Wat is een blokgolfgenerator: schakelschema en voordelen

Inhoudsopgave

Blokgolfgenerator | blokgolf signaalgenerator

Wat is een blokgolfgenerator?

Een blokgolfgenerator is een niet-sinusvormige golfvormoscillator die blokgolven kan genereren. Het Schmitt-triggercircuit is een implementatie van blokgolfgeneratoren. Een andere naam voor de blokgolfgenerator is een Astable of een vrijlopende multivibrator.

Blokgolfgeneratorcircuit | blokgolfsignaalgeneratorcircuit:

Blokgolf en driehoekige golfgenerator | Vierkante en driehoekige golfgenerator met opamp

Blokgolfgenerator met opamp

Een blokgolfgenerator met behulp van een operationele versterker wordt ook wel een astabiele multivibrator genoemd. Wanneer een operationele versterker wordt gedwongen om in het verzadigingsgebied te werken, genereert deze blokgolven. De output van de op-amp schommelt tussen de positieve en de negatieve verzadiging en produceert blokgolven. Daarom wordt het opamp-circuit hier ook wel een vrijlopende multivibrator genoemd.

Blokgolfgenerator werkt

Het circuit van de op-amp bevat een condensator, weerstanden en een spanningsdeler. De condensator C en de weerstand R zijn verbonden met de inverterende terminal, zoals weergegeven in figuur 1. De niet-inverterende terminal is verbonden met een spanningsdelernetwerk met weerstanden R₁ en R₂. Er wordt een voedingsspanning aan de op-amp geleverd. Laten we aannemen dat de spanning over de niet-inverterende terminal V . is₁ en over de inverterende terminal is V₂. In_d is de differentiële spanning tussen de inverterende en de niet-inverterende terminal. Aanvankelijk heeft de condensator geen lading. Daarom kunnen we V . nemen₂ als nul.

We weten het, V_d = V₁-V₂

Zoals aanvankelijk, V₂=0, V_d = V₁

We weten het, V₁ is een functie van de uitgangsoffsetspanning, R₁en R₂. De lekkage resulteert in het genereren van de uitgangsoffsetspanning.

V_d kan positief of negatief zijn. Het hangt af van de polariteit van de uitgangsoffsetspanning.

Laten we in eerste instantie aannemen, V_d is positief. Dus de condensator heeft geen lading en de op-amp heeft maximale versterking. Dus de positieve differentiële spanning zal de uitgangsspanning Vo van de op-amp naar de positieve verzadigingsspanning drijven.

Dus V₁=R₁/R₁+R₂V_zat

Op dit punt begint de condensator op te laden naar de positieve verzadigingsspanning via de weerstand R. Het zal zijn spanning verhogen van nul tot een bepaalde waarde. Na het bereiken van een waarde die iets groter is dan V₁, zal de op-amp een negatieve uitgangsspanning geven en de negatieve verzadigingsspanning bereiken. Dan wordt de vergelijking,

V_d = -V₁+V₂

-V₁=R₁/R₁+R₂(-V_zat)

Zoals V₁ nu negatief is, begint de condensator te ontladen naar een negatieve verzadigingsspanning tot een bepaalde waarde. Na het bereiken van een waarde die iets lager is dan V₁, zal de uitgangsspanning weer naar een positieve verzadigingsspanning gaan.

Dit totale fenomeen doet zich herhaaldelijk voor en genereert de blokgolven (getoond in figuur 2). Daarom krijgen we blokgolven die schakelen tussen +V_zat en -V_zat.

daarom, V₁=R₁/R₁+R₂(V_zat)

De tijdsperiode van de output van blokgolf, T=2RCln (2R₁+R₂/R₂)

Driehoekige golfgenerator met opamp

Er zijn twee delen van een driehoekig golfgeneratorcircuit. Een deel genereert de blokgolf en het tweede deel zet de blokgolf om in een driehoekige golfvorm. Het eerste circuit bestaat uit een op-amp en een spanningsdeler die is aangesloten op de niet-inverterende terminal van de op-amp. De inverterende klem is geaard.

De uitgang van deze op-amp fungeert als ingang voor het tweede deel, dat een integratorschakeling is. Die bevat nog een operationele versterker waarvan de inverterende terminal is verbonden met een condensator en een weerstand, zoals weergegeven in figuur 3. De niet-inverterende terminal van de op-amp is geaard. Laten we zeggen dat de eerste uitvoer Vo . is₁ en de tweede uitgang is Vo₂. Jij₂ is verbonden met de eerste op-amp als feedback.

De comparator S1 vergelijkt continu de spanning van punt A (figuur 3) met de aardspanning, dwz nul. Afhankelijk van de positieve en de negatieve waarde wordt de blokgolf gegenereerd bij Vo1. In de golfvorm zien we dat wanneer de spanning op punt A positief is, S1 +Vsat als uitvoer geeft. Deze uitgang levert input voor de tweede op-amp die een negatief gaande spanning Vr als uitgang produceert. VR geeft negatieve spanning tot een bepaalde waarde. Na enige tijd daalt de spanning op A onder nul en geeft S1 -Vsat als uitvoer.

In dit stadium is de waarde van V_r begint toe te nemen naar de positieve verzadigingsspanning. Wanneer de waarde +Vr kruist, gaat de uitvoer van de blokgolf omhoog naar +V_zat. Dit fenomeen gaat continu door en levert zowel de blokgolf als de driehoekige golf op (getoond in figuur 4).

Voor dit hele circuit merken we dat wanneer V_r verandert van positief naar negatief, wordt een positieve verzadigingsspanning ontwikkeld. Evenzo, wanneer V_r verandert van negatief naar positief, wordt een negatieve verzadigingsspanning ontwikkeld. Weerstand R₃ is verbonden met Vo₁ terwijl, weerstand R₂ is verbonden met Vo₂. Daarom kan de vergelijking worden geschreven als,

-V_r/R₂ = -(+V_zat/R₃)

V_r = -R₂/R₃(-V_zat)

De piek-tot-piek uitgangsspanning V_pp=V_r-(-V_r)=2V_r=2R₂/R₃(V_zat)

Uitgang bij het integratorcircuit wordt gegeven door,

Hier V_o=V_pp en V_invoer= -V_zat

Dus, door de waarden die we krijgen,

daarom

Frequentie dus

Formule voor blokgolfgenerator

Tijdsperiode van blokgolfgenerator

De tijdsperiode van de blokgolfgenerator,

R = weerstand

C = capaciteit van de condensator verbonden met de inverterende terminal van de op-amp R₁ en R₂ = weerstand van de spanningsdeler. 

Frequentieformule voor blokgolfgenerator

De frequentie van de blokgolfgenerator,

Variabele frequentie blokgolfgenerator

Meestal worden multivibratorcircuits gebruikt bij het genereren van blokgolven. RC- of LR-circuits kunnen een periodieke reeks quasi-rechthoekige spanningspulsen genereren met behulp van de verzadigingskarakteristiek van de versterker. Het blokgolfgeneratorcircuit met variabele frequentie bestaat uit vier hoofdcomponenten: een lineaire versterker en een omvormer met een totale versterking van K, een clippercircuit met enkele specifieke input-output-karakteristieken en een differentiator bestaande uit een RC- of LR-netwerk met de tijdconstante? . De tijdsperiode van het verkregen signaal is

T=2?ln(2K-1)

Deze multivibratorschakeling kan uniforme spanningspulsen produceren vanwege de symmetrische verzadigingskarakteristiek van de clipperschakeling. We kunnen de oscillatiefrequentie variëren door ofwel de tijdconstante van de differentiator of de versterking van de versterker te variëren.

AVR blokgolfgenerator

Het is mogelijk om verschillende golfvormen te genereren met behulp van AVR-microcontrollers door een digitaal-naar-analoogomzetter (DAC) te koppelen. De DAC zet de door de microcontroller geleverde digitale ingangen om in analoge uitgangen en genereert zo verschillende analoge golfvormen. De DAC-uitgang is eigenlijk het huidige equivalent van de ingang. We gebruiken dus een geïntegreerde schakeling van 741 operationele versterkers als een stroom-naar-spanningsomzetter.

De microcontroller geeft na enige vertraging afwisselend lage en hoge outputs als input voor DAC. Vervolgens genereert de DAC overeenkomstige alternatieve analoge uitgangen via het op-amp-circuit om een ​​vierkante golfvorm te produceren.

Hoogfrequente blokgolfgenerator

Hoogfrequente blokgolfgeneratoren produceren nauwkeurige golfvormen met een minimum aan externe hardwarecomponenten. De uitgangsfrequentie kan variëren van 0.1 Hz tot 20 MHz. De duty-cycle is ook variabel. De hoogfrequente blokgolfgeneratoren worden gebruikt in

• ‌Precisiefunctiegeneratoren
• ‌Spanninggestuurde oscillatoren
• ‌Frequentiemodulatoren
• ‌Pulsbreedtemodulatoren
• ‌Phase Lock-lussen
• ‌Frequentie Synthesizer
• ‌FSK-generatoren

Tijdsperiode en frequentieafleiding van blokgolfgenerator

Volgens de ideale op-amp-omstandigheden is de stroom erdoor nul. Daarom kunnen we, door de wet van Kirchhoff toe te passen, schrijven:

De verhouding R₁/R₁+R₂ staat bekend als de feedbackfractie en wordt aangeduid met β.

