Generator funkcji lub generator przebiegu jest integralną częścią elektroniki i służy do wytwarzania różnego rodzaju przebiegów, takich jak fala sinusoidalna, prostokątna, piłokształtna itp. Zaprojektowaliśmy już obwód generatora sinusoidy, obwód generatora fali prostokątnej i generator fali piłokształtnej obwód. Teraz w tym samouczku pokażemy, jak zaprojektować trójkątny obwód generatora przebiegów za pomocą wzmacniacza operacyjnego i kilku podstawowych komponentów.
Fala trójkątna składa się ze stałego narastającego zbocza, po którym następuje stałe opadanie, a fala przypomina źle narysowane pasmo górskie.
Generatory fal trójkątnych są używane w tak różnorodnych rzeczach, jak znaczniki krzywych tranzystorowych, kontrolery PWM, wzmacniacze klasy D i generatory tonów.
Wymagane części
- 1x LM358 lub podobny wzmacniacz operacyjny
- Rezystory 3x 1K
- 1x rezystor 10K
- 1x rezystor 100K
- 1x kondensator ceramiczny 1nF
- Kondensator elektrolityczny 1x 1uF
Wzmacniacz operacyjny LM358
Wzmacniacze operacyjne są również znane jako komparatory napięcia. Gdy napięcie na wejściu nieodwracającym (+) jest wyższe niż napięcie na wejściu odwracającym (-), to na wyjściu komparatora jest stan wysoki. A jeśli napięcie na wejściu odwracającym (-) jest wyższe niż na końcu nieodwracającym (+), to wyjście jest NISKIE. Dowiedz się więcej o działaniu wzmacniacza operacyjnego tutaj.
LM358 to podwójny wzmacniacz operacyjny o niskim poziomie szumów, który ma wewnątrz dwa niezależne komparatory napięcia. Jest to wzmacniacz operacyjny ogólnego przeznaczenia, który można skonfigurować w wielu trybach, takich jak komparator, lato, integrator, wzmacniacz, różniczkowanie, tryb odwracania, tryb nieodwracający itp. Aby dowiedzieć się więcej o LM358, przejdź przez różne obwody LM358 jako wzmacniacz i komparator
Schemat obwodu
Schemat generatora fal trójkątnych Op Amp przedstawiono poniżej:
Działanie generatora fal trójkątnych
Ten obwód jest prostym przykładem oscylatora relaksacyjnego wykorzystującego pojedynczy wzmacniacz operacyjny jako komparator.
Na początku załóżmy, że kondensator jest rozładowany. Powoduje to, że wejście odwracające ma napięcie niższe niż wejście nieodwracające, które stanowi połowę napięcia zasilania z dzielnika rezystora.
Wyjście jest wysokie, aż napięcie kondensatora przekroczy połowę napięcia zasilania, w którym to momencie napięcie na wejściu odwracającym jest większe niż na wejściu nieodwracającym. Następnie moc wyjściowa spada, rozładowując kondensator. Jednocześnie rezystor 10K działa jak histereza - gdy wyjście jest niskie, dolna część dzielnika napięcia ma teraz równolegle 1K i 10K, co zmniejsza całkowitą rezystancję i zmniejsza napięcie odniesienia.
Wartości rezystora histerezy i dzielnika rezystora można zmienić, aby zwiększyć lub zmniejszyć częstotliwość.
Wyjście wzmacniacza operacyjnego jest następnie sprzężone prądem przemiennym, aby wytworzyć sygnał o równym wahaniu dodatnim i ujemnym. Sygnał ten można łatwo wzmocnić.
Tak więc można zbudować prosty generator fal trójkątnych przy użyciu pojedynczego wzmacniacza operacyjnego i kilku dyskretnych elementów.