Wellenformgeneratoren
EIN waveform generatorist eine elektronische Schaltung, die eine Standardwelle erzeugt. Es gibt zwei Arten von Wellenformgeneratoren auf Operationsverstärkerbasis:
- Rechteckwellengenerator
- Dreieckwellengenerator
In diesem Kapitel wird jeder dieser auf Operationsverstärkern basierenden Wellenformgeneratoren ausführlich beschrieben.
Rechteckwellengenerator
EIN square wave generatorist eine elektronische Schaltung, die Rechteckwellen erzeugt. In diesem Abschnitt werden Rechteckwellengeneratoren auf Operationsverstärkerbasis erläutert.
Das circuit diagram In der folgenden Abbildung ist ein Rechteckwellengenerator auf Operationsverstärkerbasis dargestellt
Beachten Sie, dass in dem oben gezeigten Schaltplan der Widerstand $ R_ {1} $ zwischen dem invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers und seinem Ausgang des Operationsverstärkers angeschlossen ist. Also wird der Widerstand $ R_ {1} $ in der verwendetnegative feedback. In ähnlicher Weise ist der Widerstand $ R_ {2} $ zwischen dem nichtinvertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers und seinem Ausgang angeschlossen. Also wird der Widerstand $ R_ {2} $ in der verwendetpositive feedback Pfad.
Ein Kondensator C ist zwischen dem invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers und Masse geschaltet. Also, dievoltage across capacitor Cist die Eingangsspannung an diesem invertierenden Anschluss des Operationsverstärkers. In ähnlicher Weise ist ein Widerstand $ R_ {3} $ zwischen dem nicht invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers und Masse geschaltet. Also, dievoltage across resistor $R_{3}$ ist die Eingangsspannung an diesem nicht invertierenden Anschluss des Operationsverstärkers.
Das operation eines Rechteckwellengenerators wird unten erklärt -
Angenommen, es gibt no chargezunächst im Kondensator gespeichert. Dann beträgt die am invertierenden Anschluss des Operationsverstärkers anliegende Spannung null Volt. Am nicht invertierenden Anschluss des Operationsverstärkers liegt jedoch eine gewisse Offset-Spannung an. Aus diesem Grund ist der am Ausgang der obigen Schaltung vorhandene Wert $ + V_ {sat} $.
Nun startet der Kondensator C. chargingdurch einen Widerstand $ R_ {1} $. Der am Ausgang der obigen Schaltung vorhandene Wert ändert sich zu $ -V_ {sat} $, wenn die Spannung am Kondensator C gerade größer als die Spannung (positiver Wert) am Widerstand $ R_ {3} $ ist.
Der Kondensator C startet dischargingdurch einen Widerstand $ R_ {1} $, wenn der Ausgang der obigen Schaltung $ -V_ {sat} $ ist. Der am Ausgang der obigen Schaltung anliegende Wert ändert sich zu $ + V_ {sat} $, wenn die Spannung am Kondensator C knapp unter (negativer) der Spannung (negativer Wert) am Widerstand $ R_ {3} $ liegt.
Somit erzeugt die im obigen Diagramm gezeigte Schaltung a square wave am Ausgang wie in der folgenden Abbildung gezeigt -
Aus der obigen Abbildung können wir ersehen, dass der Ausgang des Rechteckwellengenerators einen der beiden Werte hat: $ + V_ {sat} $ und $ -V_ {sat} $. Die Ausgabe bleibt also für eine gewisse Dauer auf einem Wert und wechselt dann zu einem anderen Wert und bleibt dort für eine gewisse Dauer. Auf diese Weise geht es weiter.
Dreieckwellengenerator
Ein Dreieckswellengenerator ist eine elektronische Schaltung, die eine Dreieckswelle erzeugt. Dasblock diagram eines Dreieckwellengenerators ist in der folgenden Abbildung dargestellt -
Das Blockschaltbild eines Dreieckwellengenerators enthält hauptsächlich zwei Blöcke: einen Rechteckwellengenerator und einen Integrator. Diese beiden Blöcke sindcascaded. Das heißt, der Ausgang des Rechteckwellengenerators wird als Eingang des Integrators angelegt. Beachten Sie, dass die Integration einer Rechteckwelle nichts anderes als eine Dreieckswelle ist.
Das circuit diagram eines Dreieckswellengenerators auf Operationsverstärkerbasis ist in der folgenden Abbildung dargestellt:
Wir haben bereits die Schaltpläne eines Rechteckwellengenerators und eines Integrators gesehen. Beachten Sie, dass wir die oben genannten habencircuit diagram eines auf einem Operationsverstärker basierenden Dreieckwellengenerators durch Ersetzen der Blöcke durch die jeweiligen Schaltpläne im Blockdiagramm eines Dreieckwellengenerators.