No eletrônico e comunicação aplicações, um sinal que ocorre naturalmente é conhecido como uma onda senoidal. Existem vários dispositivos eletrônicos que usam formas de onda senoidais, como rádio, etc. Normalmente, o processo dos dispositivos de energia gera formas de onda senoidais. Na eletrônica de potência, um gerador de onda senoidal é usado com frequência em algumas aplicações como um inversor de energia CC / CA. Portanto, este artigo discute uma visão geral do que é um gerador de onda senoidal e como ele gera uma onda senoidal usando um amplificador operacional . Existem muitas maneiras de gerar ondas senoidais usando diferentes osciladores como ponte wien, mudança de fase, cristal Colpitts, onda quadrada, gerador de função, etc.
O que é um gerador de onda senoidal?
Definição: Um circuito usado para gerar uma onda senoidal é chamado de onda senoidal gerador . Este é um tipo de onda que aparece em tomadas de eletricidade de casa. Esta forma de onda pode ser observada em Energia AC bem como aplicável em acústica. Sabemos que existem diferentes tipos de formas de onda que são geradas por diferentes dispositivos eletrônicos. Portanto, cada forma de onda gera sons diferentes. Uma onda senoidal é um tipo de sinal utilizado em acústica. Para projetar o circuito gerador de onda senoidal, são necessários diferentes tipos de componentes, como um circuito integrado, resistores, capacitores, transistores, etc.
Gerador de onda senoidal
Princípio de trabalho
Esta é uma excelente ferramenta para gerar ondas senoidais usando drivers de ondas ou alto-falantes. A faixa de frequência deste gerador irá variar de 1 Hz a 800 Hz e a amplitude da onda senoidal a ser alterada. Os alunos podem notar a natureza do quantum para modelos de onda estacionária quando o gerador de onda senoidal salta de uma frequência ressonante para outra. Este gerador inclui memória embutida que permite descobrir as frequências mais recentes e primárias para exploração extra.
Características
Os recursos do gerador de onda senoidal incluem o seguinte.
- Ajuste a frequência de saída usando botões como Fine e Coarse.
- A tensão do sinal de onda senoidal pode ser alterada ajustando a amplitude.
- Ele tem um recurso como um smart scan que permite que os botões mudem a frequência facilmente, uma vez que são girados continuamente.
- Neste dispositivo gerador, uma caixa de plástico inclui principalmente uma braçadeira de haste traseira e pés de borracha em ângulo para as opções de montagem dinâmica.
- Uma braçadeira embutida é usada para colocar este gerador sobre uma haste padrão.
- Neste gerador, a frequência pode ser exibida digitalmente com resolução de 0,1 Hz usando LEDs de cor vermelha.
- Este gerador armazena um incremento de frequência e girará durante a faixa de frequência usando o crescimento reconhecido para conveniência adaptada.
Gerador de Sine Wave usando Op-Amp
O circuito gerador de onda senoidal usando um amplificador operacional é mostrado abaixo. Um sinal de onda de sinal é usado junto com uma frequência arbitrária em diferentes projetos de circuitos. O circuito a seguir pode ser projetado com um amplificador operacional duplo, resistores e capacitores. A figura a seguir mostra o diagrama esquemático do gerador de onda senoidal.
O circuito a seguir produz uma onda senoidal gerando uma onda quadrada primeiro na frequência necessária usando um amplificador A1. A conexão deste amplificador pode ser feita como um oscilador astável e a frequência deste pode ser determinada através do resistor R1 e do capacitor C1. O bipolar LPF usando o amplificador A2, ele filtra a saída do sinal de onda quadrada do amplificador A1. A frequência de corte deste filtro é equivalente à frequência da onda quadrada do amplificador A1.
O sinal de onda quadrada é composto da frequência básica e os harmônicos anormais da frequência básica. A maioria das frequências harmônicas removidas pelo LPF e a frequência básica permanece no o / p do amplificador A2. O componente de frequência básica do sinal de onda quadrada é 1,27 vezes a amplitude de pico do sinal de onda quadrada. A saída da amplitude da onda senoidal será em torno de 87% do sinal da onda quadrada.
O pico desta onda dependerá da tensão de alimentação do amplificador, bem como da condição de oscilação o / p do amplificador. Além disso, o pico da onda senoidal e quadrada mudará a faixa dentro da tensão de alimentação do amplificador. Neste circuito, a frequência é especificada junto com os valores calculados de C1, C2, R1, C3, R4 e R5. Aqui, os valores do resistor são de 1K Ohms e devem ser combinados em valor para auxiliar na minimização de erros durante a operação de frequência real em comparação com a operação de frequência calculada.
As seguintes equações são usadas para a seleção do componente. A frequência de onda senoidal necessária é 'F'. O valor do capacitor C1 pode ser selecionado aleatoriamente. Os outros valores do componente são calculados da seguinte forma.
C2 = C1
C3 = 2C1
R1 = 1 / 2F / 0,693 * C1
R6 = R5
R5 = 1 / 8,8856 * F * C1
Como gerar uma onda senoidal no Arduino?
Usando o método de síntese digital, uma onda senoidal pode ser gerada usando um Arduino de forma precisa. Nesse método, não há necessidade de hardware extra. A faixa de frequência é de 0 a 16 KHz. Aqui, a distorção é inferior a 1% em frequências de até 3KHz. Portanto, este método não é útil apenas para gerar som e música em testes ou equipamentos de medição. Além disso, o método DDS é usado em telecomunicações. Como FSK e PSK.
Para implementar o método de síntese digital direta dentro do software, exigimos quatro componentes como um acumulador e uma palavra de sintonia - são duas variáveis inteiras longas, um conversor digital-analógico pode ser fornecido por meio da unidade PWM. Um CLK de referência é derivado por meio de um temporizador de hardware interno dentro do ATmega . A palavra de ajuste pode ser adicionada ao acumulador. O MSB do acumulador pode ser considerado um endereço da tabela de onda senoidal sempre que o valor buscado é gerado como um valor analógico por meio da unidade PWM. Todo esse processo pode ser cronometrado por ciclo através de um procedimento de interrupção que funciona como relógio de referência.
DAC Sine Wave Generator
A geração de ondas senoidais de alta qualidade é difícil, mas o uso de um método DAC não linear é usado para gerar ondas senoidais de alta qualidade.
Além disso, usando a técnica DAC-ADC de baixo custo, ambos ADC As informações de linearidade & DAC são obtidas com precisão por meio de apenas 1 acerto por código. Assim, é viável incluir a informação da linearidade do DAC na entrada dos códigos DAC, o que impede a não linearidade do DAC em o / p para atingir alta pureza.
Este método é autenticado por meio de amplos resultados de simulação, que confirmaram sua exatidão e resistência em relação a estruturas, resoluções e desempenhos ADC / DAC diferentes. Portanto, essa alta qualidade de ondas senoidais é amplamente utilizada em diferentes aplicações devido ao menor custo e fácil configuração. Além disso, as informações de linearidade do ADC e DAC são adquiridas juntas com precisão, sem qualquer instrumentação de precisão.
Portanto, isso é tudo sobre uma visão geral do gerador de onda senoidal princípio de funcionamento, circuito e seu funcionamento. Aqui fica uma pergunta para você, como gerar uma onda senoidal no Matlab?