마이클 패러데이 (22^nd1971 년 9 월 ~ 25 일^일1867 년 8 월)은 발전기의 아버지입니다. 구형파 발생기는 사각 파형을 생성하는 데 사용되는 발생기 유형 중 하나이며 TTL과 같은 Schmitt 트리거 인버터는이 발생기를 구성하는 데 사용됩니다. 이 발생기는 신호 처리 및 전자 장치에 사용됩니다. 구형파 발생기는 하나의 유형이라는 점에서 크기가 다른 여러 유형의 발생기가 있습니다. 이 기사에서는 구형파 발생기의 정의, 회로도, 기간 및 주파수 유도를 포함하는 개요를 설명합니다.

구형파 생성기 란 무엇입니까?

구형파 발생기는 입력없이 출력을 제공하는 오실레이터로 정의되며, 입력없이 0 초 내에 입력해야한다는 의미에서 임펄스 입력이어야합니다. 이 발생기는 디지털 신호 처리 및 전자 애플리케이션에 사용됩니다. 구형파 생성기는 다음과 같이 알려져 있습니다. 불안정한 멀티 바이브레이터 또는 자유 실행 및 구형파 발생기의 주파수는 출력 전압과 무관합니다. 기본 회로도 및 구형파 발생기의 작동은 아래에 설명되어 있습니다.

구형파 발생기 회로

구형파 발생기를 설계하려면 커패시터, 저항기, 연산 증폭기 및 전원 공급 장치가 필요합니다. 커패시터와 저항은 연산 증폭기의 반전 단자와 저항 R에 연결됩니다.₁그리고 R_두연산 증폭기의 비 반전 단자에 연결됩니다. 연산 증폭기를 사용하는 구형파 발생기의 회로도는 다음과 같습니다.

연산 증폭기를 사용하는 구형파 발생기 회로

연산 증폭기의 출력에서 출력이 양의 포화 전압과 음의 포화 전압 사이에서 전환되도록 강제하면 출력 파로 구형파를 얻을 수 있습니다. 이상적으로는 입력이 적용되지 않은 상태에서 출력은 0이어야하며 다음과 같이 표현됩니다.

V_밖(출력 전압) = 0V 일 때 V_에(입력 전압) = 0V

그러나 실제로 우리는 다음과 같이 표현되는 0이 아닌 출력을 얻습니다.

V_0ut≠ 0

저항기 R₁그리고 R_두전압 분배기 네트워크를 형성하십시오. 초기 출력 전압이 0이 아니면 V에 걸쳐 전압을 얻습니다._비.따라서 우리는 비 반전 단자와 반전 단자에서 양의 입력을 얻은 다음 출력은 이득에 의해 증폭되고 최대 출력 전압에 도달하므로 그림 (a)와 같이 구형파의 절반을 얻습니다.

구형파의 파형

커패시터는 반전 단자에 0이 아닌 입력이있을 때 충전을 시작합니다. 전압이 V보다 커질 때까지 지속적으로 충전됩니다._비. V 자_씨V보다 큽니다_비(V_씨> V_비). 반전 입력은 비 반전 입력보다 커지므로 연산 증폭기 출력은 음의 전압으로 전환되고 (–V)까지 증폭됩니다._밖)_최대따라서 그림 (b)와 같이 구형파의 음의 절반을 얻습니다. 이것은 응용 프로그램입니다 연산 증폭기 구형파 생성기로.

구형파 발생기의 시간주기 및 주파수 유도

그림에서 구형파 발생기 회로 V_두커패시터 양단의 전압이고 V₁양극 단자의 노드 전압입니다. 연산 증폭기의 이상적인 특성 때문에 연산 증폭기를 통과하는 전류는 0입니다. 회로도에서 노드 방정식을 고려해 보겠습니다.

“단계로 부울 표현식 계산기 단순화 ”

V₁- V₀/ R_두+ V₁/ R₁= 0

V₁[1 / R_두+ 1 / R₁] = V₀/ R_두

V₁[아르 자형₁+ R_두/ R₁아르 자형_두] = V₀/ R_두

V₁(α) = V₀………… eq (1)

해 보자

α = R₁+ R_두/ R₁= 1+ R_두/ R₁> 1

따라서, α> 1 및 V₀> 1

언제 V₀= + V_수능

V₁= V₀/ α = + V_수능/ α = + V₁

언제 V₀= -V_수능

V₁=-V_수능/ α = -V₁

전압 V₁두 가지 가능성이 있습니다 + V₁그리고 – V₁, 그래서 V₀변화 V₁또한 변경됩니다. 이제 V가 어떻게_두바뀔 것입니다. 전압 V_두여기서 노드 방정식을 형성하면 충전 및 방전이됩니다. 커패시터를 통과하는 전류는 전류와 같습니다.