Toen V₁ bereikt positieve verzadigingsspanning,

 V₀ = + V_zat,

V₁/β = +V_zat

Of, V₁ = V_zat

Evenzo, wanneer V₁ bereikt een negatieve verzadigingsspanning,

 V₀ = -V_zat,

V₁/β = -V_zat

Of, V₁ = -βV_zat

Tegen die tijd is de condensator opgeladen tot CV₁ = CβV₀; het begint weer te ontladen. Dus, volgens de algemene condensatorvergelijking met een initiële lading Q₀,

Q=CV(1-e^{t / RC})+V₀e^{t / RC}

We weten, hier V = -V₀ en Q₀=βCV₀

Dus,

Nu, wanneer Q naar -CV . gaat₁ = -CβV₀, vindt een andere omschakeling plaats op t=T/2. Momenteel, 

daarom

Frequentie

555 timer blokgolf generator circuit | 555 blokgolfgeneratorcircuit

Blokgolfgenerator met 555 IC | 555 blokgolfgenerator

555 blokgolfgenerator 50% inschakelduur

De blokgolfgenerator kan worden geconstrueerd met behulp van de 555 timer-geïntegreerde schakeling. Het is efficiënt voor het genereren van vierkante pulsen met een lagere frequentie en instelbare werkcyclus. Het linkerdeel van het IC bevat de pennen 1-4- Ground, Trigger, Output en Reset. Pinnen 5-8 bevinden zich aan de rechterkant. Pin 5, pin 6, pin7 en pin 8 zijn respectievelijk de stuurspanning, de drempel, de ontlading en de positieve voedingsspanning. Het hoofdcircuit bestaat uit de 555 IC, twee weerstanden, twee condensatoren en een spanningsbron van 5-15 Volt. Deze schakeling kan verder worden geoptimaliseerd met behulp van een diode om een ​​perfecte blokgolf te produceren. De 555-timer kan gemakkelijk blokgolven creëren in de astabiele modus.

Het schakelschema is weergegeven in figuur 5. Pin 2 (Trigger) en pin 6 (Threshold) zijn zo verbonden dat de schakeling zichzelf continu triggert bij elke cyclus. De condensator C laadt op via beide weerstanden, maar ontlaadt alleen via R₂ aangesloten op pin 7 (ontlading). De timer start wanneer de spanning van pin 2 daalt tot onder 1/3V_CC. Als de 555-timer wordt geactiveerd via pin 2, wordt de output van pin 3 hoog. Wanneer deze spanning stijgt tot 2/3V_CC, is de cyclus voltooid en wordt de uitvoer van pin 3 laag. Dit fenomeen resulteert in een blokgolfoutput.

De onderstaande vergelijkingen bepalen de oplaadtijd of T_on en de ontlaadtijd of T_korting:

T_on= 0.693(R₁+R₂)C

T_korting= 0.693R₂C

Dus de totale cyclustijd T = 0.693(R₁+R₂+R₂) C = 0.693 (R₁+ 2R₂)C

Daarom is frequentie f = 1/T = 1.44/(R₁+ 2R₂)C

Inschakelduur =T_on/T=R₁+R₂/R₁+ 2R₂

555 blokgolfgenerator met variabele frequentie

Om een ​​blokgolfgenerator met variabele frequentie te maken, nemen we een 555 timer-IC. Eerst maken we pin 2 en pin 6 kortgesloten. Vervolgens verbinden we een jumperdraad tussen pin 8 en pin 4. We verbinden het circuit met positieve V_cc. Pin 1 is verbonden met de grond. Op pin 10 zit een condensator van 5 nF. Op pin 2 is een variabele condensator aangesloten. Pin 4 en pin 8 worden kortgesloten. Een weerstand van 10 Kohm is aangesloten tussen pin 7 en pin 8. Een 100 Kohm potentiometer is aangesloten tussen pin 6 en pin 7. Deze schakeling produceert vierkante golfvormen. Met behulp van de potmeter kunnen we de frequentie aanpassen.

ATtiny85 blokgolfgenerator

De ATtiny85 8-bit AVR-microcontroller op basis van RISC CPU, heeft een 8-pins interface en een 10-bit ADC-converter. De timer in ATtiny85 stelt de pulsbreedtemodulatiemodus in en helpt bij het variëren van de werkcyclus zodat de juiste blokgolf wordt gegenereerd.

Blokgolf geluidsgenerator

Vierkante golven zijn een van de vier fundamentele golven die geluid creëren. De andere drie golven zijn de driehoekige golf, sinusgolf en zaagtandgolf. Samen kunnen de golven verschillende geluiden produceren als we de amplitude en frequentie variëren. Als we de spanning verhogen, dat wil zeggen de amplitude, neemt het volume van het geluid toe. Als we de frequentie verhogen, neemt de toonhoogte van het geluid toe.

