Che cos'è un generatore di onde sinusoidali e il suo funzionamento

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Nel elettronica e comunicazione applicazioni, un segnale che si verifica naturalmente è noto come onda sinusoidale. Esistono numerosi dispositivi elettronici che utilizzano forme d'onda sinusoidali come la radio, ecc. Di solito, il processo dei dispositivi di alimentazione genera altrimenti forme d'onda sinusoidali. Nell'elettronica di potenza, un generatore di onde sinusoidali viene utilizzato frequentemente in alcune applicazioni come un inverter di potenza CC / CA. Quindi questo articolo discute una panoramica di cosa è un generatore di onde sinusoidali e come genera un'onda sinusoidale utilizzando un file amplificatore operazionale . Esistono molti modi per generare onde sinusoidali utilizzando diversi oscillatori come il ponte di wien, lo sfasamento, il cristallo di Colpitts, l'onda quadra, il generatore di funzioni, ecc.

Cos'è un generatore di onde sinusoidali?

Definizione: Un circuito che viene utilizzato per generare un'onda sinusoidale è chiamato onda sinusoidale Generatore . Questo è un tipo di forma d'onda che appare dalle prese elettriche di casa. Questa forma d'onda può essere osservata in corrente alternata così come applicabile in acustica. Sappiamo che ci sono diversi tipi di forme d'onda che vengono generate da diversi dispositivi elettronici. Quindi ogni forma d'onda genera suoni diversi. Un'onda sinusoidale è un tipo di segnale utilizzato in acustica. Per progettare il circuito del generatore di onde sinusoidali, sono necessari diversi tipi di componenti come un circuito integrato, resistori, condensatori, transistor, ecc.




Generatore di onde sinusoidali

Generatore di onde sinusoidali

Principio di funzionamento

Questo è uno strumento eccezionale per generare onde sinusoidali utilizzando driver d'onda altrimenti altoparlanti. La gamma di frequenza di questo generatore varia da 1Hz a 800 Hz e l'ampiezza dell'onda sinusoidale deve essere modificata. Gli studenti possono notare la natura del quantum per i modelli di onde stazionarie quando il generatore di onde sinusoidali salta da una frequenza di risonanza ad altre. Questo generatore include una memoria incorporata che gli consente di scoprire le frequenze più recenti e primarie per un'esplorazione extra.



Caratteristiche

Le caratteristiche del generatore di onde sinusoidali includono quanto segue.

  • Regola la frequenza di uscita usando le manopole come Fine e Coarse.
  • La tensione del segnale dell'onda sinusoidale può essere modificata regolando l'ampiezza.
  • Ha una funzione come una scansione intelligente che consente alle manopole di cambiare facilmente la frequenza una volta ruotate continuamente.
  • In questo dispositivo generatore, una custodia in plastica include principalmente un morsetto per asta posteriore e piedini in gomma angolati per le opzioni di montaggio dinamico.
  • Un morsetto integrato viene utilizzato per posizionare questo generatore su un'asta standard.
  • In questo generatore, la frequenza può essere visualizzata digitalmente con la risoluzione di 0,1 Hz utilizzando LED di colore rosso.
  • Questo generatore memorizza un incremento di frequenza e ruoterà durante l'intervallo di frequenza utilizzando la crescita riconosciuta per comodità adeguata.

Generatore di onde sinusoidali con amplificatore operazionale

Di seguito è mostrato il circuito del generatore di onde sinusoidali che utilizza un amplificatore operazionale. Un segnale d'onda di segno viene utilizzato insieme a una frequenza arbitraria viene utilizzata in diversi progetti di circuiti. Il seguente circuito può essere progettato con un doppio amplificatore operazionale, resistori e condensatori. La figura seguente mostra il diagramma schematico del generatore di onde sinusoidali.

