Генератор функцій або генератор сигналів є невід’ємною частиною електроніки і використовується для створення різних видів сигналів, таких як синусоїда, квадратна хвиля, пилообразна хвиля тощо. Ми вже розробили схему генератора синусоїд, схему генератора квадратних хвиль і генератор пилкових хвиль ланцюга. Тепер у цьому підручнику ми покажемо вам, як розробити схему генератора трикутної форми сигналу, використовуючи Op-amp і кілька основних компонентів.
Трикутна хвиля складається з постійно піднімається схилу, за яким слідує постійний схил, що падає, і хвиля нагадує погано намальований гірський масив.
Генератори хвиль трикутника використовуються в таких різноманітних варіантах, як транзисторні криві трасери, ШІМ-контролери, підсилювачі класу D та генератори тонів.
Потрібні деталі
- 1x LM358 або подібний підсилювач
- 3x 1K резистори
- 1x резистор 10K
- 1x резистор 100K
- 1x 1nF керамічний конденсатор
- 1x 1uF електролітичний конденсатор
Операційний підсилювач LM358
Операційні підсилювачі також відомі як компаратори напруги. Коли напруга на неінвертуючому вході (+) вище напруги на інвертуючому вході (-), тоді вихід компаратора є високим. І якщо напруга інвертуючого входу (-) вище, ніж неінвертуючий кінець (+), тоді вихідний сигнал НИЗКИЙ. Дізнайтеся більше про роботу операційного підсилювача тут.
LM358 - це подвійний малошумний операційний підсилювач, який має два незалежних компаратори напруги всередині. Це універсальний підсилювач, який можна налаштувати у багатьох режимах, таких як компаратор, літній, інтегратор, підсилювач, диференціатор, режим інвертування, неінвертуючий режим тощо. Щоб дізнатися більше про LM358, пройдіть через різні схеми LM358 як підсилювач та компаратор
Кругова діаграма
Схеми генератора трикутної хвилі Op Amp наведені нижче:
Робота генератора хвиль трикутника
Ця схема є простим прикладом релаксаційного генератора, що використовує один операційний підсилювач як компаратор.
Спочатку припустимо, що конденсатор розряджений. Це ставить інвертуючий вхід на напругу нижче, ніж неінвертуючий вхід, що становить половину напруги живлення від резисторного дільника.
Вихід піднімається до тих пір, поки напруга конденсатора не перевищить половину напруги живлення, і в цей момент напруга на інвертуючому вході перевищує неінвертуючий вхід. Потім вихід знижується, розряджаючи конденсатор. У той же час резистор 10K діє як гістерезис - коли вихідний сигнал знижується, нижня ніжка дільника напруги тепер паралельно має 1K і 10K, що зменшує загальний опір і зменшує опорну напругу.
Значення резистора гістерезису і резисторного дільника можна змінювати для збільшення або зменшення частоти.
Потім вихідний сигнал підсилювача з'єднується змінним струмом, щоб отримати сигнал, що має однакові позитивні та негативні коливання. Цей сигнал можна легко посилити.
Ось так можна створити простий генератор трикутних хвиль, використовуючи один підсилювач та декілька дискретних компонентів.