W elektronice przebiegi są przeważnie wykreślane w funkcji napięcia i czasu. Częstotliwość i amplituda sygnału mogą się różnić w zależności od obwodu. Istnieje wiele typów przebiegów, takich jak sinusoida, prostokątna, trójkątna, rampowa, piłokształtna itp. Zaprojektowaliśmy już układ generatora fali sinusoidalnej i prostokątnej. Teraz w tym samouczku pokażemy, jak zaprojektować obwód generatora fali piłokształtnej z regulowanym wzmocnieniem i przesunięciem prądu stałego fali, używając wzmacniacza operacyjnego i układu scalonego 555 timera.
Piłokształtnym jest non-sinusoidalny kształt fali, wygląda podobnie do trójkątnego przebiegu. Ten przebieg nazywa się piłokształtnym, ponieważ wygląda podobnie do zębów piły. Przebieg piłokształtny różni się od przebiegu trójkątnego, ponieważ fala trójkątna ma taki sam czas narastania i opadania, podczas gdy przebieg piłokształtny rośnie od zera do maksymalnej wartości szczytowej, a następnie szybko spada do zera.
Przebieg piłokształtny jest używany w filtrach, obwodach wzmacniacza, odbiornikach sygnału itp. Jest również używany do generowania tonu, modulacji, próbkowania itp. Idealny przebieg piłokształtny jest pokazany poniżej:
Wymagany materiał
- Układ scalony wzmacniacza operacyjnego (LM358)
- 555 Timer IC
- Oscyloskop
- Tranzystor (BC557 - 1nos.)
- Potencjometr (10k - 2nos.)
- Rezystor
- 4,7 km - 1nos.
- 10k - 3nos.
- 22k - 3nos.
- 100 tys. - 3nos.
- Kondensator (0,1 uf, 1 uf, 4,7 uf, 10 uf - 1 nos. Każdy)
- Płytka prototypowa
- Zasilanie 9 V (bateria)
- Skaczące przewody
Schemat obwodu
Działanie obwodu generatora piłokształtnego
Do generowania przebiegu piłokształtnego użyliśmy układu scalonego 555 z timerem i układu scalonego podwójnego wzmacniacza operacyjnego LM358. W tym obwodzie używamy tranzystora T1 jako kontrolowanego źródła prądu z regulowanym emiterem i prądem kolektora. Tutaj układ scalony timera 555 jest używany w trybie astabilnym.
Rezystor R2 i R3 ustawiają napięcie polaryzacji do polaryzacji wtyku bazowego tranzystora PNP T1. I R1 służy do ustawiania prądu emitera, który skutecznie ustawia prąd kolektora, a ten stały prąd ładuje kondensator C1 w sposób liniowy. Dlatego otrzymujemy wyjście rampy. Zamieniając R1 na potencjometr można regulować prędkość rampy.
Dzięki zwarciu wyzwalacza, wyładowania i progu styku zegara 555 bezpośrednio z kondensatorem C1, umożliwia to ładowanie i rozładowywanie kondensatora.
Tutaj pierwszy wzmacniacz operacyjny O1 działa jako bufor odwracający z przesunięciem poziomu. Ponieważ jest to bufor odwracający, dolna część rampy stanie się górną częścią odwróconej rampy.
Następnie wyjście tego wzmacniacza operacyjnego jest dołączane do POT P1, który służy do regulacji wielkości sygnału. Podobnie, wzmacniacz operacyjny O2 jest używany do regulacji przesunięcia DC sygnału. Wyjście jest pobierane z zacisku wyjściowego wzmacniacza operacyjnego O2.
Pierwsza sonda oscyloskopu jest podłączona do tego wyjścia, a druga sonda jest podłączona do impulsu wyzwalającego, który pochodzi z zacisku wyjściowego układu scalonego 555 timera. Czyli po podłączeniu obu sond oscyloskopu wyjście przebiegu piłokształtnego będzie wyglądało jak na poniższym obrazku:
Aby wyregulować wzmocnienie i przesunięcie DC sygnału, należy przesunąć odpowiednio potencjometry P1 i P2.