Saha-aaltogeneraattori ja sen toimintaperiaate

Saha-aaltogeneraattori ja sen toimintaperiaate

Aaltomuoto on muoto, joka edustaa amplitudin muutoksia ajan suhteen. Jaksollinen aaltomuoto sisältää siniaallon, neliöaallon, kolmion aallon, sahahammasaallon. X-akselilla se osoittaa ajan ja y-akselilla amplitudin. Monet ihmiset sekoittuvat usein kolmiomaisen aallon ja saha-aallon välillä. Saha-aaltogeneraattori on eräänlainen lineaarinen, ei-sinimuotoinen aaltomuoto, ja tämän aaltomuodon muoto on kolmion muotoinen, jossa putoamisaika ja nousuaika ovat erilaiset. Saha-aaltomuoto voidaan myös nimetä epäsymmetriseksi kolmion aalloksi.



Saha-aaltogeneraattori

Lineaarinen, ei-sinimuotoinen, kolmion muotoinen aaltomuoto edustaa sahanterän aaltomuotoa, jossa putoamisaika ja nousuaika ovat erilaiset. Lineaarinen, ei-sinimuotoinen, kolmion muotoinen aaltomuoto edustaa puhdasta kolmion muotoista aaltomuotoa, jossa putoamisaika ja nousuajat ovat samat. Saha-aaltogeneraattori tunnetaan myös epäsymmetrisenä kolmion muotoisena aaltomuotona. Sahamaisen aaltomuodon graafinen esitys on annettu alla:


Saha-aaltogeneraattori

Saha-aaltogeneraattori





Sahamaisen aaltomuodon sovellukset ovat taajuuden / äänen generoinnissa, näytteenotossa, tyristorin kytkentä , modulointi jne.

Ei-sinimuotoinen aaltomuoto ei ole muuta kuin saha-aaltomuoto. Koska sen hampaat näyttävät sahalta, se on nimetty sahanterän aaltomuodoksi. Käänteisessä (tai käänteisessä) saha-aaltomuodossa aalto yhtäkkiä laskee alaspäin ja nousee sitten jyrkästi.



Ääretön Fourier-sarja on

Tavanomainen sahahammas voidaan rakentaa käyttämällä


Missä A on amplitudi

Nopean Fourier-muunnoksen avulla tämä summa voidaan laskea tehokkaammin. Aika-alueella aaltomuoto luodaan digitaalisesti käyttämällä kaistan ulkopuolista rajoitettua muotoa. Äärettömien harmonisten näytteiden ottaminen johtaa sävyyn, joka sisältää aliasing-vääristymät.

Synteesi sahahampaat

Synteesi sahahampaat

Toimintaperiaate sahanteräageneraattorille, joka käyttää 555: tä

Saha-aaltogeneraattori voidaan rakentaa käyttämällä transistoria ja yksinkertaista 555 ajastimen IC , kuten alla olevassa piirikaaviossa on esitetty. Se koostuu transistorista, kondensaattorista, a Zener-diodi , vastukset vakiovirtalähteestä, joita käytetään kondensaattorin lataamiseen. Oletetaan aluksi, että kondensaattori on täysin tyhjä. Kondensaattorin poikki oleva jännite on nolla ja 555: n lähtö on korkea tapiin 2 kytkettyjen sisäisten vertailulaitteiden vuoksi.

Saha-aaltogeneraattori, joka käyttää 555: tä

Saha-aaltogeneraattori, joka käyttää 555: tä

Kondensaattori alkaa latautua syöttöjännitteeksi, koska 555: n sisäinen transistori oikosuluttaa kondensaattorin maahan ja se avautuu. Latauksen aikana 555-lähtö menee matalalle, jos jännite nousee yli kolmanneksen syöttöjännitteestä. Purkautumisen aikana 555-lähtö menee korkealle, jos jännite C: n yli laskee alle kolmanneksen syöttöjännitteen. Siksi kondensaattori latautuu ja purkautuu 2 / 3-1 / 3: n välillä syöttöjännitteestä. Mutta haittana on, että se vaatii kaksisuuntaisen virtalähde . Taajuuden antaa

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

Missä,

Vpp - huippu-lähtöjännite

Vcc- Syöttöjännite

Saadaksesi vaaditun taajuusarvon, valitse oikeat arvot Vcc: lle, Vpp: lle, R: lle ja C: lle

Saha-aaltogeneraattori, joka käyttää OP-AMP: tä

Saha-aaltomuotoa käytetään pulssinleveysmodulaatio piirit ja aikaperusteiset generaattorit. Potentiometriä käytetään, kun pyyhin liikkuu kohti negatiivista jännitettä (-V), jolloin nousuaika nousee yli putoamisajan. Kun pyyhin liikkuu kohti positiivista jännitettä (+ V), nousuaika pienenee kuin putoamisaika.

