Майкл Фарадей (22ndСентябрь 1971-25thАвгуст 1867 г.) - отец генератора. Генератор прямоугольной волны - это один из типов генераторов, используемых для генерации формы волны в квадрате, для создания этого генератора используются триггерные инверторы Шмитта, такие как TTL. Этот генератор используется в обработке сигналов и в электронике. Существуют разные типы генераторов разного размера, в том числе генератор прямоугольных сигналов одного типа. В этой статье обсуждается обзор генератора прямоугольных сигналов, который включает его определение, принципиальную схему и вывод периода времени и частоты.
Что такое генератор прямоугольных волн?
Генератор прямоугольных импульсов определяется как осциллятор, который выдает выходной сигнал без какого-либо входа, без какого-либо входа в том смысле, что мы должны подавать вход в течение нуля секунд, что означает, что это должен быть импульсный вход. Этот генератор используется в цифровой обработке сигналов и электронных приложениях. Генератор прямоугольных сигналов также известен как Астабильный мультивибратор или в автономном режиме, и частота генератора прямоугольных импульсов не зависит от выходного напряжения. Принципиальная принципиальная схема и работа генератора прямоугольных импульсов поясняются ниже.
Схема генератора прямоугольной волны
Чтобы спроектировать генератор прямоугольных сигналов, нам понадобятся конденсатор, резистор, операционный усилитель и источник питания. Конденсатор и резистор подключаются к инвертирующему выводу операционного усилителя и резисторам R1и Rдваподключены к неинвертирующему выводу операционного усилителя. Принципиальная схема генератора прямоугольных импульсов на операционном усилителе представлена ниже.
Схема генератора прямоугольных импульсов с использованием операционного усилителя
Если мы заставим выход переключаться между положительным напряжением насыщения и отрицательным напряжением насыщения на выходе операционного усилителя, мы можем получить прямоугольную волну как выходную волну. В идеале без применения какого-либо входа выход должен быть нулевым, это выражается как
Vиз(выходное напряжение) = 0 В, когда Vв(входное напряжение) = 0 В
Но практически мы получаем ненулевой результат, который выражается как
V0ut≠ 0
Резисторы R1и Rдваобразуют сеть делителя напряжения. Если начальное выходное напряжение не равно нулю, мы получаем напряжение на Vб.Таким образом, мы получаем положительный вход на неинвертирующем терминале и инвертирующем терминале, затем выход усиливается за счет своего усиления и достигает максимального выходного напряжения, таким образом, мы получаем половину прямоугольной волны, как показано на рисунке (а).
Волновые формы прямоугольной волны
Конденсатор начинает заряжаться, когда у нас есть ненулевой вход на инвертирующем выводе. Он будет заряжаться непрерывно, пока его напряжение не станет больше Vб. Как только Vcбольше, чем Vб(Vc> Vб). Инвертирующий вход становится больше, чем неинвертирующий вход, и, следовательно, выход операционного усилителя переключается на отрицательное напряжение и усиливается до (–Vиз)Максимум.Таким образом получится отрицательная половина прямоугольной волны, как показано на рисунке (b). Это приложение операционный усилитель как генератор прямоугольных сигналов.
Временной период и частота генератора прямоугольных волн
На рисунке схема V генератора прямоугольных импульсовдва- напряжение на конденсаторе, а V1- узловое напряжение на положительной клемме. Ток через операционный усилитель равен нулю из-за идеальных характеристик операционного усилителя. Рассмотрим узловые уравнения из принципиальной схемы.
V1- V0/ Рдва+ V1/ Р1= 0
V1[1 / Rдва+ 1 / R1] = V0/ Рдва
V1[Р1+ Rдва/ Р1рдва] = V0/ Рдва
V1(α) = V0………… уравнение (1)
Давайте
α = R1+ Rдва/ Р1= 1+ Rдва/ Р1> 1
следовательно, α> 1 и V0> 1
Когда V0= + Vсидел
V1= V0/ α = + Vсидел/ α = + V1
Когда V0= -Vсидел
V1= - Vсидел/ α = -V1
Напряжение V1есть только две возможности + V1и - V1, поэтому всякий раз, когда V0меняет V1тоже меняется. Теперь посмотрим, как Vдвасобирается измениться. Напряжение Vдвабудет происходить зарядка и разрядка, если мы сформируем уравнение узла, здесь ток через конденсатор равен току.
C d / dt (0- Вдва) = Vдва- V0/ Р
-C d Vдва/ dt = Vдва- V0/ Р
d Vдва/ V0- Vдва= dt / RC
Если мы решим вышеуказанное уравнение, получим, что
∫0V2d (Vдва/V0-Vдва) = ∫0тdt / RC
Первоначально мы должны предположить, что напряжение на конденсаторе равно нулю.