Il circuito seguente produce un'onda sinusoidale generando prima un'onda quadra alla frequenza necessaria utilizzando un amplificatore A1. Il collegamento di questo amplificatore può essere effettuato come un oscillatore astabile e la frequenza di questo può essere determinata tramite il resistore R1 e il condensatore C1. Il bipolare LPF utilizzando l'amplificatore A2, filtra l'uscita del segnale ad onda quadra dall'amplificatore A1. Questa frequenza di taglio del filtro è equivalente alla frequenza dell'onda quadra dell'amplificatore A1.
Il segnale ad onda quadra è costituito dalla frequenza di base e dalle armoniche anormali della frequenza di base. La maggior parte delle frequenze armoniche rimosse dall'LPF e la frequenza di base rimane sull'o / p dell'amplificatore A2. La componente di frequenza di base del segnale a onda quadra è 1,27 volte l'ampiezza di picco del segnale a onda quadra. L'uscita dell'ampiezza dell'onda sinusoidale sarà circa l'87% del segnale dell'onda quadra.


Il picco di questa onda dipenderà dalla tensione di alimentazione dell'amplificatore e dalle condizioni di oscillazione o / p dell'amplificatore. Inoltre, il picco dell'onda sinusoidale e quadra cambierà la traccia all'interno della tensione di alimentazione dell'amplificatore. In questo circuito, la frequenza è specificata insieme ai valori calcolati di C1, C2, R1, C3, R4 e R5. Qui i valori del resistore sono 1K Ohm e questo deve essere abbinato in valore per aiutare a ridurre al minimo gli errori durante il funzionamento della frequenza effettiva rispetto al funzionamento della frequenza calcolata.

Le seguenti equazioni vengono utilizzate per la selezione dei componenti. La frequenza dell'onda sinusoidale necessaria è 'F'. Il valore del condensatore C1 può essere selezionato casualmente. Gli altri valori del componente vengono calcolati come segue.

C2 = C1

C3 = 2C1

R1 = 1 / 2F / 0,693 * C1

R6 = R5

R5 = 1 / 8,8856 * F * C1

Come generare l'onda sinusoidale in Arduino?

Utilizzando il metodo di sintesi digitale, un'onda sinusoidale può essere generata utilizzando un file Arduino in modo accurato. In questo metodo, non è richiesto hardware aggiuntivo. La gamma di frequenza è 0-16 KHz. Qui, la distorsione è inferiore all'1% sulle frequenze fino a 3 KHz. Quindi questo metodo non è utile solo per generare suono e musica nei test o nelle apparecchiature di misurazione. Inoltre, il metodo DDS viene utilizzato nelle telecomunicazioni. Come FSK e PSK.

Per implementare il metodo di sintesi diretta digitale all'interno del software, abbiamo bisogno di quattro componenti come un accumulatore e una parola di sintonizzazione, queste sono due lunghe variabili intere, un convertitore digitale-analogico può essere fornito tramite l'unità PWM. Un CLK di riferimento viene derivato tramite un timer hardware interno all'interno di ATmega . La parola di sintonia può essere aggiunta all'accumulatore. L'MSB dell'accumulatore può essere preso come indirizzo della tabella dell'onda sinusoidale ogniqualvolta il valore prelevato viene generato come valore analogico tramite l'unità PWM. L'intero processo può essere cronometrato tramite una procedura di interrupt che funziona come orologio di riferimento.

Generatore di onde sinusoidali DAC

La generazione di onde sinusoidali di alta qualità è difficile, ma viene utilizzato un metodo DAC non lineare per generare onde sinusoidali di alta qualità.

Inoltre, utilizzando la tecnica DAC-ADC a basso costo, entrambi ADC Le informazioni sulla linearità del DAC sono ottenute con precisione semplicemente 1 hit per codice. Quindi, è possibile includere le informazioni sulla linearità del DAC nell'input dei codici DAC, che arresta la non linearità del DAC su o / p per ottenere un'elevata purezza.

Questo metodo è autenticato attraverso ampi risultati di simulazione, che hanno confermato la sua esattezza e resistenza contro strutture, risoluzioni o prestazioni ADC / DAC dissimili. Quindi, questa alta qualità delle onde sinusoidali è ampiamente utilizzata in diverse applicazioni a causa del minor costo e della facile configurazione. Inoltre, le informazioni sulla linearità di ADC e DAC vengono acquisite insieme con precisione senza alcuna strumentazione di precisione.

Quindi, questo è tutto una panoramica del generatore di onde sinusoidali principio di funzionamento, circuito e suo funzionamento. Ecco una domanda per te, come generare un'onda sinusoidale in Matlab?