Sawtooth Wave Generator e il suo principio di funzionamento

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Una forma d'onda è una forma che rappresenta i cambiamenti di ampiezza rispetto al tempo. Una forma d'onda periodica include un'onda sinusoidale, un'onda quadra, un'onda triangolare, un'onda a dente di sega. Sull'asse x indica l'ora e sull'asse y indica l'ampiezza. Molte persone spesso si confondono tra l'onda triangolare e un'onda a dente di sega. Il generatore di onde a dente di sega è un tipo di forma d'onda lineare e non sinusoidale e la forma di questa forma d'onda è una forma triangolare in cui il tempo di caduta e il tempo di salita sono diversi. La forma d'onda a dente di sega può anche essere denominata un'onda triangolare asimmetrica.

Generatore di onde a dente di sega

Una forma d'onda lineare, non sinusoidale e triangolare rappresenta una forma d'onda a dente di sega in cui il tempo di caduta e il tempo di salita sono diversi. Una forma d'onda lineare, non sinusoidale e triangolare rappresenta una forma d'onda triangolare pura in cui il tempo di caduta e quello di salita sono uguali. Il generatore di onde a dente di sega è anche noto come forma d'onda triangolare asimmetrica. Di seguito viene fornita la rappresentazione grafica di una forma d'onda a dente di sega:




Generatore di onde a dente di sega

Generatore di onde a dente di sega

Le applicazioni di una forma d'onda a dente di sega sono nella generazione di frequenza / tono, campionamento, commutazione tiristori , modulazione, ecc.



Una forma d'onda non sinusoidale non è altro che una forma d'onda a dente di sega. Poiché i suoi denti sembrano una sega, è denominata come una forma d'onda a dente di sega. In una forma d'onda a dente di sega inversa (o inversa) l'onda decresce improvvisamente verso il basso e poi sale bruscamente.

La serie infinita di Fourier è

Un dente di sega convenzionale può essere costruito utilizzando


Dove A è l'ampiezza

Utilizzando una trasformata di Fourier veloce, questa somma può essere calcolata in modo più efficiente. Nel dominio del tempo, la forma d'onda viene creata digitalmente utilizzando la forma senza banda limitata. Campionando le infinite armoniche si ottiene il tono che contiene una distorsione aliasing.

Synthesis Sawtooth

Synthesis Sawtooth

Principio di funzionamento di un generatore di onde a dente di sega che utilizza 555

Un generatore di onde a dente di sega può essere costruito utilizzando un transistor e un semplice 555 timer IC , come mostrato nello schema del circuito sottostante. Consiste di un transistor, un condensatore, a Diodo Zener , resistori da una sorgente di corrente costante utilizzati per caricare il condensatore. Inizialmente, supponiamo che il condensatore sia completamente scarico. La tensione ai capi del condensatore è zero e l'uscita del 555 è alta a causa dei comparatori interni collegati al pin 2.

Sawtooth Wave Generator using 555

Sawtooth Wave Generator using 555

Il condensatore inizia a caricarsi per fornire tensione perché il transistor interno del 555 mette in corto il condensatore a massa e si apre. Durante la carica, l'uscita del 555 si abbassa se la tensione supera i 2/3 della tensione di alimentazione. Durante la scarica, l'uscita del 555 aumenta se la tensione su C scende al di sotto di 1/3 della tensione di alimentazione. Quindi il condensatore si carica e scarica tra 2/3 e 1/3 della tensione di alimentazione. Ma lo svantaggio è che richiede un bipolare Alimentazione elettrica . La frequenza è data da

F = (Vcc-2.7) / (R * C * Vpp)

Dove,

Vpp- Tensione di uscita da picco a picco

Vcc- Tensione di alimentazione

Per ottenere il valore di frequenza richiesto, selezionare i valori appropriati per Vcc, Vpp, R e C

Sawtooth Wave Generator utilizzando OP-AMP

Viene utilizzata una forma d'onda a dente di sega modulazione della larghezza di impulso circuiti e generatori di base dei tempi. Un potenziometro viene utilizzato quando il tergicristallo si sposta verso la tensione negativa (-V), quindi il tempo di salita diventa maggiore del tempo di caduta. Quando il tergicristallo si sposta verso la tensione positiva (+ V), il tempo di salita diventa inferiore al tempo di caduta.

