Micheal Faraday (22 tuổi^ndTháng 9 năm 1971-25^{thứ tự}Tháng 8 năm 1867) là cha đẻ của máy phát điện. Bộ tạo sóng vuông là một loại bộ tạo được sử dụng để tạo ra dạng sóng trong một hình vuông, bộ biến tần kích hoạt Schmitt như TTL được sử dụng để tạo ra bộ tạo này. Máy phát điện này được sử dụng trong xử lý tín hiệu và điện tử. Có nhiều loại máy phát điện với kích thước khác nhau, trong đó máy phát sóng vuông là một loại. Bài viết này thảo luận về tổng quan về máy phát sóng vuông bao gồm định nghĩa, sơ đồ mạch và suy ra của khoảng thời gian và tần số.

Máy tạo sóng vuông là gì?

Bộ tạo sóng vuông được định nghĩa là một bộ dao động cho đầu ra mà không cần bất kỳ đầu vào nào, không có bất kỳ đầu vào nào theo nghĩa chúng ta nên cho đầu vào trong vòng 0 giây có nghĩa là nó phải là đầu vào xung. Máy phát điện này được sử dụng trong xử lý tín hiệu số và các ứng dụng điện tử. Máy tạo sóng vuông còn được gọi là Astable Multivibrator hoặc chạy tự do và tần số của bộ tạo sóng vuông không phụ thuộc vào điện áp đầu ra. Sơ đồ mạch cơ bản và làm việc của máy phát sóng vuông được giải thích dưới đây.

Mạch tạo sóng vuông

Để thiết kế bộ tạo sóng vuông, chúng ta cần một tụ điện, điện trở, bộ khuếch đại hoạt động và bộ nguồn. Tụ điện và điện trở được kết nối với cực nghịch lưu của bộ khuếch đại hoạt động và các điện trở R₁và R_haiđược kết nối với đầu cuối không đảo ngược của bộ khuếch đại hoạt động. Sơ đồ mạch của máy phát sóng vuông sử dụng bộ khuếch đại hoạt động được hiển thị bên dưới

Mạch tạo sóng vuông sử dụng Op-Amp

Nếu chúng ta buộc đầu ra chuyển đổi giữa điện áp bão hòa dương và điện áp bão hòa âm ở đầu ra của bộ khuếch đại hoạt động, chúng ta có thể đạt được sóng vuông dưới dạng sóng đầu ra. Lý tưởng nhất là không có bất kỳ đầu vào nào được áp dụng, đầu ra phải bằng 0, nó được biểu thị là

V_ngoài(điện áp đầu ra) = 0 V khi V_trong(điện áp đầu vào) = 0 V

Nhưng trên thực tế, chúng tôi nhận được một số đầu ra khác 0 được biểu thị là

V_0ut≠ 0

Điện trở R₁và R_haitạo thành mạng phân áp. Nếu điện áp đầu ra ban đầu khác 0, chúng ta nhận được điện áp trên V_b.Do đó, chúng ta nhận được một đầu vào tích cực ở đầu cuối không đảo ngược và đầu cuối đảo ngược, sau đó đầu ra được khuếch đại bởi độ lợi của nó và đạt đến điện áp đầu ra lớn nhất, do đó chúng ta nhận được một nửa của sóng vuông như trong hình (a).

Dạng sóng của sóng vuông

Tụ điện bắt đầu sạc khi chúng ta có đầu vào khác 0 ở đầu nối nghịch lưu. Nó sẽ sạc liên tục cho đến khi điện áp của nó lớn hơn V_b. Ngay khi V_clớn hơn chữ V_b(V_c> V_b). Đầu vào đảo ngược trở nên lớn hơn đầu vào không đảo và do đó đầu ra op-amp chuyển sang điện áp âm và được khuếch đại cho đến (–V_ngoài)_{tối đa}Như vậy sẽ nhận được nửa âm của sóng vuông như hình (b). Đây là ứng dụng của một op-amp như một máy phát sóng vuông.

Khoảng thời gian và tần số xuất phát của máy tạo sóng vuông

Trong hình, Mạch tạo sóng vuông V_hailà điện áp trên tụ điện, và V₁là điện áp nút ở cực dương. Dòng điện qua op-amp bằng 0 vì các đặc tính lý tưởng của op-amp. Chúng ta hãy xem xét các phương trình nút từ sơ đồ mạch.

“sự khác biệt giữa d chốt và d flip flop ”

V₁- V₀/ R_hai+ V₁/ R₁= 0

V₁[1 / R_hai+ 1 / R₁] = V₀/ R_hai

V₁[R₁+ R_hai/ R₁R_hai] = V₀/ R_hai

V₁(α) = V₀………… phương (1)

Hãy lấy

α = R₁+ R_hai/ R₁= 1+ R_hai/ R₁> 1

vì thế, α> 1 và V₀> 1

Khi nào V₀= + V_{Đã ngồi}

V₁= V₀/ α = + V_{Đã ngồi}/ α = + V₁

Khi nào V₀= -V_{Đã ngồi}

V₁= - V_{Đã ngồi}/ α = -V₁

Điện áp V₁chỉ có hai khả năng + V₁và - V₁, vì vậy bất cứ khi nào V₀thay đổi V₁cũng thay đổi. Bây giờ chúng ta hãy xem cách V_haisẽ thay đổi. Điện áp V_haisẽ là quá trình nạp và phóng điện nếu chúng ta lập phương trình nút ở đây dòng điện qua tụ điện bằng dòng điện.