Saha-aaltogeneraattori, joka käyttää OP-AMP: tä

Saha-aaltogeneraattori, joka käyttää OP-AMP: tä

Kun vertailulähtö menee negatiiviseksi kylläisyydeksi, negatiivinen jännite lisätään invertoivaan liittimeen, jolloin pyyhin siirtyy negatiiviseen syöttöön. Tämä aiheuttaa potentiaalieron R1 pienenemisen ja siten kondensaattorin ja vastuksen läpi kulkevan virran vähenemisen.

Saha-aalto käyttämällä OP-AMP: tä

Saha-aalto käyttämällä Op-Ampia

Sitten kaltevuus pienenee ja nousuaika myös vähenee. Kun vertailija lähtö on positiivisen kylläisyyden alla, potentiaaliero R1: ssä kasvaa ja kondensaattorivastuksen läpi kulkeva virta kasvaa myös. Tämä johtuu negatiivisen jännitteen läsnäolosta invertoivassa liittimessä. Sitten kaltevuus kasvaa ja putoamisaika pienenee. Ja lähtö saadaan sahanterän aaltomuodona.

Piirin johdotusta varten ovat seuraavat komponentit:

  • Op-amp IC-741c
  • R-47K
  • R1 - 1K
  • R2 - 180Ω

Mikä on siniaalto?

Matemaattisen käyrän, joka kuvaa tasaista toistuvaa värähtelyä, sanotaan olevan siniaalto tai sinimuotoinen aalto. Usein se tapahtuu puhtaassa ja signaalinkäsittelyssä sekä fysiikassa, kemiassa, sovelletussa matematiikassa ja monilla muilla aloilla. Se on ajan funktio (t). Kun se lisätään mihin tahansa muuhun siniaalloon, jolla on sama taajuus, vaihe ja suuruus, siniaalto säilyttää aaltomuodon. Sen tiedetään olevan jaksottainen aaltomuoto, jolla on tämän tyyppinen ominaisuus. Tällainen merkitys johtaa sen käyttöön Fourier-analyysissä.

Y (x, t) = Sin (kx-ωt + Φ) + D

A on amplitudi
ω = 2πf, on kulmataajuus
f on taajuus ja se määritellään värähtelyjen lukumäärä sekunnissa.
Φ on vaihekulma
D on nollasta poikkeava keskiamplitudi

Mikä on kosini-aalto?

Kosini-aallon muoto on identtinen siniaallon muodon kanssa, paitsi että kosini-aalto esiintyy tarkalleen ¼ jaksoa aikaisemmin kuin vastaava siniaalto. Siniaallolla ja kosini-aallolla on sama taajuus, mutta kosini-aalto johtaa siniaaltoa 90˚.

Y = cos x

Kosini-aalto

Kosini-aalto

Sovellukset

  • Saha-aaltomuoto on yleisin aaltomuoto, jota käytetään äänien luomiseen vähennyslaskevilla virtuaalisen ja analogisen musiikin syntetisaattoreilla. Siksi sitä käytetään musiikissa.
  • Sahahampa on vaaka- ja pystysuuntaisten taipumissignaalien muoto, jota käytetään rasterin muodostamiseen monitorinäytöillä tai CRT-pohjaisella televisiossa.
  • Magneettikenttä romahtaa yhtäkkiä aallon kallioon, mikä aiheuttaa sen elektronisäteen lepoasennon mahdollisimman nopeasti.
  • Taipuma-ikeen tuottama magneettikenttä vetää elektronisäteen aallon luiskaan luoden skannauslinjan.
  • Paljon pienemmällä taajuudella pystysuuntainen taipuma toimii samalla tavalla kuin vaakasuuntainen taipumisjärjestelmä.
  • Elektronisten komponenttien vakaus paranee, joten kuvan vaaka- tai pystysuoraa lineaarisuutta ei tarvitse säätää.
  • Positiivinen jännite aiheuttaa taipuman yhteen suuntaan, negatiivinen jännite aiheuttaa taipuman toiseen suuntaan, ja keskelle asennettu taipuma kuvaa näytön aluetta jäljen kuvaamiseen.
  • Ramppiosan on muuten oltava suora viiva, se osoittaa taipumakartion tuottaman magneettikentän ei ole lineaarinen. Tuloksena on epälineaarisuus ja televisiokuva on pilaantunut. Siksi kuvan tällä puolella elektronisäde viettää enemmän aikaa.

Kyse on Sawtooth-aaltogeneraattorista ja sen toimintaperiaatteesta. Uskomme, että tässä artikkelissa annetut tiedot auttavat sinua ymmärtämään paremmin tätä projektia. Lisäksi tätä artikkelia koskevista kyselyistä tai avusta sähkö- ja elektroniikkaprojektit , voit rohkeasti ottaa yhteyttä meihin ottamalla yhteyttä alla olevaan kommenttiosioon. Tässä on kysymys sinulle, mikä on saha-aaltogeneraattorin toimintaperiaate?

Valokuvahyvitykset: