ما هو مولد الموجة الجيبية وعمله

ما هو مولد الموجة الجيبية وعمله

في الإلكترونية والاتصالات التطبيقات ، تُعرف الإشارة التي تحدث بشكل طبيعي باسم الموجة الجيبية. هناك العديد من الأجهزة الإلكترونية التي تستخدم أشكال الموجة الجيبية مثل الراديو وما إلى ذلك. عادة ، تقوم عملية أجهزة الطاقة بتوليد أشكال موجية جيبية. في إلكترونيات الطاقة ، يتم استخدام مولد الموجة الجيبية بشكل متكرر في بعض التطبيقات مثل عاكس الطاقة DC / AC. لذا تناقش هذه المقالة نظرة عامة على ماهية مولد الموجة الجيبية وكيف يولد موجة جيبية باستخدام مكبر تشغيلي . هناك العديد من الطرق لتوليد موجات جيبية باستخدام مذبذبات مختلفة مثل جسر wien ، وتحول الطور ، وكريستال Colpitts ، والموجة المربعة ، ومولد الوظيفة ، وما إلى ذلك.



ما هو مولد موجة جيبية؟

تعريف: تسمى الدائرة المستخدمة لتوليد موجة جيبية موجة جيبية مولد كهرباء . هذا هو نوع من أشكال الموجات التي تظهر من منافذ الكهرباء في المنزل. يمكن ملاحظة هذا الشكل الموجي في تيار مستمر وكذلك قابلة للتطبيق في الصوتيات. نعلم أن هناك أنواعًا مختلفة من أشكال الموجات التي يتم إنشاؤها بواسطة أجهزة إلكترونية مختلفة. لذلك فإن كل شكل موجة يولد أصواتًا مختلفة. الموجة الجيبية هي نوع واحد من الإشارات المستخدمة في الصوتيات. لتصميم دائرة مولد الموجة الجيبية ، هناك أنواع مختلفة من المكونات المطلوبة مثل الدائرة المتكاملة ، والمقاومات ، والمكثفات ، والترانزستورات ، إلخ.


مولد موجة جيبية

مولد موجة جيبية





مبدأ العمل

هذه أداة رائعة لتوليد موجات جيبية باستخدام محركات الموجة وبخلاف السماعات. نطاق التردد لهذا المولد سوف يتراوح من 1 هرتز إلى 800 هرتز وسيتم تغيير سعة الموجة الجيبية. يمكن للطلاب ملاحظة طبيعة الكم لنماذج الموجة الواقفة عندما يقفز مولد الموجة الجيبية من تردد طنين إلى آخر. يشتمل هذا المولد على ذاكرة مدمجة تسمح له باكتشاف أحدث الترددات الأساسية لمزيد من الاستكشاف.

سمات

تشمل ميزات مولد الموجة الجيبية ما يلي.



  • اضبط تردد الخرج باستخدام المقابض مثل Fine & Coarse.
  • يمكن تغيير جهد إشارة الموجة الجيبية عن طريق ضبط السعة.
  • لديها ميزة مثل المسح الذكي الذي يسمح للمقابض بتغيير التردد بسهولة بمجرد تشغيلها بشكل مستمر.
  • في جهاز المولد هذا ، تشتمل العلبة البلاستيكية بشكل أساسي على مشبك قضيب خلفي وأقدام مطاطية بزاوية لخيارات التركيب الديناميكي.
  • يتم استخدام مشبك يحمل في ثناياه عوامل لوضع هذا المولد فوق قضيب قياسي.
  • في هذا المولد ، يمكن عرض التردد رقميًا بدقة 0.1 هرتز باستخدام مصابيح LED باللون الأحمر.
  • يخزن هذا المولد زيادة في التردد وسوف يدور خلال نطاق التردد باستخدام النمو المعترف به لتوفير الراحة الملائمة.

مولد موجة جيبية باستخدام Op-Amp

يتم عرض دائرة مولد الموجة الجيبية باستخدام جهاز op-amp أدناه. يتم استخدام إشارة موجة الإشارة جنبًا إلى جنب مع التردد التعسفي في تصميمات مختلفة للدوائر. يمكن تصميم الدائرة التالية باستخدام جهاز أمبير مزدوج ومقاومات ومكثفات. يوضح الشكل التالي الرسم التخطيطي لمولد الموجة الجيبية.

