ב אלקטרונית ותקשורת יישומים, אות המתרחש באופן טבעי מכונה גל סינוס. ישנם מכשירים אלקטרוניים רבים המשתמשים בצורות גל סינוס כמו רדיו וכו '. בדרך כלל מכשירי החשמל מעבדים אחרת יוצרים צורות גל סינוס. באלקטרוניקה כוח, נעשה שימוש תכוף בגנרטור גלי סינוס ביישומים מסוימים כמו ממיר מתח DC / AC. לכן מאמר זה דן בסקירה כללית של מה הוא מחולל גלי סינוס וכיצד הוא מייצר גל סינוס באמצעות מגבר תפעולי . ישנן דרכים רבות לייצר גלי סינוס על ידי שימוש במתנדים שונים כמו גשר וויין, מעבר פאזה, גביש קולפיטס, גל מרובע, מחולל פונקציות וכו '.

מהו מחולל גל סינוס?

הַגדָרָה: מעגל המשמש לייצור גל סינוס נקרא גל סינוס גֵנֵרָטוֹר . זהו סוג אחד של צורת גל המופיעה משקעי חשמל בבית. ניתן לראות צורת גל זו ב מתח AC כמו גם ישים באקוסטיקה. אנו יודעים שישנם סוגים שונים של צורות גל שנוצרים על ידי מכשירים אלקטרוניים שונים. אז כל צורת גל מייצרת צלילים שונים. גל סינוס הוא סוג של אות שמשמש באקוסטיקה. לתכנון מעגל מחולל גלי הסינוס, ישנם סוגים שונים של רכיבים הנדרשים כמו מעגל משולב, נגדים, קבלים, טרנזיסטורים וכו '.

מחולל גל סינוס

עקרון עבודה

זהו כלי יוצא מן הכלל להפקת גלי סינוס באמצעות נהגי גל אחרת ברמקולים. טווח התדרים של גנרטור זה ינוע בין 1 הרץ ל 800 הרץ ואת משרעת גל הסינוס שיש לשנות. סטודנטים יכולים להבחין באופי הקוונטים של מודלים של גל עומד כאשר מחולל גלי הסינוס קופץ מתדר תהודה אחד לאחרים. גנרטור זה כולל זיכרון מובנה המאפשר לו לגלות את התדרים האחרונים והראשוניים לחקר נוסף.

מאפיינים

התכונות של מחולל גלי הסינוס כוללות את הדברים הבאים.

התאם את תדר הפלט באמצעות הכפתורים כמו Fine & Coarse.
ניתן לשנות את מתח אות הסינוס על ידי התאמת המשרעת.
יש לו תכונה כמו סריקה חכמה המאפשרת לכפתורים לשנות את התדר בקלות לאחר הפיכתם ברציפות.
במכשיר גנרטור זה, מארז פלסטיק כולל בעיקר מהדק מוט אחורי ורגלי גומי זוויתיות לאפשרויות הרכבה דינמית.
מהדק מובנה משמש למיקום גנרטור זה מעל מוט רגיל.
בגנרטור זה ניתן להציג את התדר בצורה דיגיטלית ברזולוציה 0.1 הרץ באמצעות נוריות LED בצבע אדום.
גנרטור זה מאחסן תוספת של תדר ויסתובב בטווח התדרים באמצעות הגידול המוכר לנוחות מותאמת.

מחולל גל סינוס באמצעות Op-Amp

מעגל מחולל גלי הסינוס המשתמש במגבר אופ מוצג להלן. נעשה שימוש באות גל גלי סימן יחד עם תדר שרירותי בתכנונים שונים של מעגלים. המעגל הבא יכול להיות מתוכנן עם מגבר אופציונלי כפול, נגדים וקבלים. האיור הבא מציג את התרשים הסכימטי של מחולל גלי הסינוס.

המעגל הבא מייצר גל סינוס על ידי יצירת גל מרובע תחילה בתדר הדרוש באמצעות מגבר A1. החיבור של מגבר זה יכול להיעשות כמו מתנד מדהים וניתן לקבוע את תדירותו באמצעות הנגד R1 והקבל C1. הדו-קוטב LPF באמצעות מגבר A2, הוא מסנן את הפלט של אות גל מרובע ממגבר A1. תדר מנותק מסנן זה שווה לתדר הגל המרובע ממגבר A1.
אות הגל המרובע מורכב מהתדר הבסיסי ומההרמוניות החריגות של התדר הבסיסי. רוב התדרים ההרמוניים מוסרים על ידי ה- LPF והתדר הבסיסי נשאר בממוצע של המגבר A2. רכיב התדר הבסיסי של אות הגל המרובע הוא פי 1.27 משרעת השיא של הגל הגל המרובע. התפוקה של משרעת גל הסינוס תהיה בסביבות 87% מאות גל הגלים המרובע.