-log (V0- Vдва) = T / RC + K
журнал (V0- Vдва) = -t / RC + K
V0- Vдва= K и-t / RC………… уравнение (2)
Подставив t = 0, Vдва= 0 в приведенном выше уравнении получит
К = V0…………………………… экв (3)
Где является0= 1
Подставив уравнение (3) в уравнение (2), получим
V0- Vдва= K и-t / RC
Vдва= V0- V0является-t / RC
Vдва= V0[1-е-t / RC]
Применяя начальные условия к приведенному выше уравнению
Этап 1: Пусть Vдва= 0, V0= + Vсидел
В ступени-1 напряжение Vдвазаряжается до + V1
Этап 2: Пусть Vдва= 0, V0= -Vсидел
На стадии-2 напряжение Vдваразряжается до -V1
[журнал (V0 + V1 / V0 - V1)] = 1 / RC [T / 2]
[журнал (αV1+Vдва/ αV1– V1)] = 1 / RC [T / 2] ……………… уравнение (4)
Подставив уравнение (1) в уравнение (4), получим
журнал [V1(α + 1) / V1(α - 1)] = [T / 2 RC]
журнал [((R1+ Rдва/ Р1) +1) / ((R1+ Rдва/ Р1) -1)] = T / 2 RC
журнал [R1+ Rдва+ R1/ Р1+рдва- Р1] = T / 2 RC
журнал [2R1+ Rдва/ Рдва] = T / 2 RC
T = 2 RC журнал [2R1+ Rдва/ Рдва] ……… уравнение (5)
f = 1 / T
= 1/2 RC журнал [2R1+ Rдва/ Рдва ] ……… уравнение (6)
Уравнения (5) и (6) представляют собой период времени и частоту генератора прямоугольных сигналов.
Схема генератора функций
Функциональный генератор - это тип инструмента, который используется для генерации различных типов сигналов, таких как синусоидальные сигналы, треугольные формы сигналов, прямоугольные формы сигналов, пилообразные формы сигналов, прямоугольные формы сигналов, и эти различные типы сигналов имеют разные частоты, и они могут быть сгенерированы с помощью инструмента называется генератором функций. Частоты этих сигналов можно регулировать от долей герц до нескольких сотен килогерц, и этот генератор имеет возможность генерировать различные формы сигналов одновременно в разных приложениях. Принципиальная схема генератора функций с использованием LM1458 показана ниже.
схема генератора функций
Операционный усилитель LM1458 - это операционный усилитель двойного назначения, и цепи смещения и линии питания этих двойных операционных усилителей являются общими. Четыре интегральные схемы в схеме функционального генератора - это IC 1a, IC 1b, IC 2a и IC 2b. Интегральная схема IC 1a подключена как нестабильный мультивибратор, интегральная схема IC 1b подключена как интегратор, а IC 2a также подключена как интегратор.
В топ-10 лучших генераторов функций в 2020 году входят GM Instek SFG-1013 DOS, набор функций генератора функций DIY KIT от JYE Tech FG085, ATTEN ATF20B DDS, Rigol DGI02220 МГц генератор функций со вторым каналом, генератор функций Eisco Labs - от 1 кГц до 100 кГц, B & K Precision 4011A Генератор функций, JYETech 08503 - портативный цифровой генератор функций, Генератор сигналов произвольной формы Tektronix AFG1062, Генератор функций произвольной формы Keithley 3390 и Генератор сигналов произвольной формы Rigol DG1062Z.
Преимущества
Преимущества генератора прямоугольных сигналов:
- Простой
- Простота обслуживания
- Дешевый
FAQ's
1). Что такое квадратные волны?
Квадратные волны представляют собой решетки квадратной формы, которые образуются на поверхности океана, и эти волны также известны как поперечные волны или поперечные морские волны.
2). Какие бывают типы генераторов сигналов?
Типы генераторов сигналов - это генератор частоты, генератор сигналов произвольной формы, микроволновые и высокочастотные генераторы функций, генератор высоты тона и генераторы цифровых шаблонов.
3). Какие бывают типы схем мультивибратора?
Существует три типа схем мультивибратора: схема моностабильного мультивибратора, схема нестабильного мультивибратора и схема бистабильного мультивибратора.
4). Что такое генератор функций?
Функциональный генератор - это оборудование или устройство, используемое для генерации электрических сигналов в широком диапазоне частот. Формы сигналов, генерируемые генератором функций, представляют собой треугольную волну, прямоугольную волну, синусоидальную волну и пилообразную волну.
5). Чем опасны прямоугольные волны?
Квадратные волны могут быть умопомрачительными и захватывающими, но на самом деле они опасны для пловцов и лодок. Когда два набора волновых систем сталкиваются друг с другом, это приводит к форме или волновым узорам, которые выглядят как квадраты через океан.
В этой статье прямоугольная волна Обсуждаются преимущества генератора, принципиальные схемы генератора прямоугольных импульсов и генератора функций. Вот вам вопрос, какой генератор прямоугольных сигналов лучший?