Sawtooth Wave Generator utilizzando OP-AMP

Sawtooth Wave Generator utilizzando OP-AMP

Quando l'uscita del comparatore va in saturazione negativa, viene aggiunta una tensione negativa al terminale invertente, quindi il tergicristallo si sposta su un'alimentazione negativa. Ciò provoca una diminuzione della differenza di potenziale su R1 e quindi la corrente attraverso il condensatore e il resistore diminuisce.

Onda a dente di sega utilizzando OP-AMP

Sawtooth Wave utilizzando Op-Amp

Quindi la pendenza diminuisce e diminuisce anche il tempo di salita. quando il comparatore l'uscita è in saturazione positiva, la differenza di potenziale attraverso R1 aumenta e anche la corrente attraverso il resistore del condensatore aumenta. Ciò è dovuto alla presenza di una tensione negativa al terminale invertente. Quindi la pendenza aumenta e il tempo di caduta diminuisce. E l'uscita è ottenuta come una forma d'onda a dente di sega.

Per il cablaggio del circuito, i seguenti sono i componenti:

  • Amplificatore operazionale IC- 741c
  • R-47K
  • R1- 1K
  • R2- 180Ω

Cos'è un'onda sinusoidale?

Si dice che una curva matematica che descrive un'oscillazione regolare e ripetitiva sia un'onda sinusoidale. Spesso si verifica nell'elaborazione pura e del segnale, nonché in fisica, chimica, matematica applicata e in molti altri campi. È la funzione del tempo (t). Quando viene aggiunta a qualsiasi altra onda sinusoidale con la stessa frequenza, fase e ampiezza, l'onda sinusoidale mantiene la sua forma d'onda. È noto per essere una forma d'onda periodica che ha questo tipo di proprietà. Tale importanza porta al suo utilizzo nell'analisi di Fourier.

Y (x, t) = A sin (kx-ωt + Φ) + D

A è l'ampiezza
ω = 2πf, è la frequenza angolare
f è la frequenza ed è definita come il numero di oscillazioni al secondo.
Φ è l'angolo di fase
D è un'ampiezza centrale diversa da zero

Cos'è l'onda del coseno?

La forma dell'onda del coseno è identica a quella dell'onda sinusoidale tranne per il fatto che l'onda del coseno si verifica esattamente ¼ di cicli prima dell'onda sinusoidale corrispondente. L'onda sinusoidale e l'onda coseno hanno la stessa frequenza, ma l'onda coseno anticipa l'onda sinusoidale di 90˚.

Y = cos x

Onda del coseno

Onda del coseno

Applicazioni

  • La forma d'onda a dente di sega è la forma d'onda più comune utilizzata per creare suoni con sintetizzatori musicali virtuali e analogici sottrattivi. Pertanto, è utilizzato nella musica.
  • Il dente di sega è la forma di segnali di deflessione orizzontale e verticale che vengono utilizzati per generare un raster su schermi di monitor o televisori basati su CRT.
  • Il campo magnetico viene improvvisamente collassato sulla scogliera dell'onda, il che provoca la posizione di riposo del suo fascio di elettroni il più rapidamente possibile.
  • Il campo magnetico prodotto dal giogo di deflessione trascina il fascio di elettroni sulla rampa dell'onda, creando una linea di scansione.
  • Con una frequenza molto più bassa, la deflessione verticale funziona in modo simile al sistema di deflessione orizzontale.
  • La stabilità dei componenti elettronici migliora e, di conseguenza, non è necessario regolare la linearità orizzontale o verticale dell'immagine.
  • La tensione positiva provoca una deflessione in una direzione, la tensione negativa provoca la deflessione nell'altra e la deflessione montata al centro utilizza l'area dello schermo per rappresentare una traccia.
  • La porzione a rampa deve apparire come una linea retta altrimenti indica il campo magnetico, che è prodotto dal giogo di deflessione, come non lineare ,. Ciò si traduce in non linearità e l'immagine televisiva viene schiacciata. Quindi, su quel lato dell'immagine, il fascio di elettroni trascorre più tempo.

Si tratta di un generatore di onde a dente di sega e del suo principio di funzionamento. Riteniamo che le informazioni fornite in questo articolo siano utili per una migliore comprensione di questo progetto. Inoltre, per qualsiasi domanda riguardante questo articolo o qualsiasi aiuto nell'implementazione del progetti elettrici ed elettronici , puoi sentirti libero di contattarci collegandoti nella sezione commenti qui sotto. Ecco una domanda per te, qual è il principio di funzionamento del generatore di onde a dente di sega?

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