Micheal Faraday (22ndSeptember 1971-25thAugust 1867) is de vader van de generator. De blokgolfgenerator is een type generator dat wordt gebruikt om de golfvorm in een vierkant te genereren, de Schmitt-trigger-omvormers zoals TTL worden gebruikt om deze generator te construeren. Deze generator wordt gebruikt in signaalverwerking en in elektronica. Er zijn verschillende soorten generatoren in verschillende maten, in diezelfde blokgolfgenerator is er één type. Dit artikel bespreekt een overzicht van de blokgolfgenerator, inclusief de definitie, het schakelschema en de afleiding van de tijdsperiode en frequentie.
Wat is een blokgolfgenerator?
De blokgolfgenerator wordt gedefinieerd als een oscillator die de uitvoer geeft zonder enige invoer, zonder enige invoer in de zin dat we binnen nul seconden invoer moeten geven, wat betekent dat het een impulsinvoer moet zijn. Deze generator wordt gebruikt in digitale signaalverwerking en elektronische toepassingen. De blokgolfgenerator is ook bekend als Astable Multivibrator of vrijlopend en de frequentie van de blokgolfgenerator is onafhankelijk van de uitgangsspanning. Het basisschema en de werking van de blokgolfgenerator worden hieronder uitgelegd.
Blokgolfgeneratorcircuit
Om de blokgolfgenerator te ontwerpen, hebben we een condensator, weerstand, operationele versterker en voeding nodig. De condensator en weerstand zijn verbonden met de inverterende klem van de operationele versterker en de weerstanden R1en Rtweezijn verbonden met de niet-inverterende aansluiting van de operationele versterker. Het schakelschema van de blokgolfgenerator met een operationele versterker wordt hieronder weergegeven
Square Wave Generator Circuit met Op-Amp
Als we de uitvoer dwingen om te schakelen tussen de positieve verzadigingsspanning en de negatieve verzadigingsspanning aan de uitgang van een operationele versterker, kunnen we een blokgolf als een uitgangsgolf bereiken. Idealiter zou zonder enige invoer de uitvoer nul moeten zijn, het wordt uitgedrukt als
V.uit(uitgangsspanning) = 0 V wanneer Vin(ingangsspanning) = 0 V
Maar praktisch krijgen we een niet-nul output die wordt uitgedrukt als
V.0ut≠ 0
De weerstanden R1en Rtweevormen een spanningsdelernetwerk. Als de initiële uitgangsspanning niet nul is, krijgen we spanning over Vb.We krijgen dus een positieve ingang bij de niet-inverterende aansluiting en de inverterende aansluiting, waarna de uitgang wordt versterkt door zijn versterking en de maximale uitgangsspanning bereikt, dus we krijgen de helft van de blokgolf zoals weergegeven in figuur (a).
Golfvormen van blokgolf
De condensator begint op te laden als we een niet-nul-ingang hebben op de inverterende terminal. Het laadt continu op totdat zijn spanning groter wordt dan V.bZodra Vcis groter dan de Vb(V.c> VbDe inverterende ingang wordt groter dan de niet-inverterende ingang en daarom schakelt de op-amp-uitgang over naar negatieve spanning en wordt deze versterkt tot (-Vuitmax. hoogteZo krijgt u de negatieve helft van de blokgolf zoals weergegeven in figuur (b). Dit is de toepassing van een operationele versterker als blokgolfgenerator.
Tijdsperiode en frequentieafleiding van blokgolfgenerator
In de afbeelding, blokgolfgeneratorcircuit Vtweeis de spanning over de condensator, en V1is de knooppuntspanning op de positieve pool. De stroom door op-amp is nul vanwege de ideale kenmerken van een op-amp. Laten we knooppuntvergelijkingen bekijken uit het schakelschema.
V.1- V0/ Rtwee+ V1/ R1= 0
V.1[1 / Rtwee+ 1 / R1] = V0/ Rtwee
V.1[R1+ Rtwee/ R1Rtwee] = V0/ Rtwee
V.1(α) = V0………… eq (1)
Laten we nemen
α = R1+ Rtwee/ R1= 1+ Rtwee/ R1> 1
daarom α> 1 en V0> 1
Wanneer V.0= + Vza
V.1= V0/ α = + Vza/ α = + V1
Wanneer V.0= -Vza
V.1= - Vza/ α = -V1
De spanning V1hebben slechts twee mogelijkheden + V1en - V1, dus wanneer V0wijzigingen V1verandert ook. Laten we nu eens kijken hoe Vtweegaat veranderen. De spanning Vtweezal het laden en ontladen zijn als we hier een knooppuntvergelijking vormen, stroom door een condensator is gelijk aan de stroom.
