Što je generator kvadratnih valova: shema kruga i prednosti

Micheal Faraday (22^ndRujna 1971-25^thKolovoza 1867.) otac je generatora. Generator kvadratnog vala jedna je vrsta generatora koji se koristi za generiranje valnog oblika u kvadratu, a Schmittovi pretvarači okidača poput TTL koriste se za izradu ovog generatora. Ovaj se generator koristi u obradi signala i u elektronici. Postoje različite vrste generatora u različitim veličinama, kod kojih je kvadratni val jedan od vrsta. Ovaj članak raspravlja o pregledu generatora kvadratnih valova koji uključuje njegovu definiciju, shemu spojeva i izvođenje vremenskog razdoblja i frekvencije.

Što je generator kvadratnih valova?

Generator kvadratnih valova definiran je kao oscilator koji daje izlaz bez ikakvog ulaza, bez ikakvog ulaza u smislu da bismo trebali dati ulaz unutar nula sekundi, što znači da to mora biti impulsni ulaz. Ovaj se generator koristi u digitalnoj obradi signala i elektroničkim aplikacijama. Generator kvadratnih valova poznat je i pod nazivom Podesivi multivibrator ili slobodno radi, a frekvencija generatora kvadratnih valova neovisna je o izlaznom naponu. Osnovni dijagram sklopa i rad generatora kvadratnih valova objašnjeni su u nastavku.

Krug četvrtastog generatora valova

Da bismo dizajnirali generator četvrtastih valova, trebaju nam kondenzator, otpornik, operativno pojačalo i napajanje. Kondenzator i otpor povezani su na invertirajuću stezaljku operativnog pojačala i otpornike R₁i R_dvaspojeni su na neinvertirajući terminal operativnog pojačala. Dijagram sklopa generatora kvadratnih valova koji koristi operativno pojačalo prikazan je u nastavku

Krug četvrtastog generatora valova pomoću Op-Amp-a

Ako prisilimo izlaz da se prebacuje između pozitivnog napona zasićenja i negativnog napona zasićenja na izlazu operativnog pojačala, možemo dobiti kvadratni val kao izlazni val. Idealno bi bilo da bez primijenjenog ulaza izlaz bude nula, izražava se kao

V_van(izlazni napon) = 0 V kad je V_u(ulazni napon) = 0 V

Ali praktički dobivamo neki ne-nulti izlaz koji se izražava kao

V_0ut≠ 0

Otpornici R₁i R_dvačine mrežu razdjelnika napona. Ako početni izlazni napon nije nula, dobivamo napon preko V_b.Tako dobivamo pozitivan ulaz na neinvertirajućem terminalu i invertirajućem terminalu, zatim se izlaz pojačava svojim pojačanjem i doseže maksimalni izlazni napon pa dobivamo polovicu kvadratnog vala kao što je prikazano na slici (a).

Valni oblici kvadratnog vala

Kondenzator se počinje puniti kada imamo ulaz koji nije nula na invertirajućem terminalu. Punit će se kontinuirano sve dok njegov napon ne postane veći od V_b. Čim je V_cje veći od V_b(V._c> V_b). Invertirajući ulaz postaje veći od neinvertiranog ulaza i stoga izlaz op-pojačala prelazi u negativni napon i pojačava se do (–V_van)_maks.Tako ćemo dobiti negativnu polovicu kvadratnog vala kao što je prikazano na slici (b). Ovo je primjena op-pojačalo kao generator kvadratnih valova.

Vremensko razdoblje i izvedba frekvencije generatora kvadratnih valova

Na slici krug V generatora kvadratnih valova_dvaje napon na kondenzatoru, a V₁je napon čvora na pozitivnom priključku. Struja kroz op-pojačalo je nula zbog idealnih karakteristika op-pojačala. Razmotrimo jednadžbe čvorova iz sheme sklopa.

V₁- V₀/ R_dva+ V₁/ R₁= 0

V₁[1 / R_dva+ 1 / R₁] = V₀/ R_dva

V₁[R₁+ R_dva/ R₁R_dva] = V₀/ R_dva

V₁(α) = V₀………… eq (1)

Idemo uzeti

α = R₁+ R_dva/ R₁= 1+ R_dva/ R₁> 1

stoga, α> 1 i V₀> 1

Kada V₀= + V_sjedio

V₁= V₀/ α = + V_sjedio/ α = + V₁

Kada V₀= -V_sjedio

V₁= - V_sjedio/ α = -V₁

Napon V₁imaju samo dvije mogućnosti + V₁i - V₁, pa kad god V₀promjene V₁također se mijenja. Sad da vidimo kako V_dvaće se promijeniti. Napon V_dvabit će punjenje i pražnjenje ako ovdje formiramo jednadžbu čvora struja kroz kondenzator jednaka je struji.

