Prosty obwód generatora fali sinusoidalnej wykorzystujący tranzystor

Wcześniej zbudowaliśmy prosty obwód generatora fal prostokątnych, dziś w tym samouczku pokażemy, jak wygenerować falę sinusoidalną za pomocą kilku podstawowych elementów, takich jak tranzystor, rezystor i kondensator. Fala sinusoidalna jest najczęściej nazywana przebiegiem prądu przemiennego. W tym obwodzie zbudujemy również ten przemienny przebieg, możemy dostosować częstotliwość lub zmniejszyć szum fali sinusoidalnej po prostu zmieniając wartość kondensatorów i rezystorów.

Wymagane składniki

• Tranzystor 2N2222 NPN
• Oscyloskop
• Rezystor (510, 1k, 10k i 2k)
• Kondensatory (90nf, 100nf i 200nf)
• Zasilanie 12V
• Przewody łączące

Schemat obwodu

Jeśli zobaczysz poniższe zdjęcie połączeń płytki prototypowej, znajdziesz więcej kondensatorów niż pokazano na powyższym schemacie obwodu. Dzieje się tak, ponieważ połączyliśmy szeregowo i równolegle kondensatory, aby uzyskać wymagane wartości kondensatorów pokazane na schemacie obwodu. Możesz także użyć dowolnego tranzystora NPN zamiast powyższego w obwodzie. Możesz także zmienić wartość rezystora i kondensatora, aby zmienić poziom częstotliwości.

Działanie obwodu generatora fali sinusoidalnej:

Tutaj podajemy 12 V do obwodu i nie możemy go podawać bezpośrednio do tranzystora. Więc do tego używamy rezystora R1 i R2, tworząc obwód dzielnika napięcia do polaryzacji tranzystora Q1. Użyliśmy tranzystora typu NPN, który przewodzi prąd lub jest spolaryzowany do przodu tylko wtedy, gdy sygnał dodatni jest dostarczany do jego styku bazowego, w przeciwnym razie pozostaje otwarty lub spolaryzowany odwrotnie.

Para trzech rezystorów (R3, R5 i R6) i kondensatora (C1, C2 i C3) tworzy obwód oscylatora RC. Jest to rodzaj oscylatora sprzężenia zwrotnego, który składa się z urządzenia wzmacniającego, takiego jak tranzystor, używanego w naszym obwodzie lub możemy również użyć wzmacniacza operacyjnego.

Początkowo wejście na obwód RC jest DC, ale po pierwszym przełączeniu jest zamieniane na falę sinusoidalną, a następnie pozostaje w fali sinusoidalnej.

Użyliśmy trzech kondensatorów, każdy kondensator da 60 stopni przesunięcia fazowego. Zatem całkowite przesunięcie fazowe, które otrzymujemy, wynosi 180 stopni, którego wymaga fala sinusoidalna.

W oscylatorze RC część energii wyjściowej jest zwracana z powrotem do wejścia, aby uzyskać dodatnie sprzężenie zwrotne, dodatnie sprzężenie zwrotne pomaga amplitudy wyjściowej pozostać stabilną. Stąd wyjście układu RC to fala sinusoidalna o 180 stopniach przesunięcia fazowego, która jest podawana do tranzystora i tutaj tranzystor pracuje jako wzmacniacz wzmacniający falę sinusoidalną i otrzymaliśmy ją na pinie wyjściowym.

Kondensator C5 działa jako kondensator sprzęgający, który blokuje prąd stały i przepuszcza przez niego tylko falę sinusoidalną, a rezystor R4 ma ograniczać prąd kolektora.

Generator fal sinusoidalnych wykorzystujący 4047 IC

Możemy również użyć IC 4047 do generowania fali sinusoidalnej. Ten układ scalony jest zwykle używany w obwodzie falownika i wcześniej wykonaliśmy generator fal prostokątnych za pomocą tego układu scalonego, dodając kilka rezystorów i kondensatorów w poprzednim obwodzie, możemy uzyskać falę sinusoidalną za pomocą IC 4047, jak pokazano na poniższym schemacie obwodu:

Poniżej znajduje się ten mały obwód, który musimy dodać w naszym generatorze fal prostokątnych, aby przekształcić falę prostokątną w falę sinusoidalną.