1khz blokgolfgeneratie in 8051

We kunnen de 8051 microcontrollers programmeren om een ​​blokgolf met de gewenste frequentie te genereren. Hier is de frequentie van het signaal 1 kHz, dus de tijdsperiode is 1 milliseconde. De 50% duty cycle is het beste voor perfecte blokgolven. Dus, T_on=T_korting= 0.5 ms.

Circuit en aansluitingen: Om het circuit te maken, hebben we de volgende componenten nodig-

• (8051 microcontroller)
• digitaal-analoogomzetter
• Weerstanden en condensatoren
• Operationele versterker

We verbinden de reset-pin met de spanningsbron (Vcc) en de DAC-datapinnen met poort 1 van de 8051-microcontroller. Het meest significante bit moet worden verbonden met de A₁ pin (pin 5) op de DAC en het minst significante bit met de A₈ pijnboom.

Logica: Eerst stellen we een van de 8051-poorten in op logisch 1 of hoog en wachten dan enige tijd om een ​​constante gelijkspanning te krijgen. Deze tijd staat bekend als vertraging. Nu stellen we dezelfde poort in op logisch 0 of laag en wachten opnieuw enige tijd. Het proces gaat in een lus door totdat we de microcontroller uitschakelen.

Blokgolfgenerator met IC 741 | blokgolfgenerator met opamp 741

Het IC 741 blokgolfgeneratorcircuit is afgebeeld in de bovenstaande figuur (figuur 6). De operationele versterker in het circuit gebouwd met behulp van de algemene IC 741. Pin 2 van het IC is verbonden met de inverterende terminal en pin 3 is verbonden met de niet-inverterende terminal. Pin 7 en pin 4 zijn aangesloten op respectievelijk de positieve en negatieve voedingsspanning. De uitgang is verbonden met pin 6. De condensator, de weerstand en de spanningsdeler zijn aangesloten, zoals weergegeven in de afbeelding.

Het werkingsprincipe van het IC 741-circuit is vergelijkbaar met dat van de algemene blokgolfgenerator. De condensator blijft opladen en ontladen tussen de positieve en de negatieve verzadigingsspanning. Zo produceert het de blokgolf. 

De tijdsperiode T=2RC ln (2R₁+R₂/R₂)

De frequentie is het omgekeerde van de tijdsperiode, dwz f=1/2RC ln (2R₁+R₂/R₂)

MATLAB-code om blokgolf te genereren

Het Matlab-commando om een ​​​​blokgolf te genereren, wordt hieronder gegeven-

clc
close all
clear  #clearing all previous data
t=1:0.01:50;  #defining X axis from 1 to 50 with step 0.01
Y=square (t,50);   #taking a variable Y for a square wave with 50% duty cycle
plot(Y,t);  #plotting the curve
xlabel('Time');  #labelling X-axis as Time
ylabel('Amplitude');  #labelling Y-axis as Amplitude
title('Square Wave'); #the title of the plot is Square Wave
axis([-2 1000 5 -5]);  #modifying the graph for visualization

Astabiele multivibrator voor blokgolfgenerator

Blokgolfgenerator met transistor | transistor blokgolfgenerator

Een andere techniek voor het bouwen van een blokgolfgenerator (Astabiele Multivibrator) is het gebruik van een BJT of bipolaire junctietransistor. De werking van deze blokgolfgenerator of astabiele multivibrator is afhankelijk van de schakeleigenschap van de BJT. Wanneer een BJT als schakelaar fungeert, heeft deze twee toestanden: aan en uit. Als we +V . verbinden_cc in de collectoraansluiting van de BJT wanneer de ingangsspanning V_i minder dan 0.7 volt is, staat de BJT in de uit-stand. In de uit-stand worden de collector en de emitterterminal losgekoppeld van het circuit.

Daarom gedraagt ​​de transistor zich als een open schakelaar. dus de ik_c=0 (ik_c is de collectorstroom) en de spanningsval tussen de collectorterminal en de emitterterminal (V_ce) is positief V_cc.

Als Vi>0.7 volt nu is, staat de BJT aan. We sluiten de collector en de emitterterminal kort. daarom, V_ce=0 en de huidige I_c zal de verzadigingsstroom zijn (Ic_zat).

Het schakelschema is weergegeven in figuur 7. Hier zijn de transistoren S₁ en S₂ zien er identiek uit, maar hebben verschillende dopingeigenschappen. S₁ en S₂ hebben belastingsweerstanden RL₁ en RL₂ en zijn bevooroordeeld door R₁ en R₂, respectievelijk. De collectorterminal van S₂ is verbonden met de basisterminal van S₁ door de condensator C₁, en de collectorterminal van S₁ is verbonden met de basisterminal van S₂ door de condensator C₂. We kunnen dus zeggen dat de astabiele multivibrators zijn gemaakt met twee identieke common-emitter-configuraties.