C d / dt (0-V_두) = V_두- V₀/ R

-C d V_두/ dt = V_두- V₀/ R

d V_두/ V₀- V_두= dt / RC

위의 방정식을 풀면

∫₀^V2d (V_두/ V₀-V_두) = ∫₀^티dt / RC

처음에는 커패시터 양단의 전압이 0이라고 가정해야합니다.

-log (V₀- V_두) = t / RC + K

로그 (V₀- V_두) = -t / RC + K

V₀- V_두= K 및^{-t / RC}………… eq (2)

t = 0, V 대체_두= 0 위의 방정식에서

K = V₀…………………………… eq (3)

어디 이다⁰= 1

eq (2)에서 eq (3)을 대체하면

V₀- V_두= K 및^{-t / RC}

V_두= V₀- V₀이다^{-t / RC}

V_두= V₀[1-e^{-t / RC}]

위의 방정식에 초기 조건 적용

1 단계 : Let V_두= 0, V₀= + V_수능

1 단계에서 전압 V_두+ V까지 충전 중입니다.₁

2 단계 : Let V_두= 0, V₀= -V_수능

2 단계에서 전압 V_두-V까지 방전₁

[로그 (V0 + V1 / V0 – V1)] = 1 / RC [T / 2]

[로그 (αV₁+ V_두/ αV₁- V₁)] = 1 / RC [T / 2] ……………… eq (4)

eq (4)에서 eq (1)을 대체하면

로그 [V₁(α + 1) / V₁(α - 1)] = [T / 2 RC]

로그 [((R₁+ R_두/ R₁)+1) / ((R₁+ R_두/ R₁)-1) = T / 2 RC

로그 [R₁+ R_두+ R₁/ R₁⁺아르 자형_두– R₁] = T / 2 RC

로그 [2R₁+ R_두/ R_두] = T / 2 RC

T = 2 RC 로그 [2R₁+ R_두/ R_두] ……… eq (5)

f = 1 / T

= 1/2 RC 로그 [2R₁+ R_두/ R_두 ] ……… eq (6)

방정식 (5)와 (6)은 구형파 발생기의 시간과 주파수입니다.

함수 발생기 회로

함수 발생기는 사인 파형, 삼각 파형, 사각 파, 톱니 파형, 사각 파와 같은 다양한 유형의 파형을 생성하는 데 사용되는 계측기 유형이며 이러한 다양한 유형의 파형은 서로 다른 주파수를 가지며 도움을 받아 생성 할 수 있습니다. 함수 발생기라고하는 기기의 이러한 파형의 주파수는 헤르츠의 일부에서 수백 킬로 헤르츠까지 조정할 수 있으며이 발생기는 서로 다른 애플리케이션에서 동시에 서로 다른 파형을 생성 할 수 있습니다. LM1458을 사용하는 함수 발생기의 회로도는 다음과 같습니다.

기능 생성기 회로

연산 증폭기 LM1458은 이중 목적 연산 증폭기이며 이러한 이중 연산 증폭기의 바이어스 네트워크 및 전원 공급 장치 라인이 일반적입니다. 함수 발생기 회로의 네 가지 집적 회로는 IC 1a, IC 1b, IC 2a 및 IC 2b입니다. 집적 회로 IC (1a)는 불안정한 멀티 바이브레이터로 배선되고, 집적 회로 IC (1b)는 적분기로 배선되며, IC (2a)도 적분기로 배선된다.

2020 년 최고의 10 가지 함수 발생기는 GM Instek SFG-1013 DOS, JYE Tech FG085의 Function Generator DIY KIT, ATTEN ATF20B DDS, 두 번째 채널이있는 Rigol DGI02220MHz 함수 발생기, Eisco Labs 함수 발생기-1KHz ~ 100kHz, B입니다. & K Precision 4011A 함수 발생기, JYETech 08503 – 휴대용 디지털 함수 발생기, Tektronix AFG1062 임의 함수 발생기, Keithley 3390 임의 함수 발생기 및 Rigol DG1062Z 함수 / 임의 파형 발생기.