύματα ως έξοδο σύγκρισης.

Πώς μπορώ να δημιουργήσω ένα τετραγωνικό κύμα για διαφορετικούς κύκλους λειτουργίας στο 8051 χρησιμοποιώντας ενσωματωμένο C;

#include<reg51.h>
sbitpbit=PI^7;
void delay_on();
void delay_off();
void main()
{
TMOD=0x01;  //initializing timer 0 in mode 1
 while(1);        // repeating this
delay_on();   //800 microsecond delay
pbit=0;            //output pin low
delay_off();  //200 microsecond delay
}
}
//function for 800 microsecond delay
Void delay_on()
{
TH0=OxFD;
TR0=1;   //turning the timer 0 ON
while(!TF0);   //waiting for timer overflow
TR0=0;      //switching the timer 0 OFF
TF0=0;      //clearing the overflow flag
}
//function for 200 microsecond delay
Void delay_off()
{
TH0=OxFF;
TL0=0x48;
TR0=1;  
while(!TF0);   
TR0=0;     
TF0=0;     
}   //clearing TF0

Πώς γράφουμε έναν ενσωματωμένο κωδικό C για να δημιουργήσουμε ένα τετραγωνικό κύμα 50 Hz;

#include<reg51.h>
void delay(int time)
{
int i,j;
for(i=0;i<time;i++)
for(j=0;j<922;j++);
}
void main()
{
while(1)
{
p1=255;
delay(10);
p1=0;
delay(10);
}
}

Σχετικά με την Kaushikee Banerjee

Είμαι ενθουσιώδης των ηλεκτρονικών και επί του παρόντος αφιερώνω στον τομέα των ηλεκτρονικών και των επικοινωνιών. Το ενδιαφέρον μου έγκειται στην εξερεύνηση των τεχνολογιών αιχμής. Είμαι ενθουσιώδης μαθητής και παίζω ηλεκτρονικά ανοιχτού κώδικα.
Αναγνωριστικό LinkedIn- https://www.linkedin.com/in/kaushikee-banerjee-538321175

Lambda Geeks