تنتج الدائرة التالية موجة جيبية عن طريق توليد موجة مربعة أولاً بالتردد الضروري باستخدام مضخم صوت A1. يمكن توصيل هذا مكبر الصوت مثل مذبذب مستقر ويمكن تحديد تردد ذلك من خلال المقاوم R1 والمكثف C1. ثنائي القطب LPF باستخدام مكبر الصوت A2 ، يقوم بتصفية خرج إشارة الموجة المربعة من مكبر الصوت A1. تردد قطع المرشح هذا يعادل تردد الموجة المربعة من مكبر الصوت A1.
تتكون إشارة الموجة المربعة من التردد الأساسي والتوافقيات غير الطبيعية للتردد الأساسي. يتم إزالة معظم الترددات التوافقية بواسطة LPF ويبقى التردد الأساسي عند o / p لمكبر الصوت A2. مكون التردد الأساسي لإشارة الموجة المربعة هو 1.27 ضعف سعة الذروة لإشارة الموجة المربعة. سيكون خرج سعة الموجة الجيبية حوالي 87٪ من إشارة الموجة المربعة.


ستعتمد ذروة هذه الموجة على جهد إمداد مكبر الصوت بالإضافة إلى حالة التأرجح o / p للمكبر. بالإضافة إلى ذلك ، فإن ذروة الموجة الجيبية والمربعة ستغير المسار ضمن جهد إمداد مكبر الصوت. في هذه الدائرة ، يتم تحديد التردد مع القيم المحسوبة لـ C1 و C2 و R1 و C3 و R4 و R5. هنا قيم المقاوم هي 1 كيلو أوم ويجب أن تتطابق مع القيمة للمساعدة في تقليل الأخطاء أثناء تشغيل التردد الفعلي بالمقارنة مع تشغيل التردد المحسوب.

يتم استخدام المعادلات التالية لاختيار المكون. تردد الموجة الجيبية الضروري هو 'F'. يمكن تحديد قيمة المكثف C1 بشكل عشوائي. يتم حساب القيم الأخرى للمكون كما يلي.

C2 = C1

C3=2C1

R1= 1/2F/0.693 * C1

R6 = R5

R5 = 1 / 8.8856 * F * C1

كيف تولد موجة جيبية في اردوينو؟

باستخدام طريقة التوليف الرقمي ، يمكن إنشاء موجة جيبية باستخدام اردوينو بطريقة دقيقة. في هذه الطريقة ، لا توجد حاجة إلى أجهزة إضافية. نطاق التردد هو 0-16 كيلو هرتز. هنا يكون التشويه أقل من 1٪ على ترددات تصل إلى 3 كيلو هرتز. لذا فإن هذه الطريقة ليست مفيدة فقط لتوليد الصوت والموسيقى في الاختبارات أو أجهزة القياس. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام طريقة DDS في الاتصالات. مثل FSK و PSK.

لتنفيذ طريقة التوليف الرقمي المباشر داخل البرنامج ، نحتاج إلى أربعة مكونات مثل المجمع وكلمة ضبط ، وهما متغيران صحيحان طويلان ، ويمكن توفير محول رقمي تناظري من خلال وحدة PWM. يتم اشتقاق مرجع CLK من خلال مؤقت أجهزة داخلي داخل ATmega . يمكن إضافة كلمة الضبط إلى المجمع. يمكن اعتبار MSB للمجمع كعنوان لجدول الموجة الجيبية حيث يتم إنشاء القيمة التي تم جلبها كقيمة تمثيلية من خلال وحدة PWM. يمكن تحديد توقيت هذه العملية بأكملها من خلال إجراء مقاطعة يعمل كساعة مرجعية.

مولد موجة جيبية DAC

يعد توليد موجات جيبية عالية الجودة أمرًا صعبًا ولكن استخدام طريقة DAC غير الخطية تُستخدم لتوليد موجات جيبية عالية الجودة.

بالإضافة إلى ذلك ، باستخدام تقنية DAC-ADC منخفضة التكلفة ، كلاهما ADC & يتم الحصول على معلومات الخطية DAC بدقة من خلال 1 زيارة لكل رمز. لذلك ، من الممكن تضمين معلومات خطية DAC في إدخال رموز DAC ، والتي توقف DAC اللاخطية عند o / p لتحقيق درجة نقاء عالية.

تمت المصادقة على هذه الطريقة من خلال نتائج المحاكاة الواسعة ، والتي أكدت دقتها وقوتها ضد الهياكل والقرارات المختلفة ، وبخلاف ذلك أداء ADC / DAC. لذلك ، يتم استخدام هذه الجودة العالية من الموجات الجيبية على نطاق واسع في تطبيقات مختلفة بسبب التكلفة الأقل وسهولة الإعداد. بالإضافة إلى ذلك ، يتم الحصول على المعلومات الخطية الخاصة بـ ADC & DAC معًا بدقة دون أي أدوات دقيقة.

وبالتالي ، هذا كل شيء عن لمحة عامة عن مولد الموجة الجيبية مبدأ العمل ، الدائرة ، وعملها. هنا سؤال لك ، كيف تولد موجة جيبية في ماتلاب؟