Generátor pilových vĺn a jeho pracovný princíp

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Tvar vlny je tvar, ktorý predstavuje zmeny v amplitúde vzhľadom na čas. Periodický tvar vlny zahrnuje sínusovú vlnu, štvorcovú vlnu, trojuholníkovú vlnu, pílovú vlnu. Na osi x označuje čas a na osi y amplitúdu. Mnoho ľudí sa často mýli medzi trojuholníkovou vlnou a pílovou vlnou. Generátor pilových vĺn je jeden druh lineárneho, nesinusoidného tvaru vlny a tvar tohto tvaru vlny je trojuholníkový tvar, v ktorom sa čas pádu a čas nábehu líšia. Tvar píly možno tiež nazvať asymetrickou trojuholníkovou vlnou.

Generátor pilových vĺn

Lineárny, nesínusový, trojuholníkový tvar vlny predstavuje tvar píly, v ktorej sú čas poklesu a čas nábehu odlišné. Lineárny, nesínusový, trojuholníkový tvar vlny predstavuje čistý trojuholníkový tvar vlny, v ktorej sú doby poklesu a doby rastu rovnaké. Generátor vĺn Sawtooth je tiež známy ako asymetrický trojuholníkový tvar vlny. Grafické znázornenie tvaru píly je uvedené nižšie:




Generátor pilových vĺn

Generátor pilových vĺn

Aplikácie tvaru píly sú v generovaní frekvencií / tónov, vzorkovaní, tyristorové spínanie , modulácia atď.



Nesínusový priebeh nie je nič iné ako priebeh píly. Pretože jeho zuby vyzerajú ako píla, je pomenovaný ako tvar píly. V inverznom (alebo obrátenom) pílovitom tvare vlny vlna náhle stúpa nadol a potom prudko stúpa.

Nekonečná Fourierova séria je

Bežnú pílu možno skonštruovať pomocou


Kde A je amplitúda

Použitím rýchlej Fourierovej transformácie je možné tento súčet vypočítať efektívnejšie. V časovej oblasti sa tvar vlny digitálne vytvára pomocou formy bez obmedzenia pásma. Vzorkovanie nekonečných harmonických vedie k tónu, ktorý obsahuje skreslenie aliasingu.

Syntéza Sawtooth

Syntéza Sawtooth

Princíp fungovania generátora píl Sawtooth Wave s použitím 555

Generátor pílových vĺn je možné zostrojiť pomocou tranzistora a jednoduchého transformátora 555 časovač IC , ako je znázornené na schéme zapojenia nižšie. Skladá sa z tranzistora, kondenzátora, a Zenerova dióda , odpory zo zdroja konštantného prúdu, ktoré sa používajú na nabitie kondenzátora. Spočiatku predpokladajme, že je kondenzátor úplne vybitý. Napätie na kondenzátore je nulové a výstup 555 je vysoký kvôli vnútorným komparátorom pripojeným k kolíku 2.

Generátor píl Sawtooth Wave využívajúci 555

Generátor píl Sawtooth Wave využívajúci 555

Kondenzátor sa začne nabíjať na napájacie napätie, pretože vnútorný tranzistor 555 skratuje kondenzátor so zemou a otvorí sa. Počas nabíjania poklesne výkon 555, ak napätie stúpne nad 2/3 napájacieho napätia. Počas vybíjania výstup 555 stúpa, ak napätie na C klesne pod 1/3 napájacieho napätia. Preto sa kondenzátor nabíja a vybíja medzi 2/3 a 1/3 napájacieho napätia. Nevýhodou však je, že vyžaduje bipolárny stav Zdroj . Frekvencia je daná vzťahom

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

Kde,

Vpp - špičkové výstupné napätie

Vcc - napájacie napätie

Ak chcete získať požadovanú hodnotu frekvencie, vyberte správne hodnoty pre Vcc, Vpp, R a C

Generátor pilových vĺn pomocou OP-AMP

V systéme sa používa tvar píly modulácia šírky impulzu obvody a generátory časovej základne. Potenciometer sa používa, keď sa stierač pohybuje smerom k zápornému napätiu (-V), potom je čas nábehu väčší ako čas pádu. Keď sa stierač pohybuje smerom k kladnému napätiu (+ V), potom je doba nábehu kratšia ako doba poklesu.

