Sägezahnwellengenerator und sein Funktionsprinzip

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Eine Wellenform ist eine Form, die Änderungen der Amplitude in Bezug auf die Zeit darstellt. Eine periodische Wellenform umfasst eine Sinuswelle, eine Rechteckwelle, eine Dreieckwelle und eine Sägezahnwelle. Auf der x-Achse gibt es die Zeit und auf der y-Achse die Amplitude an. Viele Menschen werden häufig zwischen der Dreieckswelle und einer Sägezahnwelle verwechselt. Der Sägezahnwellengenerator ist eine Art linearer, nicht sinusförmiger Wellenform, und die Form dieser Wellenform ist eine dreieckige Form, bei der die Abfallzeit und die Anstiegszeit unterschiedlich sind. Die Sägezahnwellenform kann auch als asymmetrische Dreieckswelle bezeichnet werden.

Sägezahnwellengenerator

Eine lineare, nicht sinusförmige Wellenform mit dreieckiger Form stellt eine Sägezahnwellenform dar, bei der Abfallzeit und Anstiegszeit unterschiedlich sind. Eine lineare, nicht sinusförmige Wellenform mit dreieckiger Form stellt eine reine dreieckige Wellenform dar, bei der Abfallzeit und Anstiegszeit gleich sind. Der Sägezahnwellengenerator ist auch als asymmetrische dreieckige Wellenform bekannt. Die grafische Darstellung einer Sägezahnwellenform ist unten angegeben:




Sägezahnwellengenerator

Sägezahnwellengenerator

Die Anwendungen einer Sägezahnwellenform sind Frequenz- / Tonerzeugung, Abtastung, Thyristorschaltung , Modulation usw.



Eine nicht sinusförmige Wellenform ist nichts anderes als eine Sägezahnwellenform. Da seine Zähne wie eine Säge aussehen, wird er als Sägezahnwellenform bezeichnet. In einer inversen (oder umgekehrten) Sägezahnwellenform steigt die Welle plötzlich nach unten an und steigt dann stark an.

Die unendliche Fourier-Reihe ist

Ein herkömmlicher Sägezahn kann unter Verwendung von konstruiert werden


Wobei A die Amplitude ist

Durch Verwendung einer schnellen Fourier-Transformation kann diese Summierung effizienter berechnet werden. Im Zeitbereich wird die Wellenform unter Verwendung der nicht bandbegrenzten Form digital erzeugt. Das Abtasten der unendlichen Harmonischen führt zu dem Ton, der Aliasing-Verzerrungen enthält.

Synthese Sägezahn

Synthese Sägezahn

Funktionsprinzip eines Sägezahnwellengenerators mit 555

Ein Sägezahnwellengenerator kann unter Verwendung eines Transistors und eines einfachen aufgebaut werden 555 Timer IC , wie im folgenden Schaltplan gezeigt. Es besteht aus einem Transistor, einem Kondensator, a Zenerdiode , Widerstände von einer Konstantstromquelle, die zum Laden des Kondensators verwendet werden. Nehmen wir zunächst an, dass der Kondensator vollständig entladen ist. Die Spannung am Kondensator ist Null und der Ausgang des 555 ist hoch, da die internen Komparatoren an Pin 2 angeschlossen sind.

Sägezahnwellengenerator mit 555

Sägezahnwellengenerator mit 555

Der Kondensator beginnt zu laden, um Spannung zu liefern, da der interne Transistor von 555 den Kondensator gegen Masse kurzschließt und öffnet. Während des Ladevorgangs wird der Ausgang 555 niedrig, wenn die Spannung über 2/3 der Versorgungsspannung ansteigt. Während des Entladens geht der Ausgang 555 hoch, wenn die Spannung an C unter 1/3 der Versorgungsspannung fällt. Daher lädt und entlädt sich der Kondensator zwischen 2/3 und 1/3 der Versorgungsspannung. Der Nachteil ist jedoch, dass ein Bipolar erforderlich ist Netzteil . Die Frequenz ist gegeben durch

F = (Vcc-2,7) / (R · C · Vpp)

Wo,

Vpp- Ausgangsspannung von Spitze zu Spitze

Vcc- Versorgungsspannung

Um den erforderlichen Frequenzwert zu erhalten, wählen Sie die richtigen Werte für Vcc, Vpp, R und C.

Sägezahnwellengenerator mit OP-AMP

Eine Sägezahnwellenform wird in verwendet Pulsweitenmodulation Schaltungen und Zeitbasisgeneratoren. Ein Potentiometer wird verwendet, wenn sich der Wischer in Richtung einer negativen Spannung (-V) bewegt und die Anstiegszeit länger als die Abfallzeit wird. Wenn sich der Scheibenwischer in Richtung einer positiven Spannung (+ V) bewegt, wird die Anstiegszeit kürzer als die Abfallzeit.