De output wordt verkregen van een van de twee collectoren naar de grond. Stel dat we Vc . nemen₂ als de uitvoer. Dus de hele schakeling is aangesloten op de voedingsspanning V_cc. De negatieve pool van V_cc heeft huisarrest. Wanneer we de schakelaar K sluiten, proberen beide transistoren in de aan-stand te blijven. Maar uiteindelijk blijft een van hen in de aan-stand en de andere in de uit-stand. Wanneer S₁ is in de aan-status, de collector en de emitterterminal van S₁ kortgesloten worden. Dus, Vc₁=0. Ondertussen, S₂ staat in de uit-stand.

Daarom is de collectorstroom Ic₂=0 en Vc₂=+V_cc. Dus voor de T₁ tijdsinterval, de transistor Vc₁ blijft in logica 1, en Vc₂ blijft in logische 0. Terwijl S₂ is in de uit-stand, de condensator C₂ wordt belast. Laten we zeggen de spanning over C₂ is Vc₂. Dus we verbinden de positieve pool van de condensator met de basis van S₂, en de negatieve pool van de condensator naar de emitter van S₂. Dus de spanning Vc₂ wordt direct geleverd aan de basis en de emitterterminal van S₂.

Omdat de condensator continu aan het opladen is, zal Vc . na enige tijd₂ boven de 0.7 volt komt. Op dit punt, S₂ komt in de aan-toestand en het spanningsverschil tussen de collector en de emitterklem van S₂ gelijk is aan nul. Nu, S₁ werkt in de aan-toestand, en de uitgangsspanning van S₁ is + V_cc. De condensator C₁ begint te laden, en wanneer de spanning over de condensator 0.7 volt overschrijdt, S₁ verandert opnieuw zijn toestand. Dus voor de T₁ tijdsinterval, de transistor Vc₁ blijft in logica 0, en Vc₂ blijft in logica 1.

Dit fenomeen herhaalt zich automatisch totdat de voeding wordt uitgeschakeld. De continue overgang tussen V_cc en 0 genereert de blokgolf.

Blokgolfgenerator met NAND Gate

Het gebruik van een NAND-poort is een van de eenvoudigste manieren om een ​​blokgolfgenerator te maken. We hebben de volgende componenten nodig om het circuit te bouwen: twee NAND-poorten, twee weerstanden en één condensator. Het circuit wordt getoond in figuur 8. Het weerstand-condensatornetwerk is het timingelement in dit circuit. De G₁ NAND-poort regelt de uitvoer. De output van dit RC-netwerk wordt teruggekoppeld naar G₁ door de weerstand R₁ als invoer. Deze procedure vindt plaats totdat de condensator volledig is opgeladen.

Wanneer de spanning over C de positieve drempel van G . bereikt₁, veranderen de NAND-poorten van status. Nu ontlaadt de condensator tot de negatieve drempel van G₁, en opnieuw veranderen de poorten van status. Dit proces vindt plaats in een lus en produceert een vierkante golfvorm. De frequentie van deze golfvorm wordt berekend met f=1/2.2RC

Blokgolfgenerator met Schmitt Trigger

De werking van een Schmitt-triggerblokgolfgeneratorcircuit lijkt veel op de NAND-poortimplementatie. Het Schmitt-triggercircuit is weergegeven in figuur 9. Ook hier zorgt het RC-netwerk voor de timing. De omvormer neemt zijn uitgang in de vorm van een terugmelding als een van de ingangen.

Aanvankelijk is de NOT-poortingang minder dan de minimale drempelspanning. De uitgangsstatus is dus Hoog. Nu begint de condensator op te laden via de weerstand R₁. Wanneer de spanning over de condensator de maximale drempelspanning raakt, zakt de uitgangstoestand weer naar laag. Deze cyclus herhaalt zich keer op keer en genereert de blokgolf. De frequentie van de blokgolf wordt gevonden door f=1/1.2RC

Blokgolfgenerator verilog-code | blokgolfgenerator met verilog

`timescale 1ns / 1ps
module square_wave_generator(
input clk,
input rst_n,
output square_wave
);
// Input clock is 100MHz
localparam CLK_FREQ = 100000000;
// Counter to toggle the clock
integer counter = 0;

reg square_wave_reg = 0;
assign square_wave = square_wave_reg;
always @(posedge clk) begin

if (rst_n) begin
counter <= 8'h00;
square_wave_reg <= 1'b0;
end

else begin

// If counter is zero, toggle square_wave_reg
if (counter == 8'h00) begin
square_wave_reg <= ~square_wave_reg;

