W elektroniczne i komunikacyjne aplikacjach sygnał występujący naturalnie jest nazywany falą sinusoidalną. Istnieje wiele urządzeń elektronicznych, które wykorzystują przebiegi sinusoidalne, takie jak radio, itp. Zazwyczaj urządzenia zasilające przetwarzają w inny sposób przebiegi sinusoidalne. W energoelektronice generator fali sinusoidalnej jest często używany w niektórych zastosowaniach, takich jak falownik DC / AC. Tak więc w tym artykule omówiono, czym jest generator fal sinusoidalnych i jak generuje falę sinusoidalną za pomocą wzmacniacz operacyjny . Istnieje wiele sposobów generowania fal sinusoidalnych przy użyciu różnych oscylatorów, takich jak mostek Wien, przesunięcie fazowe, kryształ Colpittsa, fala prostokątna, generator funkcji itp.
Co to jest generator fal sinusoidalnych?
Definicja: Obwód używany do generowania fali sinusoidalnej nazywany jest falą sinusoidalną generator . Jest to jeden z rodzajów przebiegu, który pojawia się w domowych gniazdkach elektrycznych. Ten przebieg można zaobserwować w Zasilanie AC jak również w akustyce. Wiemy, że istnieją różne typy przebiegów, które są generowane przez różne urządzenia elektroniczne. Zatem każdy przebieg generuje inne dźwięki. Sinusoida to jeden z rodzajów sygnałów wykorzystywanych w akustyce. Aby zaprojektować obwód generatora fali sinusoidalnej, wymagane są różne typy elementów, takich jak układ scalony, rezystory, kondensatory, tranzystory itp.
Generator fal sinusoidalnych
Zasada działania
Jest to doskonałe narzędzie do generowania fal sinusoidalnych za pomocą przetworników falowych, w przeciwnym razie głośniki. Zakres częstotliwości tego generatora będzie mieścił się w zakresie od 1 Hz do 800 Hz, a amplituda fali sinusoidalnej będzie zmieniona. Studenci mogą zauważyć naturę kwantów w modelach fal stojących, gdy generator fal sinusoidalnych przeskakuje z jednej częstotliwości rezonansowej na inną. Ten generator zawiera wbudowaną pamięć, która pozwala mu znaleźć najnowsze i podstawowe częstotliwości w celu dodatkowej eksploracji.
funkcje
Cechy generatora fali sinusoidalnej obejmują następujące elementy.
- Dostosuj częstotliwość wyjściową za pomocą pokręteł, takich jak Fine i Coarse.
- Napięcie sygnału sinusoidalnego można zmienić, dostosowując amplitudę.
- Posiada funkcję inteligentnego skanowania, która umożliwia łatwą zmianę częstotliwości za pomocą pokręteł po obróceniu w sposób ciągły.
- W tym generatorze plastikowa obudowa zawiera głównie tylny zacisk pręta i kątowe gumowe nóżki dla opcji dynamicznego montażu.
- Wbudowany zacisk służy do umieszczania generatora na standardowym pręcie.
- W tym generatorze częstotliwość może być wyświetlana cyfrowo z rozdzielczością 0,1 Hz za pomocą czerwonych diod LED.
- Ten generator przechowuje przyrost częstotliwości i będzie się obracał w zakresie częstotliwości, wykorzystując rozpoznany wzrost dla dostosowanej wygody.
Generator fal sinusoidalnych wykorzystujący wzmacniacz operacyjny
Poniżej pokazano obwód generatora fali sinusoidalnej wykorzystujący wzmacniacz operacyjny. Sygnał fali znakowej jest używany wraz z dowolną częstotliwością w różnych projektach obwodów. Poniższy obwód może być wyposażony w podwójny wzmacniacz operacyjny, rezystory i kondensatory. Poniższy rysunek przedstawia schemat ideowy generatora przebiegu sinusoidalnego.
Poniższy obwód wytwarza falę sinusoidalną, generując najpierw falę prostokątną o wymaganej częstotliwości za pomocą wzmacniacza A1. Podłączenie tego wzmacniacza można wykonać jak astabilny oscylator, a jego częstotliwość można określić za pomocą rezystora R1 i kondensatora C1. Dwubiegunowy LPF za pomocą wzmacniacza A2 filtruje wyjście sygnału prostokątnego ze wzmacniacza A1. Ta częstotliwość odcięcia filtra jest równoważna częstotliwości fali prostokątnej ze wzmacniacza A1.
Sygnał prostokątny składa się z częstotliwości podstawowej i nieprawidłowych harmonicznych częstotliwości podstawowej. Większość częstotliwości harmonicznych jest usuwana przez LPF, a częstotliwość podstawowa pozostaje na poziomie o / p wzmacniacza A2. Podstawowa składowa częstotliwości sygnału prostokątnego jest 1,27 razy większa od amplitudy szczytowej sygnału prostokątnego. Amplituda fali sinusoidalnej na wyjściu będzie wynosić około 87% sygnału prostokątnego.
Szczyt tej fali będzie zależał od napięcia zasilania wzmacniacza, a także od stanu kołysania O / p wzmacniacza. Ponadto szczyt fali sinusoidalnej i prostokątnej zmieni tor w ramach napięcia zasilania wzmacniacza. W tym obwodzie częstotliwość jest określana wraz z obliczonymi wartościami C1, C2, R1, C3, R4 i R5. Tutaj wartości rezystora wynoszą 1 kΩ i muszą być dopasowane pod względem wartości, aby pomóc w zminimalizowaniu błędów podczas działania rzeczywistej częstotliwości w porównaniu z działaniem obliczonej częstotliwości.
Do wyboru komponentów używane są następujące równania. Niezbędna częstotliwość fali sinusoidalnej to „F”. Wartość kondensatora C1 można wybrać losowo. Pozostałe wartości składnika są obliczane w następujący sposób.
C2 = C1
C3 = 2C1
R1 = 1 / 2F / 0,693 * C1
R6 = R5
R5 = 1 / 8,8856 * F * C1
Jak wygenerować sinusoidę w Arduino?
Korzystając z metody syntezy cyfrowej, można wygenerować falę sinusoidalną za pomocą pliku Arduino w dokładny sposób. W tej metodzie nie jest wymagany dodatkowy sprzęt. Zakres częstotliwości wynosi 0 - 16 KHz. Tutaj zniekształcenia są mniejsze niż 1% na częstotliwościach do 3 kHz. Ta metoda jest więc pomocna nie tylko w generowaniu dźwięku i muzyki w testach lub sprzęcie pomiarowym. Ponadto metoda DDS jest wykorzystywana w telekomunikacji. Podobnie jak FSK i PSK.
Aby zaimplementować metodę bezpośredniej syntezy cyfrowej w oprogramowaniu, potrzebujemy czterech komponentów, takich jak akumulator i słowo strojenia. Są to dwie długie zmienne całkowite, przetwornik cyfrowo-analogowy może być dostarczony przez jednostkę PWM. Odniesienie CLK jest uzyskiwane przez wewnętrzny zegar sprzętowy w ramach ATmega . Słowo strojenia można dodać do akumulatora. MSB akumulatora można przyjąć jako adres tablicy przebiegu sinusoidalnego wszędzie tam, gdzie pobrana wartość jest generowana jako wartość analogowa za pośrednictwem modułu PWM. Cały proces może być synchronizowany cyklicznie za pomocą procedury przerwania, która działa jako zegar odniesienia.
Generator fal sinusoidalnych DAC
Generowanie wysokiej jakości fal sinusoidalnych jest trudne, ale użycie nieliniowej metody DAC jest wykorzystywane do generowania wysokiej jakości fal sinusoidalnych.
Dodatkowo, dzięki zastosowaniu niedrogiej techniki DAC-ADC, obie ADC & Informacje o liniowości przetwornika cyfrowo-analogowego są precyzyjnie uzyskiwane po jednym trafieniu na kod. Zatem możliwe jest włączenie informacji o liniowości przetwornika cyfrowo-analogowego do danych wejściowych kodów przetwornika cyfrowo-analogowego, co zatrzymuje nieliniowość przetwornika cyfrowo-analogowego przy o / p, aby uzyskać wysoką czystość.
Ta metoda jest potwierdzona przez szerokie wyniki symulacji, które potwierdziły jej dokładność i wytrzymałość w porównaniu z odmiennymi strukturami, rozdzielczościami, inaczej działaniami ADC / DAC. Tak więc ta wysoka jakość fal sinusoidalnych jest szeroko stosowana w różnych aplikacjach ze względu na mniejszy koszt i łatwą konfigurację. Co więcej, informacje o liniowości z ADC i DAC są precyzyjnie zbierane razem bez żadnego oprzyrządowania dokładności.
A więc o to chodzi przegląd generatora fali sinusoidalnej zasada działania, obwód i jego działanie. Oto pytanie do Ciebie, jak wygenerować falę sinusoidalną w Matlabie?
