Trong điện tử và truyền thông ứng dụng, một tín hiệu xảy ra tự nhiên được gọi là sóng sin. Có rất nhiều thiết bị điện tử sử dụng dạng sóng sin như radio, v.v. Thông thường, các thiết bị điện xử lý khác tạo ra dạng sóng sin. Trong điện tử công suất, bộ tạo sóng sin được sử dụng thường xuyên trong một số ứng dụng như bộ biến tần nguồn DC / AC. Vì vậy, bài viết này thảo luận tổng quan về bộ tạo sóng sin là gì và cách nó tạo ra sóng sin bằng cách sử dụng hoạt động khuếch đại . Có nhiều cách để tạo ra sóng sin bằng cách sử dụng các bộ dao động khác nhau như cầu wien, dịch pha, tinh thể Colpitts, sóng vuông, bộ tạo hàm, v.v.

Máy tạo sóng hình sin là gì?

Định nghĩa: Một mạch được sử dụng để tạo ra sóng hình sin được gọi là sóng hình sin máy phát điện . Đây là một dạng sóng xuất hiện từ các ổ cắm điện trong nhà. Dạng sóng này có thể được quan sát trong Nguồn AC cũng như áp dụng trong âm học. Chúng ta biết rằng có nhiều dạng sóng khác nhau được tạo ra bởi các thiết bị điện tử khác nhau. Vì vậy, mỗi dạng sóng tạo ra âm thanh khác nhau. Sóng hình sin là một loại tín hiệu được sử dụng trong âm học. Để thiết kế mạch tạo sóng sin, cần có nhiều loại linh kiện khác nhau như mạch tích hợp, điện trở, tụ điện, bóng bán dẫn, v.v.

Máy tạo sóng sin

Nguyên tắc làm việc

Đây là một công cụ nổi bật để tạo ra sóng sin bằng cách sử dụng các trình điều khiển sóng chứ không phải loa. Dải tần của máy phát này sẽ nằm trong khoảng từ 1Hz đến 800 Hz và biên độ của sóng sin sẽ được thay đổi. Học sinh có thể nhận thấy bản chất của lượng tử đối với mô hình sóng dừng khi bộ tạo sóng sin nhảy từ tần số cộng hưởng này sang tần số cộng hưởng khác. Bộ tạo này bao gồm bộ nhớ tích hợp cho phép nó tìm ra các tần số chính và mới nhất để khám phá thêm.

Đặc trưng

Các tính năng của bộ tạo sóng sin bao gồm những điều sau đây.

Điều chỉnh tần số đầu ra bằng các nút bấm như Fine & Coarse.
Điện áp tín hiệu sóng sin có thể được thay đổi bằng cách điều chỉnh biên độ.
Nó có một tính năng như quét thông minh cho phép các núm vặn thay đổi tần số dễ dàng một khi được xoay liên tục.
Trong thiết bị máy phát điện này, một vỏ nhựa chủ yếu bao gồm một kẹp thanh phía sau và chân cao su góc cạnh cho các tùy chọn lắp động.
Một kẹp có sẵn được sử dụng để đặt máy phát điện này trên một thanh tiêu chuẩn.
Trong bộ tạo này, tần số có thể được hiển thị kỹ thuật số với độ phân giải 0,1 Hz bằng đèn LED màu đỏ.
Máy phát điện này lưu trữ tần số gia tăng và sẽ quay trong phạm vi tần số bằng cách sử dụng tốc độ tăng trưởng được công nhận để tạo sự thuận tiện thích hợp.

Máy tạo sóng hình sin sử dụng Op-Amp

Mạch tạo sóng sin sử dụng op-amp được hiển thị bên dưới. Một tín hiệu sóng dấu hiệu được sử dụng cùng với một tần số tùy ý được sử dụng trong các thiết kế khác nhau của mạch. Mạch sau có thể được thiết kế với một op-amp kép, điện trở và tụ điện. Hình dưới đây cho thấy sơ đồ của máy phát sóng sin.

Mạch sau đây tạo ra một sóng sin bằng cách tạo ra một sóng vuông đầu tiên ở tần số cần thiết sử dụng một bộ khuếch đại A1. Kết nối của bộ khuếch đại này có thể được thực hiện giống như một bộ dao động ổn định và tần số của điều này có thể được xác định thông qua điện trở R1 và tụ điện C1. Hai cực LPF sử dụng bộ khuếch đại A2, nó lọc đầu ra của tín hiệu sóng vuông từ bộ khuếch đại A1. Tần số cắt của bộ lọc này tương đương với tần số của sóng vuông từ bộ khuếch đại A1.
Tín hiệu sóng vuông được tạo thành từ tần số cơ bản & các sóng hài bất thường của tần số cơ bản. Hầu hết các tần số hài bị LPF loại bỏ và tần số cơ bản vẫn ở mức o / p của bộ khuếch đại A2. Thành phần tần số cơ bản của tín hiệu sóng vuông gấp 1,27 lần biên độ đỉnh của tín hiệu sóng vuông. Đầu ra của biên độ sóng sin sẽ vào khoảng 87% của tín hiệu sóng vuông.