// Generate 1Hz Frequency
counter <= CLK_FREQ/2 - 1; 
end

// Else count down
else
counter <= counter - 1;
end
end
endmodule

8051 C-programma om blokgolf te genereren

#include <reg51.h> // including 8051 register file
sbit pin = P1^0; // declaring a variable type SBIT
for P1.0
main()
{
P1 = 0x00; // clearing port
TMOD = 0x09; // initializing timer 0 as 16 bit timer
loop:TL0 = 0xAF; // loading value 15535 = 3CAFh so after
TH0 = 0x3C; // 50000 counts timer 0 will be
overflow
pin = 1; // sending high logic to P1.0
TR0 = 1; // starting timer
while(TF0 == 0) {} // waiting for first overflow for 50 ms
TL0 = 0xAF; // reloading count again
TH0 = 0x3C;
pin = 0; // sending 0 to P1.0
while(TF0 == 0) {} // waiting for 50 ms again
goto loop; // continuing with the loop
}

8253 blokgolfgenerator

8253 is een programmeerbare intervaltimer. Het heeft 3 16-bits tellers en werkt in zes modi. Elk van de tellers heeft drie modi: -CLK (input-klikfrequentie), OUT (output-golfvorm) en GATE (om de teller in of uit te schakelen). Mode 3 staat bekend als de blokgolfgeneratormodus. In deze bedrijfsmodus is de uit hoog wanneer de telling wordt geladen. De telling wordt dan geleidelijk verlaagd. Als het op nul komt, wordt de out laag en begint de telling opnieuw te laden. Zo ontstaat er een blokgolf.

Instelbare blokgolfgenerator

Een instelbare blokgolfgenerator kan worden gebouwd met behulp van een potentiometer in plaats van een algemene spanningsdeler. Omdat de weerstandswaarde kan worden gewijzigd, kunnen we de parameters van de blokgolfuitgang aanpassen.

Voordelen van blokgolfgenerator:

Een blokgolfgenerator heeft de volgende voordelen-

• De schakeling kan eenvoudig worden ontworpen. Het heeft geen complexe structuur nodig.
• Het is kostenbesparend.
• Het onderhoud van de blokgolfgenerator is zeer eenvoudig.
• Een blokgolfgenerator kan signalen produceren met maximale frequenties.

Vergelijker blokgolfgenerator

Vergelijkingscircuits die efficiënt zijn in hysterese, worden gebruikt om blokgolfgeneratoren te maken. Hysterese verwijst naar de actie van het geven van positieve feedback aan de comparator. Deze hysterese treedt op voor Schmitt-trigger- en Logic-gate-blokgolfgeneratoren en er worden bijna perfecte blokgolven gegenereerd.

Hoogspanning blokgolfgenerator

De hoogspanningsblokgolfgenerator kan worden gemaakt met behulp van een MOSFET (metaaloxide-halfgeleider veldeffecttransistor). Dit blokgolfgeneratorapparaat is effectief in het produceren van blokgolven met verschillende amplituden.

Kwadraat-naar-sinusgolfgenerator | blokgolf naar sinusgolfgenerator

Het blokgolf-naar-sinusomvormercircuit maakt gebruik van meerdere RC-netwerken. Het heeft drie weerstanden en drie condensatoren. Het drietraps RC-filter verandert eerst de blokgolf in een driehoekige golf en zet deze vervolgens om in de sinusgolf. De waarden van de weerstand en de condensator bepalen de frequentie van de blokgolf.

Blokgolf naar sinusgolfgeneratorcircuit

Digitale blokgolfgenerator

Digitale functiegeneratoren zijn een van de meest geprefereerde manieren om vierkante pulsen te genereren. Het wordt directe digitale synthese (DSS) genoemd. De componenten die nodig zijn voor DSS zijn een faseaccumulator, een digitaal-naar-analoogomzetter en een opzoektabel met golfvormen. DSS genereert een willekeurige periodieke golfvorm van een hellingssignaal en genereert dus een digitale helling. Deze techniek is nauwkeurig en zeer stabiel.

1 mHz blokgolfgeneratorcircuit

Het Schmitt-trigger-oscillatorcircuit is een van de meest effectieve manieren om een ​​blokgolf van 1 MHz te genereren. Het circuit bestaat uit een paar Schmitt-omvormers, een variabele weerstand, enkele condensatoren en weerstanden. 

Blokgolfgeneratorchip

741 Operationele versterker IC is de meest populaire chip voor het genereren van blokgolven. Daarnaast wordt 555 timer IC ook gebruikt om blokgolfgeneratorcircuits te maken.

Toepassing blokgolfgenerator | toepassing van blokgolfgenerator

De toepassingen van een blokgolfgenerator zijn-

• ‌Het wordt gebruikt om blokgolven en andere circuits te genereren die driehoekige of sinusvormige golven produceren uit blokgolven.
• ‌Vierkante golfgeneratoren zijn handig bij het regelen van kloksignalen.
• ‌Het wordt gebruikt in muziekinstrumenten om verschillende geluiden na te bootsen.
• ‌Functiegeneratoren, kathodestraaloscilloscopen, maken gebruik van blokgolfgeneratoren.

