正弦波発生器とは何ですか?

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電子通信 アプリケーションでは、自然に発生する信号は正弦波として知られています。ラジオなどの正弦波形を使用する電子機器は数多くあります。通常、パワーデバイスプロセスはそれ以外の場合は正弦波形を生成します。パワーエレクトロニクスでは、DC / ACパワーインバーターなどの一部のアプリケーションで正弦波ジェネレーターが頻繁に使用されます。したがって、この記事では、正弦波ジェネレーターとは何か、およびそれを使用して正弦波を生成する方法の概要について説明します。 オペアンプ 。ウィーンブリッジ、位相シフト、コルピッツ水晶、方形波、関数発生器などのさまざまな発振器を使用して正弦波を生成する方法はたくさんあります。

正弦波発生器とは何ですか?

定義: 正弦波を生成するために使用される回路は、正弦波と呼ばれます 発生器 。これは、家庭のコンセントから現れる波形の一種です。この波形はで観察することができます 交流電力 音響にも適用できます。さまざまな電子機器によって生成されるさまざまなタイプの波形があることを私たちは知っています。したがって、各波形は異なる音を生成します。正弦波は、音響で利用される信号の一種です。正弦波発生回路を設計するには、集積回路、抵抗、コンデンサ、トランジスタなど、さまざまなタイプのコンポーネントが必要です。




正弦波ジェネレータ

正弦波ジェネレータ

動作原理

これは、ウェーブドライバーまたはスピーカーを使用して正弦波を生成するための優れたツールです。このジェネレータの周波数範囲は1Hzから800Hzの範囲で、正弦波の振幅が変更されます。学生は、正弦波発生器がある共振周波数から別の共振周波数にジャンプするときに、定在波モデルの量子の性質に気付くことができます。このジェネレーターには、追加の調査のために最新のプライマリ周波数を見つけることができるメモリが組み込まれています。



特徴

正弦波発生器の特徴は次のとおりです。

  • Fine&Coarseなどのノブを使用して出力周波数を調整します。
  • 正弦波信号の電圧は、振幅を調整することで変更できます。
  • スマートスキャンのような機能があり、連続して回すとノブで周波数を簡単に変更できます。
  • この発電機装置では、プラスチックケースには主に後部ロッドクランプと動的取り付けのオプション用の角度付きゴム脚が含まれています。
  • 内蔵のクランプを使用して、このジェネレーターを標準のロッドの上に配置します。
  • このジェネレーターでは、赤色LEDを使用して周波数を0.1Hzの解像度でデジタル表示できます。
  • このジェネレーターは周波数の増分を保存し、適応された利便性のために認識された成長を使用して周波数の範囲内で回転します。

オペアンプを使用した正弦波発生器

オペアンプを使用した正弦波発生回路を以下に示します。符号波信号は、回路のさまざまな設計で使用される任意の周波数とともに使用されます。次の回路は、デュアルオペアンプ、抵抗、およびコンデンサを使用して設計できます。次の図は、正弦波発生器の概略図を示しています。

次の回路は、A1増幅器を使用して、必要な周波数で最初に方形波を生成することによって正弦波を生成します。このアンプの接続は、非安定発振器のように行うことができ、この周波数は、抵抗R1とコンデンサC1を介して決定できます。二極 LPF 増幅器A2を使用して、増幅器A1からの方形波信号の出力をフィルタリングします。このフィルターのカットオフ周波数は、アンプA1からの方形波の周波数に相当します。
方形波信号は、基本周波数と基本周波数の異常高調波で構成されています。ほとんどの高調波周波数はLPFによって除去され、基本周波数はアンプA2のo / pのままです。方形波信号の基本周波数成分は、方形波信号のピーク振幅の1.27倍です。正弦波振幅の出力は、方形波信号の約87%になります。


この波のピークは、アンプの電源電圧とアンプのo / pスイング状態に依存します。さらに、正弦波と方形波のピークにより、アンプの電源電圧内でトラックが変化します。この回路では、周波数はC1、C2、R1、C3、R4、R5の計算値とともに指定されます。ここで、抵抗値は1Kオームであり、計算された周波数の動作と比較して、実際の周波数の動作中のエラーを最小限に抑えるために、値を一致させる必要があります。

コンポーネントの選択には、次の式が使用されます。必要な正弦波周波数は「F」です。コンデンサのC1値はランダムに選択できます。コンポーネントの他の値は、次のように計算されます。

C2 = C1

C3 = 2C1

R1 = 1 / 2F / 0.693 * C1

R6 = R5

R5 = 1 / 8.8856 * F * C1

Arduinoで正弦波を生成する方法は?

デジタルシンセサイザー法を使用すると、正弦波を使用して生成できます。 Arduino 正確な方法で。この方法では、追加のハードウェアは必要ありません。周波数の範囲は0〜16KHzです。ここで、歪みは3KHzまでの周波数で1%未満です。したがって、この方法は、テストや測定機器で音や音楽を生成するのに役立つだけではありません。また、電気通信ではDDS方式が採用されています。 FSKやPSKのように。

ソフトウェア内でデジタルダイレクトシンセシス方式を実装するには、アキュムレータとチューニングワードのような4つのコンポーネントが必要です。これらは2つの長い整数変数であり、デジタルアナログコンバータはPWMユニットを介して提供できます。基準CLKは、内部ハードウェアタイマーを介して導出されます。 ATmega 。チューニングワードをアキュムレータに追加できます。アキュムレータのMSBは、フェッチされた値がPWMユニットを介してアナログ値として生成される場合は常に、正弦波テーブルのアドレスと見なすことができます。このプロセス全体は、基準クロックとして機能する割り込み手順を介してサイクルタイムをとることができます。

DAC正弦波ジェネレータ

高品質の正弦波を生成することは困難ですが、非線形DAC法を使用して高品質の正弦波を生成します。

さらに、低コストのDAC-ADC技術を使用することにより、両方 ADC &DACの直線性情報は、コードごとに1回ヒットするだけで正確に取得されます。したがって、DACコードの入力にDACの直線性の情報を含めることが可能です。これにより、DACの非線形性がo / pで停止し、高純度が得られます。

この方法は、幅広いシミュレーション結果を通じて認証され、異なる構造、分解能、またはADC / DAC性能に対するその正確性と強度が確認されました。そのため、この高品質の正弦波は、コストが低くセットアップが簡単なため、さまざまなアプリケーションで広く使用されています。また、ADCとDACの直線性情報は、正確な計装なしで正確に一緒に取得されます。

したがって、これはすべてについてです 正弦波発生器の概要 動作原理、回路、およびその動作。 Matlabで正弦波を生成する方法について質問がありますか?