В електронни и комуникационни приложения, сигнал, който се среща естествено, е известен като синусоида. Има многобройни електронни устройства, които използват синусоидални форми като радио и др. Обикновено енергийните устройства обработват иначе генерират синусоидални форми. В силовата електроника генераторът на синусоида се използва често в някои приложения като DC / AC инвертор. Така че тази статия разглежда общ преглед на това какво е генератор на синусоида и как генерира синусоида чрез използване на операционен усилвател . Има много начини за генериране на синусоидални вълни чрез използване на различни осцилатори като Wien мост, фазово изместване, кристал Colpitts, квадратна вълна, генератор на функции и т.н.
Какво е генератор на синусоидални вълни?
Определение: Верига, която се използва за генериране на синусоида, се нарича синусоида генератор . Това е един вид форма на вълната, която се появява от къщите за електричество. Тази форма на вълната може да се наблюдава в Променливотоково захранване както и приложими в акустиката. Знаем, че има различни видове форми на вълната, които се генерират от различни електронни устройства. Така че всяка форма на вълната генерира различни звуци. Синусоида е един вид сигнал, който се използва в акустиката. За да се проектира веригата на генератора на синусоида, са необходими различни видове компоненти като интегрална схема, резистори, кондензатори, транзистори и т.н.
Генератор на синусоидални вълни
Принцип на работа
Това е изключителен инструмент за генериране на синусоида, използвайки вълнови драйвери, в противен случай високоговорители. Честотният диапазон на този генератор ще варира от 1Hz до 800 Hz и амплитудата на синусоидалната вълна ще бъде променена. Студентите могат да забележат естеството на кванта за модели на стоящи вълни, когато генераторът на синусоида скача от една резонансна честота на друга. Този генератор включва вградена памет, която му позволява да открива най-новите и първични честоти за допълнително проучване.
Характеристика
Характеристиките на генератора на синусоида включват следното.
- Регулирайте изходната честота, като използвате копчетата като Fine & Coarse.
- Сигналното напрежение на синусоида може да се променя чрез регулиране на амплитудата.
- Той има функция като интелигентно сканиране, която позволява на копчетата за промяна на честотата лесно след непрекъснато завъртане.
- В това генераторно устройство генераторът от пластмаса включва основно задна скоба и ъглови крачета за ъгъл за опциите за динамичен монтаж.
- Вградена скоба се използва за поставяне на този генератор върху стандартен прът.
- В този генератор честотата може да се показва цифрово с разделителна способност 0,1 Hz, като се използват червени цветни светодиоди.
- Този генератор съхранява увеличение на честотата и ще се върти по време на честотния диапазон, като използва признатия растеж за адаптирано удобство.
Генератор на синусоидални вълни с помощта на Op-Amp
Схемата на генератора на синусоида, използваща оп-усилвател, е показана по-долу. Сигнал на знакова вълна се използва заедно с произволна честота се използва в различни конструкции на схеми. Следващата схема може да бъде проектирана с двоен операционен усилвател, резистори и кондензатори. Следващата фигура показва схематичната диаграма на генератора на синусоидални вълни.
Следващата схема произвежда синусоида чрез генериране на квадратна вълна първо с необходимата честота с помощта на усилвател А1. Свързването на този усилвател може да се извърши като нестабилен осцилатор и честотата на това може да се определи чрез резистор R1 и кондензатор C1. Двуполюсната LPF използвайки усилвател А2, той филтрира изхода на квадратен вълнов сигнал от усилвател А1. Честотата на прекъсване на филтъра е еквивалентна на честотата на квадратната вълна от усилвателя А1.
Сигналът с квадратна вълна се състои от основната честота и необичайните хармоници на основната честота. Повечето от хармоничните честоти се отстраняват от LPF и основната честота остава на o / p на усилвателя A2. Компонентът на основната честота на сигнала с квадратна вълна е 1,27 пъти максималната амплитуда на сигнала на квадратната вълна. Изходът на амплитудата на синусоида ще бъде около 87% от сигнала на квадратната вълна.
Пикът на тази вълна ще зависи от захранващото напрежение на усилвателя, както и от състоянието на люлеене o / p на усилвателя. В допълнение, пикът на синусоидалната и квадратната вълна ще промени пистата в захранващото напрежение на усилвателя. В тази схема честотата е посочена заедно с изчислените стойности на C1, C2, R1, C3, R4 & R5. Тук стойностите на резистора са 1K Ohms и това трябва да бъде съчетано по стойност, за да помогне за минимизиране на грешките по време на действителната честота в сравнение с работата на изчислената честота.
Следните уравнения се използват за избор на компонент. Необходимата честота на синусоида е „F“. Стойността на кондензатора C1 може да бъде избрана произволно. Останалите стойности на компонента се изчисляват по следния начин.
С2 = С1
C3 = 2C1
R1 = 1 / 2F / 0.693 * C1
R6 = R5
R5 = 1 / 8.8856 * F * C1
Как да генерирам синусоида в Arduino?
Използвайки метода на цифровия синтез, може да се генерира синусоида с помощта на Arduino по точен начин. При този метод няма изискване за допълнителен хардуер. Обхватът на честотата е 0 - 16 KHz. Тук изкривяването е по-малко от 1% на честоти до 3KHz. Така че този метод е полезен не само за генериране на звук и музика при тестове или оборудване за измерване. В допълнение, методът DDS се използва в телекомуникациите. Като FSK и PSK.
За да приложим метода за директен цифров синтез в софтуера, са ни необходими четири компонента като акумулатор и настройка на думата, това са две дълги целочислени променливи, може да се осигури цифрово-аналогов преобразувател чрез PWM модула. Референтен CLK се извлича чрез вътрешен хардуерен таймер в рамките на ATmega . Думата за настройка може да се добави към акумулатора. MSB на акумулатора може да се приеме като адрес на таблицата със синусоидални вълни, където извлечената стойност се генерира като аналогова стойност чрез PWM модула. Целият този процес може да бъде циклиран чрез прекъсване, която работи като референтен часовник.
DAC генератор на синусоидални вълни
Генерирането на висококачествени синусоиди е трудно, но се използва метод на нелинейна ЦАП за генериране на висококачествени синусоиди.
Освен това, като се използва и евтината DAC-ADC техника, и двете ADC Информацията за линейност и DAC се получават прецизно само чрез 1 посещение на код. Така че е възможно да се включи информацията за линейността на ЦАП към въвеждането на кодове на ЦАП, което спира нелинейността на ЦАП при o / p за постигане на висока чистота.
Този метод е удостоверен чрез широки резултати от симулация, които потвърждават неговата точност и здравина спрямо различни структури, резолюции, иначе ADC / DAC характеристики. И така, това високо качество на синусоидалните вълни се използва широко в различни приложения поради по-ниски разходи и лесна настройка. Освен това информацията за линейността на ADC и DAC се получава точно заедно, без никакви инструменти за точност.
По този начин става въпрос за всичко преглед на генератора на синусоида принцип на работа, верига и нейната работа. Ето въпрос към вас, как да генерирате синусоида в Matlab?
