Jednoduchý obvod generátoru sinusových vln pomocí tranzistoru

Dříve jsme vytvořili jednoduchý obvod generátoru čtvercových vln, dnes vám v tomto tutoriálu ukážeme, jak generovat sinusovou vlnu pomocí několika základních komponent, jako je tranzistor, rezistor a kondenzátor. Sinusová vlna je nejčastěji známá jako tvar vlny pro střídavý proud. V tomto obvodu také vytvoříme tento střídavý průběh, můžeme upravit frekvenci nebo snížit šum sinusové vlny pouhou změnou hodnoty kondenzátorů a odporů.

Požadované komponenty

• 2N2222 NPN-tranzistor
• Osciloskop
• Rezistor (510, 1k, 10k a 2k)
• Kondenzátory (90nf, 100nf a 200nf)
• 12V napájení
• Připojovací vodiče

Kruhový diagram

Pokud vidíte níže uvedený obrázek zapojení prkénka, najdete více kondenzátorů, než je uvedeno ve schématu zapojení výše. Je to proto, že jsme zapojili několik kondenzátorů do série a paralelně, abychom získali požadované hodnoty kondenzátorů zobrazené v schématu zapojení. Můžete také použít jakýkoli NPN-tranzistor namísto výše uvedeného v obvodu. Rovněž můžete změnit hodnotu odporu a kondenzátoru, abyste změnili úroveň frekvence.

Práce s generátorem sinusových vln:

Zde dáváme obvodu 12v a nemůžeme jej napájet přímo do tranzistoru. K tomu tedy používáme odpor R1 a R2, čímž vytváříme obvod děliče napětí pro předpětí tranzistoru Q1. Použili jsme tranzistor typu NPN, který vede proud nebo je předpjatý pouze tehdy, když je kladný signál poskytnut na jeho základní kolík, jinak zůstane otevřený nebo reverzně předpjatý.

Dvojice tří rezistorů (R3, R5 a R6) a kondenzátoru (C1, C2 a C3) tvoří obvod RC oscilátoru. Je to typ zpětnovazebního oscilátoru, který se skládá ze zesilovacího zařízení, jako je tranzistor, jak se používá v našem obvodu, nebo můžeme také použít operační zesilovač.

Zpočátku je vstup v RC obvodu stejnosměrný, ale po prvním přepnutí se převede na sinusovou vlnu a poté zůstane v sinusové vlně.

Použili jsme tři kondenzátory, každý kondenzátor poskytne 60 stupňů fázového posunu. Celkový fázový posun, který dostaneme, je tedy 180 stupňů, což vyžaduje sinusová vlna.

V RC oscilátoru je část výstupní energie přiváděna zpět na jeho vstup, pro získání pozitivní zpětné vazby pomáhá pozitivní zpětná vazba amplitudě výstupu zůstat stabilní. Výstupem RC obvodu je tedy sinusová vlna se 180 stupňovým fázovým posunem, která se přivádí do tranzistoru a zde tranzistor pracuje jako zesilovač, který zesiluje sinusovou vlnu a my jsme ji přijali na výstupním kolíku.

Kondenzátor C5 funguje jako vazební kondenzátor, který blokuje stejnosměrný proud a umožňuje průchod pouze sinusové vlny a odpor R4 má omezit kolektorový proud.

Generátor sinusových vln využívající 4047 IC

Můžeme také použít IC 4047 ke generování sinusové vlny. Tento IC se obecně používá v invertorovém obvodu a dříve jsme pomocí tohoto IC vytvořili generátor čtvercových vln, přidáním několika rezistorů a kondenzátorů v předchozím obvodu můžeme získat sinusovou vlnu s IC 4047, jak je znázorněno v schématu níže:

Níže je ten malý obvod, který musíme přidat do našeho generátoru čtvercových vln, abychom převedli čtvercovou vlnu na sinusovou vlnu.