V elektronice jsou křivky většinou vyneseny proti napětí a času. Frekvence a amplituda signálu se mohou lišit podle obvodu. Existuje mnoho typů tvarů vln, jako je sinusová vlna, čtvercová vlna, trojúhelníková vlna, rampa, pilovitá vlna atd. Již jsme navrhli obvod generátoru sinusové vlny a čtvercové vlny. Nyní vám v tomto tutoriálu ukážeme, jak navrhnout obvod generátoru pilovitých vln s nastavitelným ziskem a DC offsetem vlny pomocí Op-amp a 555 časovače IC.
Pilovitým průběhem je non-sinusový průběh, vypadá podobně jako trojúhelníkové vlny. Tato křivka se jmenuje sawtooth, protože vypadá podobně jako zuby pily. Křivka pilového zubu se liší od křivky trojúhelníkového, protože trojúhelníková vlna má stejnou dobu stoupání a klesání, zatímco křivka pilovitého zubu stoupá z nuly na maximální maximální hodnotu a poté rychle klesá na nulu.
Křivka pilového zubu se používá ve filtrech, obvodech zesilovačů, přijímačů signálu atd. Používá se také pro generování tónů, modulaci, vzorkování atd. Ideální křivka pilového zubu je uvedena níže:
Potřebný materiál
- Operační zesilovač IC (LM358)
- 555 IC časovač
- Osciloskop
- Tranzistor (BC557 - 1nos.)
- Potenciometr (10k - 2nos.)
- Rezistor
- 4,7 tis. - 1nos.
- 10k - 3nos.
- 22k - 3nos.
- 100k - 3nos.
- Kondenzátor (0,1uf, 1uf, 4.7uf, 10uf - 1nos. Každý)
- Nepájivá deska
- 9V napájení (baterie)
- Skákací dráty
Kruhový diagram
Práce na obvodu generátoru pilových zubů
Pro generování pilovitého tvaru vlny jsme použili 555 časovač IC a LM358 Dual Op-amp IC. V tomto obvodu používáme tranzistor T1 jako zdroj řízeného proudu s nastavitelným emitorovým a kolektorovým proudem. Zde se 555 Timer IC používá v astabilním režimu.
Rezistor R2 a R3 nastavuje předpětí pro předpětí základního kolíku PNP tranzistoru T1. A R1 se používá k nastavení proudu emitoru, který účinně nastavuje proud kolektoru, a tento konstantní proud nabíjí kondenzátor C1 lineárně. Proto dostáváme rampový výstup. Nahrazením R1 potenciometrem můžete upravit rychlost rampy.
Zkratováním spouštěcího, vybíjecího a prahového kolíku časovače 555 přímo s kondenzátorem C1 to umožňuje kondenzátoru nabíjet a vybíjet.
Zde první operační zesilovač O1 pracuje jako invertující vyrovnávací paměť s posunem úrovně. Jelikož se jedná o invertující vyrovnávací paměť, spodní část rampy se stane horní částí invertované rampy.
Potom je výstup tohoto operačního zesilovače připojen k POT P1, který se používá k nastavení velikosti signálu. Podobně se operační zesilovač O2 používá k nastavení DC offsetu signálu. A výstup je převzat z výstupního terminálu operačního zesilovače O2.
První sonda osciloskopu je připojena k tomuto výstupu a druhá sonda je připojena ke spouštěcímu pulzu, který vychází z výstupní svorky časovače IC 555. Po připojení obou sond osciloskopu bude výstup křivky pilovitého zubu vypadat jako obrázek níže:
Pro nastavení zesílení a DC offsetu signálu posuňte potenciometr P1 a P2.