Veelgestelde vragen

Hoe vind je de frequentie van een blokgolfgenerator?

Voor een blokgolfgenerator geldt T=2RC ln (2R₁+R₂/R₂). De frequentie van de golf wordt bepaald uit deze vergelijking.

Daarom is frequentie f=1/2RC ln (2R₁+R₂/R₂)

Wat is de driehoekige golfvormgenerator?

Een driehoekige golfvormgenerator is een elektronische golfvormgeneratorschakeling.

Een driehoekige golfvormgenerator genereert driehoekige golven. Over het algemeen produceert een blokgolfgenerator in combinatie met een integratorcircuit driehoekige golven.

Hoe kun je blokgolf en driehoekige golf genereren?

Een astabiel multivibratorcircuit wordt beschouwd als een van de beste praktijken om blokgolven te genereren. Het omvat een operationele versterker, een condensator, een weerstand en een spanningsdelernetwerk.

We kunnen de uitgangsblokgolf die wordt bereikt door een astabiele multivibrator gebruiken als de ingang van een integratorcircuit om blokgolven te genereren. We kunnen ook een Schmitt-triggerfeedbackcircuit gebruiken met een integrator om driehoekige golven te krijgen.

Wat zijn de toepassingen van een blokgolfgenerator?

Een blokgolfgenerator wordt veel gebruikt in de elektronica.

Enkele nuttige toepassingen van een blokgolfgenerator zijn-

• Kloksignalen
• ‌Emulatie van geluid van verschillende instrumenten
• ‌Sinusgolf / driehoekige golfomzettercircuits
• ‌Transistorschakeling
• ‌Responscontrole van de versterker
• ‌Bediening van het besturingssysteem

Ik wil een blokgolfgenerator met variabele inschakelduur maken waarbij de ingangsspanning 12V is. Wat zal de vereiste zijn en hoe deze te maken?

Een blokgolfgenerator, gecombineerd met diodes, kan helpen bij het variëren van de duty-cycle.

Met het onderstaande blokgolfgeneratorcircuit kunnen we wijzigingen aanbrengen in de werkcyclus. Hier zijn twee diodes parallel geschakeld, maar in tegengestelde richting. De ene diode begint te werken wanneer de output hoog is, de andere treedt in werking wanneer de output laag is. Wanneer de output hoog is, zal de D₁ diode begint te werken. Evenzo wanneer de output laag is, D₂ werkt. Het circuit gaat dus naar logisch hoog en laag en genereert een blokgolfvorm.

De tijdsperiode T=2RC ln (2R₁+R₂/R₂)

Hoe een blokgolf te genereren met behulp van een op-amp?

We weten dat er talloze manieren zijn om een ​​blokgolf te genereren.

Een operationele versterker produceert bij gebruik met een condensator, een weerstand en een spanningsdeler een uitvoer als blokgolf. De blokgolfgeneratie vindt plaats wanneer de uitvoer schakelt tussen de positieve en de negatieve verzadigingsspanning continu.

Hoe kan ik een blokgolf genereren uit een driehoekige golf door alleen een weerstand en condensator te gebruiken?

We weten dat een differentiatorcircuit blokgolf als uitvoer geeft wanneer het driehoekige golfinvoer nodig heeft.

Dus om een ​​blokgolf te genereren uit een driehoekige golf, kunnen we de condensator in serie houden met de bron en eerst de weerstand aarden. Hiermee kunnen we een hoogdoorlaatfilter maken. Als de frequentie van de driehoekige golf kleiner is dan de afsnijfrequentie van het hoogdoorlaatfilter, dan differentieert het filter de driehoekige golf en produceert een blokgolf.

Wat is de vergelijking van de blokgolf?

Een blokgolf kan in verschillende vormen worden weergegeven.

De meest voorkomende vergelijking van een blokgolf is -

x(t)=sgn(zonde 2πt/T)=sgn(zonde(2πft))

y(t)=sgn(cos 2πt/T)=sgn(cos(2πft))

Waar, T= Tijdsperiode en f=frequentie van de golf.

We kunnen de vergelijking aanpassen aan de gegeven voorwaarden.

Hoe zet je een driehoekige golf om in een blokgolf?

Blokgolf is niets anders dan de integraal van een driehoekige golf.

Om een ​​driehoekige golf in een blokgolf om te zetten, kunnen we een differentiatorversterkerschakeling gebruiken. Deze schakeling bestaat uit een opamp, een condensator en een weerstand.

Wat gebeurt er als een blokgolf door een condensator gaat?

Verschillende golfvormgeneratoren gebruiken condensatoren in hun circuits.

Als een blokgolf door een condensator gaat, kan deze verschillende soorten golfvormen genereren volgens de andere circuitparameters.

Wat is de toepassing van een sinus- en blokgolfgenerator voor audiofrequenties?

Muziekinstrumenten maken gebruik van hoogwaardige golfvormgeneratoren.

Een audiofrequentiesinus- en blokgolfgenerator wordt gebruikt als een audio-oscillator. Het circuit bestaat uit een wein bridge-oscillator die het beste audiofrequentiebereik biedt.

Wat is het verschil tussen pulsgolf en blokgolf?

Blokgolf is niets anders dan een subset van de pulsgolf.

Een blokgolf is een speciaal type pulsgolf waarbij de positieve helften van de cyclus gelijk zijn aan de negatieve helften. Een pulsgolf met een duty cycle van 50% wordt een blokgolf genoemd.

Hoe een trapeziumvormige golfvorm te genereren uit een opamp?

We kunnen in drie stappen een trapeziumvormige golfvorm genereren.

Deze methode geeft een bijna trapeziumvormige golfvorm.

• ‌Een blokgolf genereren
• ‌De blokgolf omzetten in een driehoekige golf met behulp van een integrator
• Clippercircuit gebruiken om de spanning te beperken zonder de rest van de golfvorm te beïnvloeden.

Wat is het voordeel van het gebruik van een vierkante golfvorm als ingangssignaal?

Een vierkante golfvorm is een periodieke golfvorm die niet-sinusvormig van aard is. De amplitude van een blokgolf heeft vaste maxima en minima op een bepaalde frequentie.

De belangrijkste voordelen van het gebruik van een blokgolfvorm als ingangssignaal zijn-

• ‌Het heeft een brede bandbreedte aan frequenties.
• ‌Eenvoudige en snelle visualisatie in een oscilloscoop is mogelijk met blokgolven.
• ‌Vierkante golfvormen kunnen problemen aangeven die moeten worden opgelost.

Zet het LC-circuit de uitgangsspanning van de blokgolf om in zuivere sinusvormige uitgang? Zo ja, wat is de operatie erachter?

Een LC-circuit is een netwerk dat bestaat uit een enkele of meervoudige spoel en condensator.

Ja, LC-filtercircuits zetten blokgolven efficiënt om in sinusgolven. Het filtercircuit laat alleen de grondfrequentie van de blokgolf door en filtert andere hoogfrequente harmonischen uit. Zo wordt de blokgolf omgezet in een sinusgolf.

Waarom krijgen we een blokgolf als uitvoer in het comparatorcircuit?

Een comparatorschakeling vergelijkt een AC-sinusvormig signaal met een DC-referentiesignaal.

Wanneer het ingangssignaal groter wordt dan het referentiesignaal, levert dit een positieve uitgang op. Wanneer het kleiner is dan het referentiesignaal, is de output negatief. In beide scenario's is het verschil van de signalen zo groot dat het als equivalent wordt beschouwd met de maximaal mogelijke output (±V_zat). Het is dus assertief dat de output continu bungelt tussen positieve en negatieve verzadigingsspanning. Daarom krijgen we blokgolven als vergelijkingsuitgang.

Hoe genereer ik een blokgolf voor verschillende duty cycles in 8051 met embedded C?

#include<reg51.h>
sbitpbit=PI^7;
void delay_on();
void delay_off();
void main()
{
TMOD=0x01;  //initializing timer 0 in mode 1
 while(1);        // repeating this
delay_on();   //800 microsecond delay
pbit=0;            //output pin low
delay_off();  //200 microsecond delay
}
}
//function for 800 microsecond delay
Void delay_on()
{
TH0=OxFD;
TR0=1;   //turning the timer 0 ON
while(!TF0);   //waiting for timer overflow
TR0=0;      //switching the timer 0 OFF
TF0=0;      //clearing the overflow flag
}
//function for 200 microsecond delay
Void delay_off()
{
TH0=OxFF;
TL0=0x48;
TR0=1;  
while(!TF0);   
TR0=0;     
TF0=0;     
}   //clearing TF0

Hoe schrijven we een embedded C-code om een ​​blokgolf van 50 Hz te genereren?

#include<reg51.h>
void delay(int time)
{
int i,j;
for(i=0;i<time;i++)
for(j=0;j<922;j++);
}
void main()
{
while(1)
{
p1=255;
delay(10);
p1=0;
delay(10);
}
}

Kaushikee Banerjee

Hallo……Ik ben Kaushikee. Banerjee heeft mijn master Elektronica en Communicatie afgerond. Ik ben een elektronica-liefhebber en houd mij momenteel bezig met elektronica en communicatie. Mijn interesse ligt in het verkennen van geavanceerde technologieën. Ik ben een enthousiaste leerling en knutsel met open-source elektronica.