C d / dt (0 - V_dva) = V_dva- V₀/ R

-C d V_dva/ dt = V_dva- V₀/ R

d V_dva/ V₀- V_dva= dt / RC

Ako riješimo gornju jednadžbu dobit ćemo to

∫₀^V2d (V._dva/ V₀-V_dva) = ∫₀^tdt / RC

U početku moramo pretpostaviti da je napon na kondenzatoru nula

-log (V₀- V_dva) = T / RC + K

zapisnik (V₀- V_dva) = -t / RC + K

V₀- V_dva= K i^{-t / RC}………… eq (2)

Zamjenom t = 0, V_dva= 0 u gornjoj jednadžbi će dobiti

K = V₀…………………………… eq (3)

Gdje je⁰= 1

Zamjenski eq (3) u eq (2) će dobiti

V₀- V_dva= K i^{-t / RC}

V_dva= V₀- V₀je^{-t / RC}

V_dva= V₀[1-e^{-t / RC}]

Primjena početnih uvjeta na gornju jednadžbu

Faza 1: Neka V_dva= 0, V₀= + V_sjedio

U stupnju-1 napon V_dvapuni se do + V₁

Faza 2: Neka V_dva= 0, V₀= -V_sjedio

U stupnju-2 napon V_dvaprazni se do -V₁

[zapisnik (V0 + V1 / V0 - V1)] = 1 / RC [T / 2]

[zapisnik (αV₁+ V_dva/ αV₁- V₁)] = 1 / RC [T / 2] ……………… eq (4)

Zamjenski eq (1) u eq (4) će dobiti

trupac [V₁(α + 1) / V₁(α - 1)] = [T / 2 RC]

zapisnik [((R₁+ R_dva/ R₁) +1) / ((R₁+ R_dva/ R₁) -1)] = T / 2 RC

trupac [R₁+ R_dva+ R₁/ R₁⁺R_dva- R₁] = T / 2 RC

zapisnik [2R₁+ R_dva/ R_dva] = T / 2 RC

T = 2 RC zapisnik [2R₁+ R_dva/ R_dva] ……… eq (5)

f = 1 / T

= 1/2 RC zapisnika [2R₁+ R_dva/ R_dva ] ……… eq (6)

Jednadžba (5) i (6) su vremensko razdoblje i frekvencija generatora kvadratnih valova

Krug generatora funkcija

Generator funkcija je vrsta instrumenta koji se koristi za generiranje različitih vrsta valnih oblika poput sinusoidnih valnih oblika, trokutastih valnih oblika, pravokutnih valnih oblika, pilastih oblika kvadrata, a ovi različiti tipovi valnih oblika imaju različite frekvencije i oni mogu generirati uz pomoć instrumenta koji se naziva funkcijski generator. Frekvencije ovih valnih oblika mogu se prilagoditi s udjela Hertza na nekoliko stotina kiloHertza, a ovaj generator može istovremeno generirati različite valne oblike u različitim primjenama. Shema spoja generatora funkcija pomoću LM1458 prikazana je u nastavku

funkcija-generator-sklop

Operacijsko pojačalo LM1458 dvostruko je operativno pojačalo, a mrežna predusretljivost i vodovi napajanja ovih dvostrukih operativnih pojačala su česti. Četiri integrirana kruga u krugu generatora funkcije su IC 1a, IC 1b, IC 2a i IC 2b. Integrirani krug IC 1a ožičen je kao nestalni multivibrator, integrirani krug IC 1b ožičen je kao integrator, a IC 2a također je ožičen kao integrator.

Top 10 najboljih generatora funkcija u 2020. godini su GM Instek SFG-1013 DOS, Generator funkcija DIY KIT tvrtke JYE Tech FG085, ATTEN ATF20B DDS, Generator funkcija Rigol DGI02220 MHz s drugim kanalom, Eisco Labs Function Generator - 1KHz do 100 kHz, B & K Precision 4011A Generator funkcija, JYETech 08503 - Prijenosni digitalni generator funkcija, Tektronix AFG1062 Generator proizvoljnih funkcija, Keithley 3390 Generator proizvoljnih funkcija i Rigol DG1062Z Generator proizvoljnih valnih oblika.

Prednosti

Prednosti generatora kvadratnih valova su

• Jednostavan
• Jednostavno za održavanje
• Povoljno

FAQ

1). Što su kvadratni valovi?

Kvadratni valovi su rešetke četvrtastog oblika koje se stvaraju na površini oceana, a ti su valovi poznati i kao križni valovi ili valovi poprečnog mora.

2). Koje su vrste generatora signala?

Tipovi generatora signala su Generator frekvencije, Generator proizvoljnog valnog oblika, Generatori mikrovalnih pećnica i RF funkcija, Generatori visina i Generatori digitalnih uzoraka.

3). Koje su različite vrste multivibracijskih sklopova?

Postoje tri vrste multivibratorskih krugova, to su monostabilni multivibratorski krug, stabilni multivibratorski krug i bistabilni multivibratorski krug.

4). Što je generator funkcija?

Generator funkcija je oprema ili uređaj koji se koristi za generiranje električnih valnih oblika u širokom rasponu frekvencija. Valni oblici koje generira funkcijski generator su trokutasti val, kvadratni val, sinusni val i pilasti val.

5). Zašto su četvrtasti valovi opasni?

Četvrtasti valovi mogu biti nevjerojatni i fascinantni za izgledati, ali zapravo su opasni za kupače i čamce. Kada se dva skupa valovnih sustava međusobno sudare, to rezultira oblikom ili valovitim uzorcima koji izgledaju poput kvadrata preko oceana.

U ovom članku kvadratni val raspravlja se o prednostima generatora, dijagramima sklopova generatora kvadratnih valova i generatora funkcija. Evo pitanja za vas, koji je najbolji generator kvadratnih valova?