Sägezahngenerator und sein Arbeitsprinzip

Eine Wellenform ist eine Form, die Änderungen in darstelltAmplitude in Bezug auf die Zeit. Eine periodische Wellenform umfasst Sinuswelle, Rechteckwelle, Dreieckwelle und Sägezahnwelle. Auf der X-Achse gibt es die Zeit und auf der Y-Achse die Amplitude an. Viele Menschen verwechseln sich häufig zwischen Dreieckswellen und Sägezahnwellen. Der Sägezahnwellengenerator ist eine Art einer linearen, nicht sinusförmigen Wellenform, und die Form dieser Wellenform ist eine dreieckige Form, bei der sich die Abfallzeit und die Anstiegszeit unterscheiden. Die Sägezahnwellenform kann auch als asymmetrische Dreieckwelle bezeichnet werden.

Sägezahnwellengenerator

Eine lineare, nicht sinusförmige, dreieckige FormDie Wellenform stellt eine Sägezahnwellenform dar, bei der sich die Abfallzeit und die Anstiegszeit unterscheiden. Eine lineare, nicht sinusförmige, dreieckige Wellenform repräsentiert eine reine dreieckige Wellenform, bei der die Abfallzeit und die Anstiegszeit gleich sind. Der Sawtooth Wave Generator wird auch als asymmetrische dreieckige Wellenform bezeichnet. Die grafische Darstellung einer Sägezahnwellenform ist unten angegeben:

Sägezahnwellengenerator

Die Anwendungen einer Sägezahnwellenform liegen in der Frequenz- / Tonerzeugung, Abtastung, Thyristorschaltung, Modulation usw.

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

Die unendliche Fourier-Serie ist

Ein herkömmlicher Sägezahn kann unter Verwendung von hergestellt werden

Dabei ist A die Amplitude

Durch die Verwendung einer schnellen Fourier-Transformation wird diese Summationkann effizienter berechnet werden. Im Zeitbereich wird die Wellenform unter Verwendung der nicht bandbegrenzten Form digital erzeugt. Das Abtasten der unendlichen Harmonischen führt zu einem Ton mit Aliasing-Verzerrung.

Synthese Sägezahn

Arbeitsprinzip eines Sägezahngenerators mit 555

Ein Sägezahngenerator kann aufgebaut werdenunter Verwendung eines Transistors und eines einfachen 555-Timer-IC, wie im nachstehenden Schaltbild gezeigt. Sie besteht aus einem Transistor, einem Kondensator, einer Zenerdiode und Widerständen aus einer Konstantstromquelle, die zum Aufladen des Kondensators dienen. 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.

Sägezahngenerator mit 555

Der Kondensator lädt sich auf, um die Versorgungsspannung zu erhaltenweil der interne Transistor des 555 den Kondensator mit Masse kurzschließt und sich öffnet. Während des Ladevorgangs geht der 555-Ausgang auf Low, wenn die Spannung über 2/3 der Versorgungsspannung ansteigt. Während des Entladevorgangs geht der 555-Ausgang auf High, wenn die Spannung an C unter 1/3 der Versorgungsspannung sinkt. Daher lädt und entlädt der Kondensator zwischen 2/3 und 1/3 der Versorgungsspannung. Der Nachteil ist jedoch, dass eine bipolare Stromversorgung erforderlich ist. Die Frequenz wird durch angegeben

F = (Vcc-2,7) / (R * C * Vpp)

Woher,

Vpp - Spitze zu Spitze Ausgangsspannung

Vcc- Versorgungsspannung

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

Sägezahngenerator mit OP-AMP

Eine Sägezahnwellenform wird in der Impulsbreite verwendetModulationsschaltungen und Zeitbasisgeneratoren. Ein Potentiometer wird verwendet, wenn sich der Wischer in Richtung der negativen Spannung (-V) bewegt. dann wird die Anstiegszeit größer als die Abfallzeit. Wenn sich der Wischer in Richtung der positiven Spannung (+ V) bewegt, wird die Anstiegszeit geringer als die Abfallzeit.

Sägezahngenerator mit OP-AMP

Wenn der Komparatorausgang negativ wirdSättigung wird eine negative Spannung an den invertierenden Anschluss addiert, wodurch sich der Wischer zu einer negativen Versorgung bewegt. Dies führt zu einer Abnahme der Potentialdifferenz über R1, und somit sinkt der Strom durch den Kondensator und den Widerstand.

Sägezahnwelle mit OP-AMP

Dann nimmt die Steigung ab und die Anstiegszeit ebenfallsverringern. Wenn sich der Komparatorausgang unter einer positiven Sättigung befindet, steigt die Potentialdifferenz an R1 und der Strom durch den Kondensatorwiderstand steigt ebenfalls an. Dies liegt an dem Vorhandensein einer negativen Spannung am invertierenden Anschluss. Dann nimmt die Steigung zu und die Abfallzeit nimmt ab. Die Ausgabe wird als Sägezahnwellenform erhalten.

Für die Verdrahtung der Schaltung sind die folgenden Komponenten:

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

Was ist eine Sinuswelle?

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

Y (x, t) = A sin (kx - ωt +) + D

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

Was ist eine Cosinuswelle?

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

Y = cos x

Cosinuswelle

Anwendungen

  • Das Sägezahnsignal ist das am häufigsten verwendete Signal, um Sounds mit subtraktiven virtuellen und analogen Musiksynthesizern zu erzeugen. Daher wird es in der Musik verwendet.
  • Der Sägezahn ist die Form von horizontalen und vertikalen Ablenksignalen, die zur Erzeugung eines Rasters auf Bildschirmen oder auf einem CRT-basierten Fernseher verwendet werden.
  • Das Magnetfeld bricht plötzlich an der Klippe der Welle zusammen, wodurch die Ruheposition des Elektronenstrahls so schnell wie möglich bewirkt wird.
  • Das vom Ablenkjoch erzeugte Magnetfeld zieht den Elektronenstrahl an der Rampe der Welle mit und erzeugt eine Abtastlinie.
  • Bei einer viel niedrigeren Frequenz arbeitet die vertikale Ablenkung ähnlich wie das horizontale Ablenksystem.
  • Die Stabilität elektronischer Komponenten verbessert sich, sodass die horizontale oder vertikale Linearität des Bildes nicht angepasst
  • Die positive Spannung bewirkt eine Auslenkung in eine Richtung; Die negative Spannung bewirkt die Ablenkung in einer anderen, und die Ablenkung in der Mitte verwendet den Bildschirmbereich, um eine Spur darzustellen.
  • Der Rampenabschnitt muss als gerade Linie erscheinen.Andernfalls gibt es das Magnetfeld, das vom Ablenkjoch erzeugt wird, als nicht linear an. Dies führt zu einer Nichtlinearität und das Fernsehbild wird zerquetscht. Daher verbringt der Elektronenstrahl auf dieser Seite des Bildes mehr Zeit.

Hier geht es um den Sägezahnwellengenerator und seineArbeitsprinzip. Wir glauben, dass die Informationen in diesem Artikel für Sie hilfreich sind, um dieses Projekt besser zu verstehen. Wenn Sie Fragen zu diesem Artikel oder Hilfe bei der Umsetzung der Elektro- und Elektronikprojekte haben, können Sie sich gerne an uns wenden. Hier ist eine Frage an Sie, was ist das Arbeitsprinzip des Sägezahngenerators?

Bildnachweis:

  • Sawtooth Wave Generator Circuitoday
  • Sawtooth Wave Generator mit OP-AMP Blogspot
  • Cosine-Wave-Elektronik-Tutorials
  • Synthese von Sawtooth Wave Genetator wikimedia

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