Ban ben elektronikus és kommunikációs alkalmazásokban a természetben előforduló jelet szinusz hullámnak nevezik. Számos olyan elektronikus eszköz létezik, amelyek szinuszos hullámformákat használnak, mint például rádió stb. A teljesítményelektronikában szinuszhullám-generátort gyakran alkalmaznak egyes alkalmazásokban, például egy DC / AC inverterben. Tehát ez a cikk áttekintést nyújt arról, hogy mi a szinusz hullám generátor, és hogyan generál szinusz hullámot egy an segítségével műveleti erősítő . Számos módja van a szinusz hullámok előállításának különböző oszcillátorok, például wien-híd, fáziseltolás, Colpitts kristály, négyzethullám, funkciógenerátor stb.
Mi az a szinuszhullám-generátor?
Meghatározás: A szinusz hullám előállítására használt áramkört szinusz hullámnak nevezzük generátor . Ez egyfajta hullámforma, amely megjelenik az otthoni elektromos csatlakozókban. Ez a hullámforma a AC tápellátás valamint az akusztikában alkalmazható. Tudjuk, hogy különböző típusú hullámformák léteznek, amelyeket különböző elektronikus eszközök generálnak. Tehát minden hullámforma különböző hangokat generál. A szinusz hullám egyfajta jel, amelyet az akusztikában hasznosítanak. A szinuszhullám-generátor áramkörének megtervezéséhez különféle típusú alkatrészek szükségesek, például integrált áramkör, ellenállások, kondenzátorok, tranzisztorok stb.
Szinuszhullám-generátor
Működési elv
Ez egy kiváló eszköz a szinusz hullámok előállítására, különben hangszórókkal. Ennek a generátornak a frekvenciatartománya 1 Hz és 800 Hz között lesz, és a szinusz hullámának amplitúdója módosul. A hallgatók észrevehetik az állóhullámú modellek kvantumának jellegét, amikor a szinuszgenerátor az egyik rezonáns frekvenciáról a másikra ugrik. Ez a generátor beépített memóriát tartalmaz, amely lehetővé teszi a legfrissebb és elsődleges frekvenciák megismerését az extra feltáráshoz.
Jellemzők
A szinuszhullám-generátor jellemzői a következők.
- Állítsa be a kimeneti frekvenciát a Finom és durva gombokkal.
- A szinusz hullám jelfeszültsége módosítható az amplitúdó beállításával.
- Olyan funkcióval rendelkezik, mint egy intelligens letapogatás, amely lehetővé teszi a gombok számára a frekvencia változtatását, ha egyszer folyamatosan elfordítják.
- Ebben a generátor készülékben a műanyag tokban főleg egy hátsó rúdbilincs és szögletes gumilábak találhatók a dinamikus felszerelés lehetőségeinek érdekében.
- Beépített bilincs segítségével ezt a generátort egy szabványos rúdra helyezik.
- Ebben a generátorban a frekvencia digitálisan, 0,1 Hz-es felbontással jeleníthető meg vörös színű LED-ek segítségével.
- Ez a generátor tárolja a frekvencia növekményét és a frekvenciatartományban forogni fog, az elismert növekedésnek köszönhetően, az adaptált kényelem érdekében.
Szinuszhullám-generátor Op-Amp segítségével
Az alábbiakban látható az op-amp-ot használó szinusz hullám generátor áramkör. Jel hullámjelet használnak, és tetszőleges frekvenciát használnak az áramkörök különböző kialakításaiban. A következő áramkört kettős op-erősítővel, ellenállásokkal és kondenzátorokkal lehet kialakítani. A következő ábra a szinusz hullám generátor vázlatos ábráját mutatja.
A következő áramkör szinuszhullámot állít elő azzal, hogy először egy A1 erősítő segítségével négyzethullámot generál a szükséges frekvencián. Ennek az erősítőnek a csatlakoztatása megcsinálható, mint egy astable oszcillátor, és ennek frekvenciáját az R1 ellenálláson és a C1 kondenzátoron keresztül lehet meghatározni. A két pólusú LPF az A2 erősítő segítségével kiszűri az A1 erősítőből a négyzethullámú jel kimenetét. Ez a szűrő levágási frekvenciája megegyezik az A1 erősítő négyzethullámának frekvenciájával.