Generátor pilových vĺn pomocou OP-AMP

Generátor pilových vĺn pomocou OP-AMP

Keď výstup komparátora prejde zápornou saturáciou, na invertujúcu svorku sa pridá záporné napätie, čím sa stierač presunie na záporný zdroj. To spôsobí zníženie rozdielu potenciálov na R1 a teda pokles prúdu cez kondenzátor a odpor.

Sawtooth Wave pomocou OP-AMP

Sawtooth Wave pomocou Op-Amp

Potom sa sklon zníži a čas stúpania sa tiež zníži. Kedy komparátor výstup je pod kladnou saturáciou, zvyšuje sa potenciálny rozdiel naprieč R1 a zvyšuje sa aj prúd cez kondenzátorový rezistor. Je to spôsobené prítomnosťou záporného napätia na invertujúcej svorke. Potom sa sklon zvyšuje a čas pádu sa skracuje. A výstup sa získa ako tvar píly.

Na zapojenie obvodu patria nasledujúce komponenty:

  • Operačný zosilňovač IC-741c
  • R-47K
  • R1- 1K
  • R2 - 180 Ω

Čo je to sínusoida?

Matematická krivka, ktorá popisuje plynulé opakujúce sa kmitanie, sa nazýva sínusová vlna alebo sínusová vlna. Často sa vyskytuje v čistej podobe a pri spracovaní signálu, ako aj vo fyzike, chémii, aplikovanej matematike a v mnohých ďalších oblastiach. Je to funkcia času (t). Po pridaní k akejkoľvek inej sínusovej vlne s rovnakou frekvenciou, fázou a veľkosťou si sínusová vlna zachová svoj tvar vlny. Je známe, že ide o periodický priebeh, ktorý má tento typ vlastnosti. Takýto význam vedie k jeho použitiu pri Fourierovej analýze.

Y (x, t) = hriech (kx-ωt + Φ) + D

A je amplitúda
ω = 2πf, je uhlová frekvencia
f je frekvencia a je definovaná ako počet kmitov za sekundu.
Φ je fázový uhol
D je nenulová stredná amplitúda

Čo je to Cosine Wave?

Tvar kosínovej vlny je totožný s tvarom sínusovej vlny, ibaže kosínová vlna sa presne vyskytuje ¼ cyklov skôr ako zodpovedajúca sínusová vlna. Sínusová vlna a kosínusová vlna majú rovnakú frekvenciu, ale kosínová vlna vedie sínusovú vlnu o 90 °.

Y = cos x

Kosínová vlna

Kosínová vlna

Aplikácie

  • Pílový priebeh je najbežnejší priebeh používaný na vytváranie zvukov pomocou subtraktívnych virtuálnych a analógových hudobných syntetizátorov. Preto sa používa v hudbe.
  • Pílový zub je forma vodorovných a zvislých vychyľovacích signálov, ktoré sa používajú na generovanie rastra na obrazovkách monitorov alebo televízii založenej na CRT.
  • Magnetické pole sa náhle zrúti na útes vlny, čo čo najskôr spôsobí pokojovú polohu jeho elektrónového lúča.
  • Magnetické pole produkované vychyľovacím strmeňom tiahne elektrónový lúč na rampe vlny a vytvára skenovaciu čiaru.
  • Pri oveľa nižšej frekvencii vertikálne vychýlenie funguje podobným spôsobom ako systém horizontálneho vychýlenia.
  • Zlepšuje sa stabilita elektronických súčiastok, a preto nie je potrebné upravovať vodorovnú alebo zvislú linearitu obrazu.
  • Kladné napätie spôsobí vychýlenie v jednom smere, záporné napätie spôsobí vychýlenie v druhom smere a vychýlenie namontované v strede použije oblasť obrazovky na vykreslenie stopy.
  • Rampová časť sa musí javiť ako priama čiara, inak označuje lineárne magnetické pole, ktoré je vytvárané vychyľovacím strmeňom. To má za následok nelinearitu a televízny obraz je nadbytočný. Preto na tejto strane obrázku elektrónový lúč trávi viac času.

Toto je všetko o generátore vĺn Sawtooth a jeho princípe práce. Veríme, že informácie uvedené v tomto článku sú užitočné pre lepšie pochopenie tohto projektu. Ďalej v prípade akýchkoľvek otázok týkajúcich sa tohto článku alebo akejkoľvek pomoci pri implementácii elektrické a elektronické projekty , môžete nás kontaktovať pripojením v sekcii komentárov nižšie. Je tu pre vás otázka, aký je princíp práce generátora pílových zubov?

Fotografické úvery: