เครื่องกำเนิดคลื่นฟันเลื่อยและหลักการทำงาน

ลองใช้เครื่องมือของเราเพื่อกำจัดปัญหา





รูปคลื่นคือรูปทรงที่แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของแอมพลิจูดตามเวลา รูปคลื่นเป็นระยะประกอบด้วยคลื่นไซน์คลื่นสี่เหลี่ยมคลื่นสามเหลี่ยมคลื่นฟันเลื่อย บนแกน x จะระบุเวลาและบนแกน y จะระบุแอมพลิจูด หลายคนมักสับสนระหว่างคลื่นสามเหลี่ยมและคลื่นฟันเลื่อย เครื่องกำเนิดคลื่นฟันเลื่อยเป็นรูปคลื่นเชิงเส้นชนิดหนึ่งที่ไม่ใช่รูปคลื่นและรูปร่างของรูปคลื่นนี้เป็นรูปสามเหลี่ยมซึ่งเวลาตกและเวลาขึ้นต่างกัน รูปคลื่นฟันเลื่อยยังสามารถตั้งชื่อได้ว่าเป็นคลื่นสามเหลี่ยมที่ไม่สมมาตร

เครื่องกำเนิดคลื่นฟันเลื่อย

รูปคลื่นรูปทรงสามเหลี่ยมที่เป็นเชิงเส้นไม่ใช่ซายน์แสดงถึงรูปคลื่นฟันเลื่อยซึ่งเวลาตกและเวลาขึ้นจะแตกต่างกัน รูปคลื่นรูปทรงสามเหลี่ยมเชิงเส้นที่ไม่ใช่ซายน์แสดงถึงรูปคลื่นสามเหลี่ยมบริสุทธิ์ที่เวลาตกและเวลาเพิ่มขึ้นเท่ากัน เครื่องกำเนิดคลื่นฟันเลื่อยเป็นที่รู้จักกันในชื่อรูปคลื่นสามเหลี่ยมที่ไม่สมมาตร การแสดงกราฟิกของรูปคลื่นฟันเลื่อยมีดังต่อไปนี้:




เครื่องกำเนิดคลื่นฟันเลื่อย

เครื่องกำเนิดคลื่นฟันเลื่อย

การใช้รูปคลื่นฟันเลื่อยอยู่ในการสร้างความถี่ / โทนการสุ่มตัวอย่าง การเปลี่ยนไทริสเตอร์ , การมอดูเลต ฯลฯ



รูปคลื่นที่ไม่ใช่ไซน์ไม่ใช่อะไรเลยนอกจากรูปคลื่นฟันเลื่อย เนื่องจากฟันของมันมีลักษณะเหมือนเลื่อยจึงได้ชื่อว่าเป็นรูปคลื่นฟันเลื่อย ในรูปแบบของฟันเลื่อยผกผัน (หรือย้อนกลับ) คลื่นก็ค่อยๆลาดลงจากนั้นก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

อนุกรมฟูริเยร์ไม่มีที่สิ้นสุดคือ

สามารถสร้างฟันเลื่อยธรรมดาได้โดยใช้


โดยที่ A คือแอมพลิจูด

ด้วยการใช้การแปลงฟูเรียร์อย่างรวดเร็วการรวมนี้สามารถคำนวณได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ในโดเมนเวลารูปคลื่นถูกสร้างขึ้นแบบดิจิทัลโดยใช้รูปแบบ จำกัด วง การสุ่มตัวอย่างฮาร์มอนิกที่ไม่มีที่สิ้นสุดจะทำให้โทนเสียงมีความผิดเพี้ยนของนามแฝง

การสังเคราะห์ฟันเลื่อย

การสังเคราะห์ฟันเลื่อย

หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดคลื่นฟันเลื่อยโดยใช้ 555

เครื่องกำเนิดคลื่นฟันเลื่อยสามารถสร้างได้โดยใช้ทรานซิสเตอร์และแบบธรรมดา IC จับเวลา 555 ดังแสดงในแผนภาพวงจรด้านล่าง ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ตัวเก็บประจุก ซีเนอร์ไดโอด , ตัวต้านทานจากแหล่งกระแสคงที่ที่ใช้ในการชาร์จตัวเก็บประจุ ในขั้นต้นให้เราสมมติว่าตัวเก็บประจุถูกคายประจุจนหมด แรงดันไฟฟ้าทั่วตัวเก็บประจุเป็นศูนย์และเอาต์พุต 555 สูงเนื่องจากตัวเปรียบเทียบภายในที่เชื่อมต่อกับพิน 2

Sawtooth Wave Generator โดยใช้ 555

Sawtooth Wave Generator โดยใช้ 555

ตัวเก็บประจุเริ่มชาร์จเพื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้าเนื่องจากทรานซิสเตอร์ภายใน 555 ทำให้ตัวเก็บประจุลัดวงจรลงกราวด์และเปิดขึ้น ในระหว่างการชาร์จ 555 เอาท์พุทจะต่ำหากแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นสูงกว่า 2 ใน 3 ของแรงดันไฟฟ้า ในระหว่างการคายประจุเอาต์พุต 555 จะสูงหากแรงดันไฟฟ้าคร่อม C ลดลงต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย 1 ใน 3 ดังนั้นตัวเก็บประจุจะชาร์จและคายประจุระหว่าง 2 / 3rd และ 1 / 3rd ของแรงดันไฟฟ้า แต่ข้อเสียคือต้องใช้ไบโพลาร์ แหล่งจ่ายไฟ . ความถี่ถูกกำหนดโดย

F = (Vcc-2.7) / (R * C * Vpp)

ที่ไหน

Vpp- แรงดันเอาต์พุตสูงสุดถึงจุดสูงสุด

Vcc- แรงดันไฟฟ้า

เพื่อให้ได้ค่าความถี่ที่ต้องการให้เลือกค่าที่เหมาะสมสำหรับ Vcc, Vpp, R และ C

Sawtooth Wave Generator โดยใช้ OP-AMP

ใช้รูปคลื่นฟันเลื่อยใน การมอดูเลตความกว้างของพัลส์ วงจรและเครื่องกำเนิดฐานเวลา โพเทนชิออมิเตอร์ถูกใช้เมื่อที่ปัดน้ำฝนเคลื่อนที่ไปยังแรงดันไฟฟ้าลบ (-V) เวลาที่เพิ่มขึ้นจะมากกว่าเวลาตก เมื่อที่ปัดน้ำฝนเคลื่อนที่ไปยังแรงดันไฟฟ้าบวก (+ V) เวลาเพิ่มขึ้นจะน้อยกว่าเวลาตก

Sawtooth Wave Generator โดยใช้ OP-AMP

Sawtooth Wave Generator โดยใช้ OP-AMP

เมื่อเอาท์พุทของตัวเปรียบเทียบมีความอิ่มตัวเชิงลบแรงดันไฟฟ้าเชิงลบจะถูกเพิ่มไปยังขั้วกลับด้านดังนั้นที่ปัดน้ำฝนจะย้ายไปยังแหล่งจ่ายลบ สิ่งนี้ทำให้ความต่างศักย์ใน R1 ลดลงและด้วยเหตุนี้กระแสผ่านตัวเก็บประจุและตัวต้านทานจึงลดลง

Sawtooth Wave โดยใช้ OP-AMP

Sawtooth Wave โดยใช้ Op-Amp

จากนั้นความชันจะลดลงและเวลาที่เพิ่มขึ้นก็ลดลงด้วย เมื่อไหร่ ตัวเปรียบเทียบ เอาท์พุทอยู่ภายใต้ความอิ่มตัวเชิงบวกความต่างศักย์ของ R1 จะเพิ่มขึ้นและกระแสผ่านตัวต้านทานตัวเก็บประจุก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน นี่คือสาเหตุที่มีแรงดันไฟฟ้าลบที่ขั้วกลับด้าน จากนั้นความชันจะเพิ่มขึ้นและเวลาตกจะลดลง และเอาต์พุตจะได้รับเป็นรูปคลื่นฟันเลื่อย

สำหรับการเดินสายวงจรส่วนประกอบดังต่อไปนี้:

  • ออปแอมป์ IC- 741c
  • R-47K
  • R1- 1K
  • R2 - 180 โอห์ม

Sine Wave คืออะไร?

เส้นโค้งทางคณิตศาสตร์ที่อธิบายการสั่นซ้ำอย่างราบรื่นกล่าวได้ว่าเป็นคลื่นไซน์หรือคลื่นไซน์ บ่อยครั้งที่เกิดขึ้นในรูปแบบบริสุทธิ์และในการประมวลผลสัญญาณเช่นเดียวกับฟิสิกส์เคมีคณิตศาสตร์ประยุกต์และในสาขาอื่น ๆ มันเป็นหน้าที่ของเวลา (t) เมื่อเพิ่มคลื่นไซน์อื่น ๆ ที่มีความถี่เฟสและขนาดเท่ากันคลื่นไซน์จะคงรูปคลื่นไว้ เป็นที่ทราบกันดีว่าเป็นรูปคลื่นเป็นระยะที่มีคุณสมบัติประเภทนี้ ความสำคัญดังกล่าวนำไปสู่การนำไปใช้ในการวิเคราะห์ฟูริเยร์

Y (x, t) = บาป (kx-ωt + Φ) + D

A คือแอมพลิจูด
ω = 2πfคือความถี่เชิงมุม
f คือความถี่และกำหนดเป็นจำนวนการสั่นต่อวินาที
Φคือมุมเฟส
D คือแอมพลิจูดที่ไม่ใช่ศูนย์

Cosine Wave คืออะไร?

รูปร่างของคลื่นโคไซน์จะเหมือนกับของคลื่นไซน์ยกเว้นว่าคลื่นโคไซน์เกิดขึ้นเร็วกว่าคลื่นไซน์ที่สอดคล้องกัน คลื่นไซน์และคลื่นโคไซน์มีความถี่เท่ากัน แต่คลื่นโคไซน์นำคลื่นไซน์ไป90˚

Y = cos x

โคไซน์เวฟ

โคไซน์เวฟ

การใช้งาน

  • รูปคลื่นฟันเลื่อยเป็นรูปคลื่นทั่วไปที่ใช้ในการสร้างเสียงด้วยซินธิไซเซอร์ดนตรีเสมือนและอะนาล็อกที่หักลบ ดังนั้นจึงใช้ในเพลง
  • ฟันเลื่อยเป็นรูปแบบของสัญญาณการเบี่ยงเบนแนวนอนและแนวตั้งที่ใช้ในการสร้างแรสเตอร์บนหน้าจอมอนิเตอร์หรือโทรทัศน์ที่ใช้ CRT
  • ทันใดนั้นสนามแม่เหล็กก็ยุบลงบนหน้าผาของคลื่นซึ่งทำให้ตำแหน่งพักของลำแสงอิเล็กตรอนเร็วที่สุด
  • สนามแม่เหล็กที่สร้างโดยแอกโก่งจะลากลำแสงอิเล็กตรอนไปบนทางลาดของคลื่นสร้างเส้นสแกน
  • ด้วยความถี่ที่ต่ำกว่ามากการโก่งในแนวตั้งจะทำงานในลักษณะเดียวกับระบบการโก่งในแนวนอน
  • ความเสถียรของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ดีขึ้นดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องปรับความเป็นเส้นตรงแนวนอนหรือแนวตั้งของภาพ
  • แรงดันไฟฟ้าบวกทำให้เกิดการโก่งในทิศทางเดียวแรงดันลบทำให้เกิดการโก่งในทิศทางอื่นและการโก่งที่ติดตรงกลางใช้พื้นที่หน้าจอเพื่อแสดงร่องรอย
  • ส่วนทางลาดจะต้องปรากฏเป็นเส้นตรงมิฉะนั้นจะระบุสนามแม่เหล็กซึ่งเกิดจากแอกโก่งไม่ใช่เชิงเส้น ส่งผลให้เกิดความไม่เป็นเชิงเส้นและภาพโทรทัศน์มีลักษณะเป็นรอย ดังนั้นในด้านนั้นของภาพลำแสงอิเล็กตรอนจึงใช้เวลามากขึ้น

ทั้งหมดนี้เกี่ยวกับเครื่องกำเนิดคลื่นฟันเลื่อยและหลักการทำงานของมัน เราเชื่อว่าข้อมูลที่ให้ไว้ในบทความนี้เป็นประโยชน์สำหรับคุณในการทำความเข้าใจโครงการนี้ให้ดีขึ้น นอกจากนี้สำหรับข้อสงสัยใด ๆ เกี่ยวกับบทความนี้หรือความช่วยเหลือใด ๆ ในการใช้งานไฟล์ โครงการไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ คุณสามารถติดต่อเราได้โดยการเชื่อมต่อในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง นี่คือคำถามสำหรับคุณหลักการทำงานของเครื่องกำเนิดคลื่นฟันเลื่อยคืออะไร?

เครดิตภาพ: