În electronice și de comunicații aplicații, un semnal care apare în mod natural este cunoscut sub numele de undă sinusoidală. Există numeroase dispozitive electronice care utilizează forme de undă sinusoidală precum radio etc. De obicei, procesele dispozitivelor de alimentare generează altfel forme de undă sinusoidală. În electronica de putere, un generator de unde sinusoidale este utilizat frecvent în unele aplicații, cum ar fi un invertor de curent continuu / alternativ. Deci, acest articol discută o prezentare generală a ceea ce este un generator de unde sinusoidale și cum generează o undă sinusoidală utilizând un amplificator operațional . Există multe modalități de a genera unde sinusoidale utilizând diferite oscilatoare, cum ar fi wien bridge, phase shift, cristal Colpitts, wave pătrat, generator de funcții etc.
Ce este un generator de unde sinusoidale?
Definiție: Un circuit care este utilizat pentru a genera o undă sinusoidală se numește undă sinusoidală generator . Acesta este un fel de formă de undă care apare din prizele de electricitate ale casei. Această formă de undă poate fi observată în Curent alternativ precum și aplicabil în acustică. Știm că există diferite tipuri de forme de undă generate de diferite dispozitive electronice. Deci, fiecare formă de undă generează sunete diferite. O undă sinusoidală este un tip de semnal care este utilizat în acustică. Pentru a proiecta circuitul generatorului de undă sinusoidală, sunt necesare diferite tipuri de componente, cum ar fi un circuit integrat, rezistențe, condensatori, tranzistoare etc.
Generator de unde sinusoidale
Principiul de funcționare
Acesta este un instrument remarcabil pentru a genera unde sinusoidale utilizând drivere de undă altfel difuzoare. Gama de frecvență a acestui generator va varia de la 1Hz la 800 Hz și amplitudinea undei sinusoidale va fi modificată. Elevii pot observa natura cuantică pentru modelele de unde staționare atunci când generatorul de unde sinusoidale sare de la o frecvență rezonantă la altele. Acest generator include memorie încorporată care îi permite să afle cele mai recente și primele frecvențe pentru explorare suplimentară.
Caracteristici
Caracteristicile generatorului de unde sinusoidale includ următoarele.
- Reglați frecvența de ieșire folosind butoanele precum Fine & Coarse.
- Tensiunea semnalului undei sinusoidale poate fi modificată prin ajustarea amplitudinii.
- Are o caracteristică precum o scanare inteligentă care permite butoanelor să schimbe cu ușurință frecvența odată rotite continuu.
- În acest dispozitiv generator, o carcasă din plastic include în principal o clemă de tijă spate și picioare din cauciuc înclinate pentru opțiunile de montare dinamică.
- O clemă încorporată este utilizată pentru a plasa acest generator peste o tijă standard.
- În acest generator, frecvența poate fi afișată digital cu rezoluția 0,1 Hz folosind LED-uri de culoare roșie.
- Acest generator stochează o creștere a frecvenței și se va roti în intervalul de frecvență utilizând creșterea recunoscută pentru confortul adaptat.
Generator de unde sinusoidale folosind Op-Amp
Circuitul generatorului de undă sinusoidală folosind un amplificator op este prezentat mai jos. Un semnal de undă de semn este utilizat împreună cu o frecvență arbitrară este utilizată în diferite modele de circuite. Următorul circuit poate fi proiectat cu un op-amp dual, rezistențe și condensatori. Următoarea figură arată schema generatorului de unde sinusoidale.
Următorul circuit produce o undă sinusoidală generând mai întâi o undă pătrată la frecvența necesară folosind un amplificator A1. Conexiunea acestui amplificator se poate face ca un oscilator astabil și frecvența acestuia poate fi determinată prin rezistorul R1 și condensatorul C1. Cei doi poli LPF folosind amplificatorul A2, filtrează ieșirea semnalului de undă pătrată de la amplificatorul A1. Această frecvență de întrerupere a filtrului este echivalentă cu frecvența undei pătrate de la amplificatorul A1.
