Simpleng square wave sa sine wave converter

Ang square wave sa Sine wave converter circuit ay isang mahalagang analog circuit na nagko-convert ng square squareforms sa sine waveforms. Mayroon itong malawak na spectrum ng mga aplikasyon sa maraming iba't ibang mga lugar ng electronics, tulad ng sa pagpapatakbo ng matematika, acoustics, audio application, inverters, power source, function generator, atbp.

Sa proyektong ito, tatalakayin namin kung paano gumagana ang isang square wave sa sine wave converter circuit at kung paano ito maitatayo gamit ang simpleng passive electronics. Maaari mo ring suriin ang iba pang mga circuitform generator ng alon na nakalista sa ibaba.

• Circuit ng Generator ng Square Wave
• Sine Wave Generator Circuit
• Triangle Wave Generator Circuit
• Sawtooth Wave Generator Circuit

Square to Sine Wave Converter gamit ang RC Network

Ang isang parisukat na alon sa sine wave converter ay maaaring maitayo gamit ang 6 na mga passive na bahagi, katulad ng mga capacitor at tatlong resistors. Gamit ang tatlong capacitor at tatlong resistors na ito, maaaring maitayo ang isang 3 yugto ng RC network na tumatagal ng square square bilang isang input at sine wave bilang isang output. Ang isang simpleng solong yugto ng RC network circuit ay ipinapakita sa ibaba.

Sa circuit sa itaas, ipinakita ang isang solong yugto na RC filter kung saan ginagamit ang isang solong risistor at isang solong capacitor. Ang circuit sa itaas ay medyo simple. Ang capacitor ay nasisingil depende sa katayuan ng square square. Kung ang square square sa input ay nasa isang mataas na posisyon, ang capacitor ay masisingil, at kung ang square square ay nasa isang mababang posisyon, ang capacitor ay mapapalabas.

Ang isang iba't ibang mga alon ng signal tulad ng isang parisukat na alon ay may dalas, depende sa dalas na ito, ang output ng mga circuit ay nabago. Dahil sa pag-uugali na ito ng circuit, ang RC filter ay tinatawag na isang RC integrator circuit. Ang isang RC integrator circuit ay binabago ang output output depende sa dalas at maaaring baguhin ang parisukat na alon sa isang tatsulok na alon o tatsulok na alon sa isang sine wave.

Square to Sine Wave Converter Circuit Diagram

Sa tutorial na ito, ginagamit namin ang mga RC integrator circuit (RC filter network) upang i-convert ang square wave sa sine wave. Ang kumpletong diagram ng circuit ng converter ay ibinibigay sa ibaba, at tulad ng nakikita mo, mayroon lamang napakakaunting mga passive na bahagi.

Ang circuit ay binubuo ng tatlong yugto ng mga circuit ng RC filter. Ang bawat yugto ay may kanya-kanyang kahalagahan sa pag-convert, unawain natin ang pagtatrabaho ng bawat yugto at kung paano ito nag-aambag sa pag-convert ng square square sa sine wave sa pamamagitan ng pagtingin sa waveform simulation

Paggawa ng Prinsipyo ng Square Wave Converter

Upang malaman kung paano gumagana ang square wave to sine wave converter, kailangang maunawaan ng isa kung ano ang nangyayari sa bawat yugto ng filter ng RC.

Unang Yugto:

Sa unang yugto ng network ng RC, mayroon itong resistor sa serye at capacitor na kahanay. Ang output ay magagamit sa buong capacitor. Ang capacitor ay nasisingil sa pamamagitan ng resistor sa serye. Ngunit, dahil ang capacitor ay isang sangkap na umaasa sa dalas, nangangailangan ng oras upang singilin. Gayunpaman, ang rate ng singil na ito ay maaaring matukoy ng pare-pareho ang oras ng RC ng filter. Sa pamamagitan ng pagsingil at paglabas ng capacitor, at dahil ang output ay nagmula sa capacitor, ang waveform ay lubos na umaasa sa boltahe ng singil ng capacitor. Ang boltahe ng Capacitor sa oras ng pagsingil ay maaaring matukoy ng formula sa ibaba-

V _C = V (1 - e ^{- (t / RC)})

At ang boltahe ng paglabas ay maaaring matukoy ng–

V _C = V (e ^{- (t / RC)})

Samakatuwid, mula sa dalawang pormula sa itaas, ang pare-pareho sa oras ng RC ay isang mahalagang kadahilanan upang matukoy kung magkano ang singil sa mga tindahan ng capacitor pati na rin kung magkano ang pagpapalabas na ginagawa para sa capacitor habang patuloy ang isang oras ng RC. Kung pipiliin namin ang halaga ng capacitor bilang 0.1uF at ang risistor bilang 100 k-ohms tulad ng imahe sa ibaba, magkakaroon ito ng oras na pare-pareho ng 10 mili-segundo.

Ngayon, kung ang isang 10ms ng isang pare-pareho na square square ay ibinibigay sa RC filter na ito, ang output waveform ay magiging katulad nito dahil sa pagsingil at paglabas ng capacitor sa RC time pare-pareho ng 10ms.