Sägezahnwellengenerator mit OP-AMP

Sägezahnwellengenerator mit OP-AMP

Wenn der Komparatorausgang eine negative Sättigung aufweist, wird dem invertierenden Anschluss eine negative Spannung hinzugefügt, wodurch sich der Scheibenwischer zu einer negativen Versorgung bewegt. Dies bewirkt eine Abnahme der Potentialdifferenz über R1 und daher nimmt der Strom durch den Kondensator und den Widerstand ab.

Sägezahnwelle mit OP-AMP

Sägezahnwelle mit Operationsverstärker

Dann nimmt die Steigung ab und die Anstiegszeit nimmt ebenfalls ab. Wann der Komparator Der Ausgang ist unter positiver Sättigung, die Potentialdifferenz über dem R1 steigt und der Strom durch den Kondensatorwiderstand steigt ebenfalls an. Dies ist auf das Vorhandensein einer negativen Spannung am invertierenden Anschluss zurückzuführen. Dann nimmt die Steigung zu und die Abfallzeit ab. Die Ausgabe wird als Sägezahnwellenform erhalten.

Für die Verdrahtung der Schaltung sind die folgenden Komponenten:

  • Operationsverstärker IC-741c
  • R-47K
  • R1-1K
  • R2-180Ω

Was ist eine Sinuswelle?

Eine mathematische Kurve, die eine glatte sich wiederholende Schwingung beschreibt, wird als Sinuswelle oder Sinuswelle bezeichnet. Oft kommt es in der reinen und Signalverarbeitung sowie in der Physik, Chemie, angewandten Mathematik und in vielen anderen Bereichen vor. Es ist die Funktion der Zeit (t). Wenn die Sinuswelle zu einer anderen Sinuswelle mit derselben Frequenz, Phase und Größe hinzugefügt wird, behält sie ihre Wellenform bei. Es ist bekannt, dass es sich um eine periodische Wellenform handelt, die diese Art von Eigenschaft aufweist. Diese Bedeutung führt zu seiner Verwendung in der Fourier-Analyse.

Y (x, t) = A sin (kx-ωt + Φ) + D.

A ist die Amplitude
ω = 2πf ist die Winkelfrequenz
f ist die Frequenz und definiert als die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde.
Φ ist der Phasenwinkel
D ist eine Mittenamplitude ungleich Null

Was ist Kosinuswelle?

Die Form der Cosinuswelle ist identisch mit der der Sinuswelle, außer dass die Cosinuswelle genau ¼ Zyklen früher auftritt als die entsprechende Sinuswelle. Sinuswelle und Cosinuswelle haben die gleiche Frequenz, aber die Cosinuswelle liegt um 90 ° vor der Sinuswelle.

Y = cos x

Kosinuswelle

Kosinuswelle

Anwendungen

  • Die Sägezahnwellenform ist die häufigste Wellenform, die zum Erzeugen von Klängen mit subtraktiven virtuellen und analogen Musiksynthesizern verwendet wird. Daher wird es in der Musik verwendet.
  • Der Sägezahn ist die Form von horizontalen und vertikalen Ablenksignalen, die zur Erzeugung eines Rasters auf Monitorbildschirmen oder CRT-basierten Fernsehgeräten verwendet werden.
  • Das Magnetfeld kollabiert plötzlich auf der Klippe der Welle, wodurch die Ruheposition ihres Elektronenstrahls so schnell wie möglich verursacht wird.
  • Das vom Ablenkjoch erzeugte Magnetfeld zieht den Elektronenstrahl auf die Wellenrampe und erzeugt eine Abtastlinie.
  • Mit einer viel niedrigeren Frequenz arbeitet die vertikale Ablenkung auf ähnliche Weise wie das horizontale Ablenksystem.
  • Die Stabilität elektronischer Komponenten wird verbessert, sodass die horizontale oder vertikale Linearität des Bildes nicht angepasst werden muss.
  • Die positive Spannung bewirkt eine Auslenkung in eine Richtung, die negative Spannung bewirkt die Auslenkung in die andere Richtung, und die mittig montierte Auslenkung verwendet den Bildschirmbereich, um eine Spur darzustellen.
  • Der Rampenabschnitt muss als gerade Linie erscheinen, andernfalls gibt er das Magnetfeld, das vom Ablenkjoch erzeugt wird, als nicht linear an. Dies führt zu einer Nichtlinearität und das Fernsehbild wird gequetscht. Daher verbringt der Elektronenstrahl auf dieser Seite des Bildes mehr Zeit.

Hier geht es um einen Sägezahnwellengenerator und sein Funktionsprinzip. Wir glauben, dass die Informationen in diesem Artikel für Sie hilfreich sind, um dieses Projekt besser zu verstehen. Darüber hinaus für alle Fragen zu diesem Artikel oder Hilfe bei der Implementierung der Elektro- und Elektronikprojekte Sie können sich gerne an uns wenden, indem Sie im Kommentarbereich unten eine Verbindung herstellen. Hier ist eine Frage für Sie, was ist das Funktionsprinzip des Sägezahnwellengenerators?

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