Micheal Faraday (22 ansnd25 septembre 1971eAoût 1867) est le père du générateur. Le générateur d'onde carrée est un type de générateur utilisé pour générer la forme d'onde dans un carré, les onduleurs à déclenchement Schmitt comme TTL sont utilisés pour construire ce générateur. Ce générateur est utilisé dans le traitement du signal et en électronique. Il existe différents types de générateurs de différentes tailles, en ce sens que le générateur d'onde carrée est un type. Cet article présente une vue d'ensemble du générateur d'onde carrée qui comprend sa définition, son schéma de circuit et la dérivation de la période et de la fréquence.
Qu'est-ce qu'un générateur d'ondes carrées?
Le générateur d'onde carrée est défini comme un oscillateur qui donne la sortie sans aucune entrée, sans aucune entrée dans le sens où nous devrions donner une entrée en zéro seconde, ce qui signifie qu'il doit être une entrée d'impulsion. Ce générateur est utilisé dans le traitement numérique du signal et les applications électroniques. Le générateur d'ondes carrées est également connu sous le nom de Multivibrateur Astable ou en fonctionnement libre et la fréquence du générateur d'onde carrée est indépendante de la tension de sortie. Le schéma du circuit de base et le fonctionnement du générateur d'ondes carrées sont expliqués ci-dessous.
Circuit générateur d'onde carrée
Pour concevoir le générateur d'ondes carrées, nous avons besoin d'un condensateur, d'une résistance, d'un amplificateur opérationnel et d'une alimentation. Le condensateur et la résistance sont connectés à la borne inverseuse de l'amplificateur opérationnel et aux résistances R1et Rdeuxsont connectés à la borne non inverseuse de l'amplificateur opérationnel. Le schéma de circuit du générateur d'onde carrée utilisant un amplificateur opérationnel est illustré ci-dessous
Circuit générateur d'ondes carrées utilisant Op-Amp
Si nous forçons la sortie à basculer entre la tension de saturation positive et la tension de saturation négative à la sortie d'un amplificateur opérationnel, nous pouvons obtenir une onde carrée comme onde de sortie. Idéalement sans aucune entrée appliquée, la sortie doit être nulle, elle est exprimée comme
Ven dehors(tension de sortie) = 0 V lorsque Vdans(tension d'entrée) = 0 V
Mais pratiquement, nous obtenons une sortie non nulle exprimée par
V0ut≠ 0
Les résistances R1et Rdeuxforment un réseau diviseur de tension. Si la tension de sortie initiale est non nulle, nous obtenons une tension sur Vb.Ainsi, nous obtenons une entrée positive à la borne non inverseuse et à la borne inverseuse, puis la sortie est amplifiée par son gain et atteint la tension de sortie maximale, nous obtenons ainsi la moitié de l'onde carrée comme indiqué sur la figure (a).
Formes d'onde de vague carrée
Le condensateur commence à se charger lorsque nous avons une entrée non nulle à la borne inverseuse. Il se chargera en continu jusqu'à ce que sa tension devienne supérieure à Vb. Dès que Vcest supérieur au Vb(Vc> Vb). L'entrée inverseuse devient supérieure à l'entrée non inverseuse et donc la sortie de l'amplificateur opérationnel passe à une tension négative et est amplifiée jusqu'à (–Ven dehors)max.Ainsi obtiendra la moitié négative de l'onde carrée comme le montre la figure (b). Ceci est l'application d'un ampli-op comme générateur d'ondes carrées.
Période de temps et dérivation de la fréquence du générateur d'ondes carrées
Sur la figure, le circuit V du générateur d'ondes carréesdeuxest la tension aux bornes du condensateur, et V1est la tension du nœud à la borne positive. Le courant traversant l'ampli-op est nul en raison des caractéristiques idéales d'un ampli-op. Considérons les équations de nœuds du schéma de circuit.
V1- V0/ Rdeux+ V1/ R1= 0
V1[1 / Rdeux+ 1 / R1] = V0/ Rdeux
V1[R1+ Rdeux/ R1Rdeux] = V0/ Rdeux
V1(α) = V0………… eq (1)
Prenons
α = R1+ Rdeux/ R1= 1+ Rdeux/ R1> 1
donc, α> 1 et V0> 1
Lorsque V0= + VSam
V1= V0/ α = + VSam/ α = + V1
Lorsque V0= -VSam
V1= - VSam/ α = -V1
La tension V1n'ont que deux possibilités + V1et - V1, donc chaque fois que V0change V1change également. Voyons maintenant comment Vdeuxva changer. La tension Vdeuxsera la charge et la décharge si nous formons une équation de nœud ici le courant à travers un condensateur est égal au courant.
