Generátor funkcí nebo generátor vln je nedílnou součástí elektroniky a používá se k výrobě různých druhů vln, jako je sinusová vlna, čtvercová vlna, pila Sawtooth atd. Již jsme navrhli obvod generátoru sinusových vln, obvod generátoru čtvercových vln a generátor pilových vln obvod. Nyní v tomto tutoriálu vám ukážeme, jak navrhnout obvod generátoru trojúhelníkového průběhu pomocí Op-amp a několika základních komponent.
Vlna trojúhelníku se skládá z konstantního stoupajícího svahu následovaného konstantním klesajícím sklonem a vlna se podobá špatně nakreslenému pohoří.
Generátory trojúhelníkových vln se používají ve věcech tak rozmanitých, jako jsou sledovače tranzistorové křivky, regulátory PWM, zesilovače třídy D a generátory tónů.
Potřebné díly
- 1x LM358 nebo podobný operační zesilovač
- 3x 1K rezistory
- 1x 10K rezistor
- 1x 100K rezistor
- 1x 1nF keramický kondenzátor
- 1x 1uF elektrolytický kondenzátor
Operační zesilovač LM358
Operační zesilovače jsou také známé jako napěťové komparátory. Když je napětí na neinvertujícím vstupu (+) vyšší než napětí na invertujícím vstupu (-), pak je výstup komparátoru vysoký. A pokud je napětí invertujícího vstupu (-) vyšší než neinvertující konec (+), pak je výstup LOW. Zde se dozvíte více o fungování operačního zesilovače.
LM358 je operační zesilovač s duálním nízkým šumem, který má uvnitř dva nezávislé komparátory napětí. Jedná se o univerzální operační zesilovač, který lze konfigurovat v mnoha režimech, jako je komparátor, léto, integrátor, zesilovač, diferenciátor, invertující režim, neinvertující režim atd. Chcete-li se dozvědět více o LM358, projděte různé obvody LM358 jako zesilovač a komparátor
Kruhový diagram
Schémata generátoru trojúhelníkových vln Op Amp jsou uvedena níže:
Práce s generátorem trojúhelníkových vln
Tento obvod je jednoduchým příkladem relaxačního oscilátoru používajícího jeden operační zesilovač jako komparátor.
Zpočátku předpokládejme, že je kondenzátor vybitý. Toto nastaví invertující vstup na napětí nižší než neinvertující vstup, což je polovina napájecího napětí z odporového děliče.
Výstup jde vysoko, dokud napětí kondenzátoru nepřesáhne polovinu napájecího napětí, kdy je napětí na invertujícím vstupu větší než neinvertující vstup. Výstup pak klesá a vybíjí kondenzátor. Rezistor 10K současně působí jako hystereze - když výstup poklesne, spodní část děliče napětí má nyní paralelně 1K a 10K, což snižuje celkový odpor a snižuje referenční napětí.
Hodnoty hysterezního odporu a děliče odporu lze měnit za účelem zvýšení nebo snížení frekvence.
Výstup operačního zesilovače je poté spojen střídavým proudem a vytváří signál, který má stejný pozitivní i negativní výkyv. Tento signál lze snadno zesílit.
Takto lze vytvořit jednoduchý generátor trojúhelníkových vln pomocí jediného operačního zesilovače a několika samostatných komponent.