C d / dt (0- Vtwee) = Vtwee- V0/ R
-C d Vtwee/ dt = Vtwee- V0/ R
d Vtwee/ V0- Vtwee= dt / RC
Als we de bovenstaande vergelijking oplossen, krijg je dat
0V2d (Vtwee/ V0-Vtwee) = 0tdt / RC
In eerste instantie moeten we aannemen dat de spanning over de condensator nul is
-log (V.0- Vtwee) = T / RC + K
logboek (V0- Vtwee) = -t / RC + K
V.0- Vtwee= K en-t / RC………… eq (2)
Vervanging van t = 0, Vtwee= 0 in de bovenstaande vergelijking krijgt
K = V0…………………………… eq (3)
Waar is0= 1
Vervangende vergelijking (3) in vergelijking (2) krijgt
V.0- Vtwee= K en-t / RC
V.twee= V0- V0is-t / RC
V.twee= V0[1-e-t / RC
Aanvankelijke voorwaarden toepassen op de bovenstaande vergelijking
Fase 1: Laat Vtwee= 0, V0= + Vza
In fase 1 is de spanning Vtweelaadt op tot + V1
Fase 2: Laat Vtwee= 0, V0= -Vza
In fase 2 is de spanning Vtweeontlaadt tot -V1
[log (V0 + V1 / V0 - V1)] = 1 / RC [T / 2]
[log (αV1+ Vtwee/ αV1- V1)] = 1 / RC [T / 2] ……………… eq (4)
Vervangende vergelijking (1) in vergelijking (4) krijgt
logboek [V1(α + 1) / V1(α - 1)] = [T / 2 RC]
logboek [((R1+ Rtwee/ R1 +1) / ((R1+ Rtwee/ R1 -1)] = T / 2 RC
logboek [R1+ Rtwee+ R1/ R1Rtwee- R1] = T / 2 RC
log [2R1+ Rtwee/ Rtwee] = T / 2 RC
T = 2 RC-log [2R1+ Rtwee/ Rtwee] ……… eq (5)
f = 1 / T
= 1/2 RC-logboek [2R1+ Rtwee/ Rtwee ……… eq (6)
Een vergelijking (5) en (6) zijn de tijdsperiode en frequentie van de blokgolfgenerator
Functie Generator Circuit
De functiegenerator is een type instrument dat wordt gebruikt om de verschillende soorten golfvormen te genereren, zoals sinusoïdale golfvormen, driehoekige golfvormen, rechthoekige golfvormen, zaagtandgolfvormen, vierkante golfvormen en deze verschillende soorten golfvormen hebben verschillende frequenties en ze kunnen met behulp van van het instrument met de naam functiegenerator. De frequenties van deze golfvormen kunnen worden aangepast van een fractie van Hertz tot enkele honderden kiloHertz en deze generator heeft de mogelijkheid om de verschillende golfvormen tegelijkertijd in verschillende toepassingen te genereren. Het schakelschema van de functiegenerator met LM1458 wordt hieronder weergegeven
functie-generator-circuit
Een operationele versterker LM1458 is een operationele versterker met twee doelen en het bias-netwerk en de voedingslijnen van deze dubbele operationele versterkers zijn gemeenschappelijk. De vier geïntegreerde schakelingen in de functiegeneratorschakeling zijn IC 1a, IC 1b, IC 2a en IC 2b. De geïntegreerde schakeling IC la is bedraad als een stabiele multivibrator, de geïntegreerde schakeling IC 1b is bedraad als integrator en IC 2a is ook bedraad als een integrator.
De top 10 beste functiegeneratoren in 2020 zijn GM Instek SFG-1013 DOS, Functiegenerator DIY KIT van JYE Tech FG085, ATTEN ATF20B DDS, Rigol DGI02220 MHz Functiegenerator met het tweede kanaal, Eisco Labs Functiegenerator - 1KHz tot 100 kHz, B & K Precision 4011A functiegenerator, JYETech 08503 - draagbare digitale functiegenerator, Tektronix AFG1062 willekeurige functiegenerator, Keithley 3390 willekeurige functiegenerator en Rigol DG1062Z functie / willekeurige golfvormgenerator.
Voordelen
De voordelen van de blokgolfgenerator zijn
- Gemakkelijk
- Gemakkelijk te onderhouden
- Goedkoop
Veelgestelde vragen
1). Wat zijn blokgolven?
De vierkante golven zijn vierkante rasters die zich op het oceaanoppervlak vormen en deze golven worden ook wel dwarsgolven of dwarsgolven genoemd.
2). Wat zijn de soorten signaalgeneratoren?
De soorten signaalgeneratoren zijn frequentiegeneratoren, willekeurige golfvormgeneratoren, microgolf- en RF-functiegeneratoren, toonhoogtegeneratoren en digitale patroongeneratoren.
3). Wat zijn de verschillende soorten multivibratorcircuits?
Er zijn drie soorten multivibratorcircuits: monostabiel multivibratorcircuit, astabiel multivibratorcircuit en bistabiel multivibratorcircuit.
4). Wat is de functiegenerator?
De functiegenerator is een apparaat of apparaat dat wordt gebruikt om de elektrische golfvormen over een breed frequentiebereik te genereren. De golfvormen die door de functiegenerator worden gegenereerd, zijn een driehoekige golf, blokgolf, sinusgolf en zaagtandgolf.
5). Waarom zijn vierkante golven gevaarlijk?
De vierkante golven kunnen verbluffend en fascinerend zijn om te zien, maar eigenlijk zijn ze gevaarlijk voor zwemmers en boten. Wanneer twee sets golfsystemen met elkaar in botsing komen, resulteert dit in vorm- of golfpatronen die eruitzien als vierkanten over de oceaan.
In dit artikel het vierkante golf generator voordelen, schakelschema's van blokgolfgenerator en functiegenerator worden besproken. Hier is een vraag voor jou, wat is de beste blokgolfgenerator?