C d / dt (0 à Vdeux) = Vdeux- V0/ R
-C d Vdeux/ dt = Vdeux- V0/ R
d Vdeux/ V0- Vdeux= dt / RC
Si nous résolvons l'équation ci-dessus, nous obtiendrons cela
∫0V2d (Vdeux/ V0-Vdeux) = ∫0tdt / RC
Au départ, nous devons supposer que la tension aux bornes du condensateur est nulle
-log (V0- Vdeux) = T / RC + K
log (V0- Vdeux) = -t / RC + K
V0- Vdeux= K et-t / RC………… eq (2)
En remplaçant t = 0, Vdeux= 0 dans l'équation ci-dessus obtiendra
K = V0…………………………… eq (3)
Où est0= 1
Remplacer eq (3) dans eq (2) obtiendra
V0- Vdeux= K et-t / RC
Vdeux= V0- V0est-t / RC
Vdeux= V0[1-e-t / RC]
Application des conditions initiales à l'équation ci-dessus
Étape 1: Soit Vdeux= 0, V0= + VSam
Au niveau 1, la tension Vdeuxcharge jusqu'à + V1
Étape 2: Soit Vdeux= 0, V0= -VSam
Au niveau 2, la tension Vdeuxdécharge jusqu'à -V1
[log (V0 + V1 / V0 - V1)] = 1 / RC [T / 2]
[log (αV1+ Vdeux/ αV1- V1)] = 1 / RC [T / 2] ……………… eq (4)
Remplacer eq (1) dans eq (4) obtiendra
log [V1(α + 1) / V1(α - 1)] = [T / 2 RC]
log [((R1+ Rdeux/ R1) +1) / ((R1+ Rdeux/ R1) -1)] = T / 2 RC
log [R1+ Rdeux+ R1/ R1+Rdeux- R1] = T / 2 RC
journal [2R1+ Rdeux/ Rdeux] = T / 2 RC
T = 2 RC log [2R1+ Rdeux/ Rdeux] ……… éq (5)
f = 1 / T
= 1/2 RC log [2R1+ Rdeux/ Rdeux ] ……… éq (6)
Une équation (5) et (6) sont la période et la fréquence du générateur d'onde carrée
Circuit de générateur de fonction
Le générateur de fonctions est un type d'instrument qui est utilisé pour générer les différents types de formes d'ondes comme les formes d'onde sinusoïdales, les formes d'onde triangulaires, les formes d'onde rectangulaires, les formes d'onde en dents de scie, les formes d'onde carrées et ces différents types de formes d'onde ont des fréquences différentes et ils peuvent avoir généré avec l'aide de l'instrument appelé générateur de fonctions. Les fréquences de ces formes d'onde peuvent être ajustées d'une fraction de Hertz à plusieurs centaines de kiloHertz et ce générateur a la capacité de générer les différentes formes d'onde en même temps dans différentes applications. Le schéma de circuit du générateur de fonctions utilisant LM1458 est illustré ci-dessous
circuit-générateur de fonction
Un amplificateur opérationnel LM1458 est un amplificateur opérationnel à double usage et le réseau de polarisation et les lignes d'alimentation de ces amplificateurs opérationnels doubles sont communs. Les quatre circuits intégrés dans le circuit générateur de fonctions sont IC 1a, IC 1b, IC 2a et IC 2b. Le circuit intégré IC la est câblé en tant que multivibrateur astable, le circuit intégré IC lb câblé en tant qu'intégrateur, et IC 2a est également câblé en tant qu'intégrateur.
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Avantages
Les avantages du générateur d'onde carrée sont
- Simple
- Maintenance simple
- Pas cher
FAQ
1). Que sont les ondes carrées?
Les ondes carrées sont des grilles de forme carrée qui se forment à la surface de l'océan et ces vagues sont également connues sous le nom de vagues croisées ou de vagues croisées.
2). Quels sont les types de générateurs de signaux?
Les types de générateurs de signaux sont le générateur de fréquence, le générateur de forme d'onde arbitraire, les générateurs de fonction hyperfréquence et RF, le générateur de hauteur et les générateurs de motifs numériques.
3). Quels sont les différents types de circuits multivibrateurs?
Il existe trois types de circuits multivibrateurs: le circuit multivibrateur monostable, le circuit multivibrateur astable et le circuit multivibrateur bistable.
4). Qu'est-ce que le générateur de fonctions?
Le générateur de fonctions est un équipement ou un appareil utilisé pour générer les formes d'onde électriques sur une large gamme de fréquences. Les formes d'onde générées par le générateur de fonctions sont une onde triangulaire, une onde carrée, une onde sinusoïdale et une onde en dents de scie.
5). Pourquoi les ondes carrées sont-elles dangereuses?
Les vagues carrées peuvent être époustouflantes et fascinantes à regarder, mais en réalité, elles sont dangereuses pour les nageurs et les bateaux. Lorsque deux ensembles de systèmes de vagues se heurtent, il en résulte une forme ou des modèles de vagues qui ressemblent à des carrés à travers l'océan.
Dans cet article, le onde carrée Les avantages du générateur, les schémas de circuit du générateur d'onde carrée et le générateur de fonctions sont discutés. Voici une question pour vous, quel est le meilleur générateur d'ondes carrées?