A négyzethullámú jelet az alapfrekvencia és az alapfrekvencia rendellenes harmonikusai alkotják. Az LPF által eltávolított harmonikus frekvenciák nagy része és az alapfrekvencia az A2 erősítő o / p-jén marad. A négyzethullámú jel alapvető frekvenciakomponense a négyzethullámú jel csúcsamplitúdójának 1,27-szerese. A szinuszhullám-amplitúdó kimenete a négyzethullámú jel körülbelül 87% -a lesz.
Ennek a hullámnak a csúcsa függ az erősítő tápfeszültségétől, valamint az erősítő o / p lengési állapotától. Ezenkívül a szinusz és négyzet hullám csúcsa megváltoztatja a sávot az erősítő tápfeszültségén belül. Ebben az áramkörben a frekvenciát a C1, C2, R1, C3, R4 és R5 számított értékeivel együtt adjuk meg. Itt az ellenállás értéke 1K Ohm, és ennek meg kell egyeznie az értékkel, hogy a tényleges frekvencia működése során a hibák minimalizálódása elősegítse a számított frekvencia működését.
A komponensek kiválasztásához a következő egyenleteket használjuk. A szükséges szinuszhullám-frekvencia „F”. A kondenzátor C1 értéke véletlenszerűen választható ki. A komponens többi értékét az alábbiak szerint számoljuk.
C2 = C1
C3 = 2C1
R1 = 1 / 2F / 0,693 * C1
R6 = R5
R5 = 1 / 8,8856 * F * C1
Hogyan lehet szinuszhullámot generálni Arduino-ban?
A digitális szintézis módszerrel szinuszhullám generálható egy Arduino pontos módon. Ebben a módszerben nincs szükség külön hardverre. A frekvenciatartomány 0 - 16 KHz. Itt a torzítás kevesebb, mint 1% a 3KHz-ig terjedő frekvenciákon. Tehát ez a módszer nem csak hang és zene előállításához hasznos tesztekben vagy mérőberendezésekben. Ezenkívül a DDS módszert alkalmazzák a távközlésben. Mint az FSK és a PSK.
A digitális közvetlen szintézis módszer szoftveren belüli megvalósításához négy komponensre van szükségünk, például akkumulátorra és egy hangoló szóra, ezek két hosszú egész változó, a PWM egységen keresztül digitális-analóg átalakítót lehet biztosítani. A CLK referencia egy belső hardveres időzítőn keresztül származik a ATmega . A hangoló szó hozzáadható az akkumulátorhoz. Az akkumulátor MSB-je a szinusz hullámtábla címének vehető, bárhol a PWM egységen keresztül a beolvasott érték analóg értékként keletkezik. Ez az egész folyamat ciklusra időzíthető egy megszakítási eljárással, amely referenciaóraként működik.
DAC szinuszhullám-generátor
Kiváló minőségű szinuszhullámok generálása nehéz, de nemlineáris DAC módszert alkalmaznak kiváló minőségű szinuszhullámok létrehozására.
Ezenkívül az olcsó DAC-ADC technika alkalmazásával mindkettő ADC A & DAC linearitási információkat pontosan kódonként 1 találattal lehet megkapni. Tehát megvalósítható a DAC-linearitás információinak beillesztése a DAC-kódok bemenetébe, amely a nagy tisztaság elérése érdekében a DAC nemlinearitást állítja le o / p értéknél.
Ezt a módszert széles szimulációs eredmények hitelesítik, amelyek megerősítették annak pontosságát és erősségét a különböző struktúrákkal, felbontásokkal, egyébként az ADC / DAC teljesítményekkel szemben. Tehát, a szinusz hullámok ilyen magas minőségét széles körben használják a különböző alkalmazásokban, a kevesebb költség és az egyszerű beállítás miatt. Valamint az ADC és DAC linearitási információit pontosan összegyűjtjük, mindenféle pontossági műszer nélkül.
Így erről van szó a szinuszhullám-generátor áttekintése működési elv, áramkör és működése. Itt egy kérdés az Ön számára, hogyan lehet szinuszhullámot generálni a Matlab-ban?