Semnalul de undă pătrată este alcătuit din frecvența de bază și armonicele anormale ale frecvenței de bază. Majoritatea frecvențelor armonice eliminate de LPF și frecvența de bază rămâne la o / p a amplificatorului A2. Componenta de frecvență de bază a semnalului de undă pătrată este de 1,27 ori amplitudinea de vârf a semnalului de undă pătrată. Ieșirea amplitudinii undei sinusoidale va fi în jur de 87% din semnalul undei pătrate.
Vârful acestei unde va depinde de tensiunea de alimentare a amplificatorului, precum și de starea de pivotare a amplificatorului. În plus, vârful undei sinusoidale și pătrate va schimba pista în tensiunea de alimentare a amplificatorului. În acest circuit, frecvența este specificată împreună cu valorile calculate de C1, C2, R1, C3, R4 și R5. Aici valorile rezistenței sunt 1K Ohm și aceasta trebuie să fie potrivită ca valoare pentru a ajuta la minimizarea erorilor în timpul funcționării frecvenței reale în comparație cu funcționarea frecvenței calculate.
Următoarele ecuații sunt utilizate pentru selectarea componentelor. Frecvența undelor sinusoidale necesare este „F”. Valoarea condensatorului C1 poate fi selectată aleatoriu. Celelalte valori ale componentei sunt calculate ca următoarele.
C2 = C1
C3 = 2C1
R1 = 1 / 2F / 0,693 * C1
R6 = R5
R5 = 1 / 8.8856 * F * C1
Cum se generează Sine Wave în Arduino?
Folosind metoda sintezei digitale, o undă sinusoidală poate fi generată folosind un Arduino într-un mod corect. În această metodă, nu există nicio cerință pentru hardware suplimentar. Gama de frecvență este 0 - 16 KHz. Aici, distorsiunea este mai mică de 1% pe frecvențe de până la 3KHz. Deci, această metodă nu este utilă numai pentru generarea de sunet și muzică în teste sau echipamente de măsurare. În plus, metoda DDS este utilizată în telecomunicații. La fel ca FSK și PSK.
Pentru a implementa metoda de sinteză directă digitală în cadrul software-ului, avem nevoie de patru componente, cum ar fi un acumulator și un cuvânt de reglare, acestea sunt două variabile întregi lungi, un convertor digital-analogic poate fi furnizat prin unitatea PWM. Un CLK de referință este derivat printr-un temporizator hardware interior din ATmega . Cuvântul de reglare poate fi adăugat la acumulator. MSB al acumulatorului poate fi luat ca o adresă a tabelului cu unde sinusoidale oriunde valoarea generată este generată ca valoare analogică prin unitatea PWM. Întregul proces poate fi temporizat printr-o procedură de întrerupere care funcționează ca ceas de referință.
DAC Sine Wave Generator
Generarea undelor sinusoidale de înaltă calitate este dificilă, dar utilizarea unei metode DAC neliniare este utilizată pentru a genera unde sinusoidale de înaltă calitate.
În plus, utilizând tehnica DAC-ADC la preț redus, ambele ADC Informațiile despre liniaritatea și DAC sunt obținute cu precizie printr-o simplă accesare per cod. Deci, este fezabil să se includă informațiile despre liniaritatea DAC la intrarea codurilor DAC, care oprește neliniaritatea DAC la o / p pentru a atinge o puritate ridicată.
Această metodă este autentificată prin rezultate largi de simulare, care i-au confirmat exactitatea și rezistența împotriva structurilor, rezoluțiilor diferite, altfel performanțelor ADC / DAC. Deci, această înaltă calitate a undelor sinusoidale este utilizată pe scară largă în diferite aplicații din cauza costurilor mai mici și a configurării ușoare. De asemenea, informațiile de liniaritate ale ADC și DAC sunt obținute cu precizie împreună, fără niciun instrument de precizie.
Astfel, totul este vorba o prezentare generală a generatorului de unde sinusoidale principiul de funcționare, circuitul și funcționarea acestuia. Iată o întrebare pentru dvs., cum să generați o undă sinusoidală în Matlab?