Đỉnh của sóng này sẽ phụ thuộc vào điện áp cung cấp của bộ khuếch đại cũng như điều kiện xoay o / p của bộ khuếch đại. Ngoài ra, đỉnh của sóng sin & sóng vuông sẽ thay đổi bản nhạc trong điện áp cung cấp của bộ khuếch đại. Trong mạch này, tần số được chỉ định cùng với các giá trị tính toán của C1, C2, R1, C3, R4 & R5. Ở đây các giá trị điện trở là 1K Ohms và giá trị này phải được khớp với giá trị để hỗ trợ giảm thiểu các lỗi trong quá trình hoạt động của tần số thực so với hoạt động của tần số được tính toán.

Các phương trình sau được sử dụng để lựa chọn thành phần. Tần số sóng sin cần thiết là ‘F’. Giá trị C1 của tụ điện có thể được chọn ngẫu nhiên. Các giá trị khác của thành phần được tính như sau.

C2 = C1

C3 = 2C1

R1 = 1 / 2F / 0,693 * C1

R6 = R5

R5 = 1 / 8.8856 * F * C1

Làm thế nào để tạo sóng hình sin trong Arduino?

Sử dụng phương pháp tổng hợp kỹ thuật số, một sóng sin có thể được tạo ra bằng cách sử dụng Arduino một cách chính xác. Trong phương pháp này, không có yêu cầu về phần cứng phụ. Dải tần từ 0 - 16 KHz. Ở đây, độ méo tiếng là ít hơn 1% đối với tần số lên đến 3KHz. Vì vậy, phương pháp này không chỉ hữu ích để tạo ra âm thanh và âm nhạc trong các bài kiểm tra hoặc thiết bị đo lường. Ngoài ra, phương pháp DDS được sử dụng trong viễn thông. Giống như FSK và PSK.

“cách thức hoạt động của thiết bị chống sét lan truyền ”

Để thực hiện phương pháp tổng hợp trực tiếp kỹ thuật số trong phần mềm, chúng tôi yêu cầu bốn thành phần như bộ tích lũy và một từ điều chỉnh, đây là hai biến số nguyên dài, một bộ chuyển đổi tương tự-kỹ thuật số có thể được cung cấp thông qua đơn vị PWM. CLK tham chiếu được tạo ra thông qua bộ đếm thời gian phần cứng bên trong ATmega . Từ điều chỉnh có thể được thêm vào bộ tích lũy. MSB của bộ tích lũy có thể được coi là một địa chỉ của bảng sóng sin ở bất kỳ nơi nào giá trị tìm nạp được tạo ra dưới dạng giá trị tương tự thông qua đơn vị PWM. Toàn bộ quá trình này có thể được định thời gian chu kỳ thông qua một thủ tục ngắt hoạt động như đồng hồ tham chiếu.

Bộ tạo sóng hình sin DAC

Việc tạo ra sóng sin chất lượng cao là rất khó nhưng sử dụng phương pháp DAC phi tuyến tính được sử dụng để tạo ra sóng sin chất lượng cao.

Ngoài ra, bằng cách sử dụng kỹ thuật DAC-ADC chi phí thấp, cả hai ADC Thông tin về độ tuyến tính & DAC được thu thập một cách chính xác chỉ qua 1 lần nhấn cho mỗi mã. Vì vậy, có thể đưa thông tin về độ tuyến tính của DAC vào đầu vào của các mã DAC, điều này sẽ dừng sự phi tuyến tính của DAC ở o / p để đạt được độ tinh khiết cao.

Phương pháp này được xác thực thông qua các kết quả mô phỏng rộng, đã khẳng định độ chính xác và sức mạnh của nó so với các cấu trúc, độ phân giải khác nhau, nếu không thì hiệu suất ADC / DAC. Vì vậy, chất lượng sóng sin cao này được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng khác nhau vì chi phí thấp hơn và dễ dàng thiết lập. Ngoài ra, thông tin tuyến tính của ADC & DAC được thu thập chính xác cùng nhau mà không cần bất kỳ thiết bị đo chính xác nào.

Vì vậy, đây là tất cả về tổng quan về máy tạo sóng sin nguyên lý làm việc, mạch và hoạt động của nó. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, làm thế nào để tạo ra một làn sóng sin trong Matlab?