Ang alon ay ang hugis parabolic exponential waveform.

Pangalawang yugto:

Ngayon ang output ng unang yugto ng network ng RC ay ang input ng ikalawang yugto ng network ng RC. Kinukuha ng RC network na ito ang hugis parabolic exponential waveform at ginagawa itong isang triangular waveform. Sa pamamagitan ng paggamit ng parehong pare-pareho sa RC na senaryo ng pagsingil at paglabas, ang pangalawang yugto ng mga filter ng RC ay nagbibigay ng isang tuwid na pataas na slope kapag ang kapasitor ay nasingil at isang tuwid na pababang slope kapag ang kapasitor ay natapos.

Ang output ng yugtong ito ay output ng ramp, isang tamang tatsulok na alon.

Pangatlong Yugto:

Sa pangatlong yugto ng RC network na ito, ang output ng pangalawang network ng RC ay ang input ng pangatlong yugto ng network ng RC. Kinukuha ang tatsulok na alon ng rampa bilang isang input at pagkatapos ay binabago ang mga hugis ng mga tatsulok na alon. Nagbibigay ito ng isang sine wave kung saan ang pang-itaas at mas mababang bahagi ng tatsulok na alon ay nagpapakinis na ginagawang kurba. Ang output ay malapit sa isang output ng sine wave.

Ang pagpili ng mga halagang R at C para sa Square Wave Converter Circuit

Ang halaga ng capacitor at resistor ay ang pinakamahalagang parameter ng circuit na ito. Sapagkat, nang walang wastong halaga ng capacitor at resistor, ang pare-pareho ang oras ng RC ay hindi maitutugma para sa isang partikular na dalas at ang capacitor ay hindi makakakuha ng sapat na oras upang singilin o mailabas. Nagreresulta ito sa isang baluktot na output o kahit na sa mataas na dalas, gagana ang resistor bilang isang resistor lamang at maaaring makabuo ng parehong form ng alon tulad ng ibinigay sa buong input. Kaya, ang mga halaga ng capacitor at resistor ay dapat mapili nang maayos.

Kung ang pagbabago ng dalas ay maaaring mabago, pagkatapos ay maaaring pumili ang isang random na kapasitor at resistor na halaga at baguhin ang dalas ayon sa kombinasyon. Mahusay na gamitin ang parehong halaga ng capacitor at resistor para sa lahat ng mga yugto ng filter.

Para sa isang mabilis na sanggunian, sa mababang mga frequency, gumamit ng isang mas mataas na capacitor ng halaga, at para sa mataas na mga frequency, pumili ng isang mas mababang halaga na capacitor. Gayunpaman, kung ang lahat ng mga bahagi, R1, R2, at R3 ay magkatulad na halaga at lahat ng mga capacitor C1, C2, C3 ay magkatulad na halaga, ang capacitor at resistor ay maaaring mapili gamit ang nasa ibaba na formula-

f = 1 / (2π x R x C)

Kung saan ang F ay dalas, ang R ay ang halaga ng paglaban sa Ohms, ang C ay ang kapasidad sa Farad.

Sa ibaba ng eskematiko ay isang tatlong yugto na RC integrator circuit na nailarawan dati. Gayunpaman, ang circuit ay gumagamit ng 4.7nF capacitors at 1 kilo-ohms resistors. Lumilikha ito ng isang katanggap-tanggap na saklaw ng Frequency sa saklaw na 33 kHz.

Pagsubok sa aming Square to Sine Wave Converter Circuit

Ang eskematiko ay ginawa sa isang breadboard at isang function generator kasama ang isang oscilloscope ang ginagamit upang suriin ang output wave. Kung wala kang isang Function generator upang makabuo ng square wave, maaari kang bumuo ng iyong sariling square wave generator o kahit isang Arduino Waveform Generator na maaari mong gamitin para sa lahat ng mga proyekto na nauugnay sa alon. Napaka-simple ng circuit at kung gayon madali itong maitayo sa breadboard tulad ng nakikita mo sa ibaba.

Para sa pagpapakitang ito, gumagamit kami ng isang generator ng pag-andar at tulad ng nakikita mo sa imahe sa ibaba, ang generator ng function ay nakatakda sa nais na 33 kHz square wave output.

Ang output ay maaaring sundin sa isang oscilloscope, isang snapshot ng output mula sa saklaw ay ibinibigay sa ibaba. Ang input square wave ay ipinapakita sa dilaw na kulay at ang output sine wave ay ipinapakita sa pulang kulay.

Ang circuit ay nagtrabaho tulad ng inaasahan para sa isang dalas ng pag-input mula sa 20kHz hanggang 40kHz, maaari mong i-refer ang video sa ibaba para sa higit pang mga detalye sa kung paano gumagana ang circuit. Inaasahan kong nasiyahan ka sa tutorial at natutunan ang isang bagay na kapaki-pakinabang. Kung mayroon kang anumang mga katanungan, iwanan ang mga ito sa seksyon ng komento sa ibaba. O maaari mo ring gamitin ang aming mga forum upang mag-post ng iba pang mga teknikal na katanungan.