שיאו של גל זה יהיה תלוי במתח האספקה של המגבר וכן במצב הנדנדה o / p של המגבר. בנוסף, שיא גל הסינוס והריבוע ישנה את המסלול בתוך מתח האספקה של המגבר. במעגל זה, התדר מוגדר יחד עם הערכים המחושבים של C1, C2, R1, C3, R4 & R5. כאן ערכי הנגד הם 1K אוהם, ויש להתאים ערך זה כדי לסייע במינימום שגיאות במהלך פעולת התדר בפועל בהשוואה לפעולת התדר המחושב.

המשוואות הבאות משמשות לבחירת הרכיב. תדר גלי הסינוס הדרוש הוא 'F'. ניתן לבחור את ערך C1 הקבל באופן אקראי. הערכים האחרים של הרכיב מחושבים כדלקמן.

C2 = C1

C3 = 2C1

R1 = 1 / 2F / 0.693 * C1

R6 = R5

R5 = 1 / 8.8856 * F * C1

כיצד ליצור גל סינוס בארדואינו?

בשיטת הסינתזה הדיגיטלית ניתן ליצור גל סינוס באמצעות ארדואינו בצורה מדויקת. בשיטה זו, אין דרישה לחומרה נוספת. טווח התדרים הוא 0 - 16 קילוהרץ. כאן, עיוות הוא פחות מ -1% בתדרים עד 3KHz. לכן שיטה זו אינה מועילה רק ליצירת סאונד ומוסיקה בבדיקות או בציוד מדידה. בנוסף, בשיטת DDS משתמשים בטלקומוניקציה. כמו FSK ו- PSK.

“מה ההבדל בין מתח AC ו- DC ”

כדי ליישם את שיטת הסינתזה הישירה הדיגיטלית בתוך התוכנה, אנו זקוקים לארבעה רכיבים כמו מצבר ומילת כוונון. אלה שני משתנים שלמים שלמים, ניתן לספק ממיר אנלוגי דיגיטלי דרך יחידת PWM. הפניה CLK נגזרת באמצעות טיימר חומרה פנימי בתוך ATmega . ניתן להוסיף את מילת הכוונון לצבר. ה- MSB של המצבר יכול להילקח ככתובת לטבלת גלי הסינוס בכל מקום בו הערך שנאסף נוצר כערך אנלוגי דרך יחידת ה- PWM. ניתן לתזמן את כל התהליך הזה באמצעות הליך הפסקה הפועל כשעון הייחוס.

מחולל גל סינוס DAC

יצירת גלי סינוס איכותיים היא קשה אך משתמשים בשיטת DAC לא ליניארית להפקת גלי סינוס איכותיים.

בנוסף, באמצעות טכניקת DAC-ADC בעלות נמוכה, שניהם ADC מידע ליניאריות ו- DAC מתקבל במדויק באמצעות פגיעה אחת בלבד בקוד. לכן, ניתן לכלול את המידע של ליניאריות DAC לקלט של קודי DAC, המפסיק את אי הליניאריות של DAC ב- o / p כדי להשיג טוהר גבוה.

שיטה זו מאומתת באמצעות תוצאות סימולציה רחבות, אשר אישרו את מדויקותה ועוצמתה כנגד מבנים, רזולוציות שונות, אחרת ביצועי ADC / DAC. לכן, האיכות הגבוהה הזו של גלי הסינוס נמצאת בשימוש נרחב ביישומים שונים בגלל עלות נמוכה יותר והתקנה קלה. כמו כן, מידע הליניאריות של ADC & DAC נרכש במדויק יחד ללא מכשור דיוק.

לפיכך, זה הכל בערך סקירה כללית של מחולל גלי הסינוס עקרון עבודה, מעגל, ועבודתו. הנה שאלה עבורך, כיצד לייצר גל סינוס ב- Matlab?