В электронике формы сигналов в основном отображаются в зависимости от напряжения и времени. Частота и амплитуда сигнала могут изменяться в зависимости от схемы. Существует много типов сигналов, таких как синусоидальная волна, прямоугольная волна, треугольная волна, линейная волна, пилообразная волна и т. Д. Мы уже разработали схему генератора синусоидальной волны и прямоугольной волны. Теперь, в этом уроке, мы покажем вам, как разработать схему генератора пилообразных волн с регулируемым усилением и постоянным смещением волны, используя операционный усилитель и микросхему таймера 555.
Пилообразная форма волна не является синусоидальной формой волны, похожа на треугольную форму. Эта форма волны называется пилообразной, потому что она похожа на зубцы пилы. Пилообразная форма волны отличается от треугольной, поскольку треугольная волна имеет одинаковое время нарастания и спада, в то время как пилообразная форма волны возрастает от нуля до максимального пикового значения, а затем быстро падает до нуля.
Пилообразный сигнал используется в фильтрах, схемах усилителей, приемниках сигналов и т. Д. Он также используется для генерации тона, модуляции, дискретизации и т. Д. Идеальная пилообразная форма сигнала показана ниже:
Необходимый материал
- Микросхема операционного усилителя (LM358)
- 555 Таймер IC
- Осциллограф
- Транзистор (BC557 - 1 шт.)
- Потенциометр (10к - 2н.)
- Резистор
- 4,7 км - 1 шт.
- 10к - 3 шт.
- 22k - 3nos.
- 100к - 3 шт.
- Конденсатор (0,1 мкФ, 1 мкФ, 4,7 мкФ, 10 мкФ - 1 шт. Каждый)
- Макетная плата
- Источник питания 9 В (аккумулятор)
- Прыгающие провода
Принципиальная электрическая схема
Работа цепи пилообразного генератора
Для генерации пилообразного сигнала мы использовали микросхему таймера 555 и микросхему двойного операционного усилителя LM358. В этой схеме мы используем транзистор T1 в качестве управляемого источника тока с регулируемым током эмиттера и коллектора. Здесь микросхема таймера 555 используется в нестабильном режиме.
Резисторы R2 и R3 создают напряжение смещения для смещения базового вывода транзистора PNP T1. И R1 используется для установки тока эмиттера, который эффективно устанавливает ток коллектора, и этот постоянный ток заряжает конденсатор C1 линейным образом. Вот почему мы получаем выход рампы. Заменив R1 потенциометром, вы можете отрегулировать скорость линейного изменения.
Замыкание триггера, разряда и порогового контакта таймера 555 непосредственно с конденсатором C1 позволяет конденсатору заряжаться и разряжаться.
Здесь первый операционный усилитель O1 работает как буфер инвертирования сдвига уровня. Поскольку это инвертирующий буфер, нижняя часть рампы станет верхней частью перевернутой рампы.
Затем к выходу этого операционного усилителя подключен POT P1, который используется для регулировки величины сигнала. Точно так же операционный усилитель O2 используется для регулировки смещения постоянного тока сигнала. Выходной сигнал берется с выходной клеммы операционного усилителя O2.
Первый щуп осциллографа подключается к этому выходу, а второй щуп подключается к запускающему импульсу, который исходит от выходной клеммы микросхемы таймера 555. Итак, после подключения обоих щупов осциллографа выходной сигнал пилообразной формы будет выглядеть, как показано на рисунке ниже:
Для регулировки усиления и смещения постоянного тока сигнала перемещайте потенциометры P1 и P2 соответственно.