C d / dt (0- V_hai) = V_hai- V₀/ R

-C d V_hai/dt = V_hai- V₀/ R

d V_hai/ V₀- V_hai= dt / RC

Nếu chúng ta giải phương trình trên sẽ nhận được

∫₀^V2d (V_hai/ V₀-V_hai) = ∫₀^tdt / RC

Ban đầu, chúng ta phải giả sử điện áp trên tụ điện bằng không

-log (V₀- V_hai) = T / RC + K

log (V₀- V_hai) = -t / RC + K

V₀- V_hai= K và^{-t / RC}………… phương (2)

Thay thế t = 0, V_hai= 0 trong phương trình trên sẽ nhận được

K = V₀…………………………… eq (3)

Ở đâu Là⁰= 1

Thay thế eq (3) trong eq (2) sẽ nhận được

V₀- V_hai= K và^{-t / RC}

V_hai= V₀- V₀Là^{-t / RC}

V_hai= V₀[1-e^{-t / RC}]

Áp dụng các điều kiện ban đầu cho phương trình trên

Giai đoạn 1: Cho V_hai= 0, V₀= + V_{Đã ngồi}

Trong giai đoạn 1, điện áp V_haiđang sạc lên đến + V₁

Giai đoạn 2: Cho V_hai= 0, V₀= -V_{Đã ngồi}

Trong giai đoạn 2, điện áp V_haiđang xả lên đến -V₁

[log (V0 + V1 / V0 - V1)] = 1 / RC [T / 2]

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

Thay thế eq (1) trong eq (4) sẽ nhận được

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

log [((R₁+ R_hai/ R₁)+1) / ((R₁+ R_hai/ R₁)-1)] = T / 2 RC

log [R₁+ R_hai+ R₁/ R₁⁺R_hai- R₁] = T / 2 RC

log [2R₁+ R_hai/ R_hai] = T / 2 RC

T = 2 RC log [2R₁+ R_hai/ R_hai] ……… phương (5)

f = 1 / T

= 1/2 nhật ký RC [2R₁+ R_hai/ R_hai ] ……… phương (6)

Phương trình (5) và (6) là khoảng thời gian và tần số của máy phát sóng vuông

Mạch tạo chức năng

Máy phát chức năng là một loại công cụ được sử dụng để tạo ra các loại dạng sóng khác nhau như dạng sóng hình sin, dạng sóng tam giác, dạng sóng hình chữ nhật, dạng sóng răng cưa, dạng sóng vuông và những dạng dạng sóng khác nhau này có tần số khác nhau và chúng có thể được tạo ra với sự trợ giúp của công cụ được gọi là bộ tạo hàm. Các tần số của các dạng sóng này có thể được điều chỉnh từ một phần nhỏ của Hertz đến vài trăm kiloHertz và bộ tạo này có khả năng tạo ra các dạng sóng khác nhau cùng một lúc trong các ứng dụng khác nhau. Sơ đồ mạch của bộ tạo chức năng sử dụng LM1458 được hiển thị bên dưới

chức năng-máy phát-mạch

Bộ khuếch đại hoạt động LM1458 là bộ khuếch đại hoạt động có mục đích kép và mạng phân cực và đường cấp nguồn của các bộ khuếch đại hoạt động kép này là chung. Bốn mạch tích hợp trong mạch tạo chức năng là IC 1a, IC 1b, IC 2a và IC 2b. Mạch tích hợp IC 1a có dây như một bộ tích hợp linh hoạt, IC mạch tích hợp 1b có dây như một bộ tích hợp, và IC 2a cũng có dây như một bộ tích hợp.

Top 10 máy phát chức năng tốt nhất vào năm 2020 là GM Instek SFG-1013 DOS, Máy phát chức năng DIY KIT của JYE Tech FG085, ATTEN ATF20B DDS, Máy phát chức năng Rigol DGI02220 MHz với kênh thứ hai, Máy phát chức năng Eisco Labs- 1KHz đến 100 kHz, B Máy phát chức năng & K Precision 4011A, JYETech 08503 - Máy phát chức năng kỹ thuật số di động, Máy tạo chức năng tùy ý Tektronix AFG1062, Máy tạo chức năng tùy ý Keithley 3390 và Máy tạo chức năng / tạo dạng sóng tùy ý Rigol DG1062Z.

Ưu điểm

Ưu điểm của máy tạo sóng vuông là

Đơn giản
Dễ dàng bảo trì
Rẻ

Câu hỏi thường gặp

1). Sóng vuông là gì?

Sóng vuông là những lưới hình vuông hình thành trên bề mặt đại dương và những sóng này còn được gọi là sóng chéo hay sóng xuyên biển.

2). Các loại bộ tạo tín hiệu là gì?

Các loại bộ tạo tín hiệu là bộ tạo tần số, bộ tạo dạng sóng tùy ý, vi sóng và bộ tạo chức năng RF, bộ tạo quảng cáo chiêu hàng và bộ tạo mẫu kỹ thuật số.

3). Các loại mạch multivibrator khác nhau là gì?

Có ba loại mạch multivibrator, chúng là Monostable Multivibrator Circuit, Astable Multivibrator Circuit và Bistable Multivibrator Circuit.

4). Bộ tạo chức năng là gì?

Bộ tạo chức năng là thiết bị hoặc dụng cụ được sử dụng để tạo ra các dạng sóng điện trên một dải tần số rộng. Các dạng sóng được tạo ra bởi bộ tạo hàm là sóng tam giác, sóng vuông, sóng sinewave và sóng răng cưa.

5). Tại sao sóng vuông lại nguy hiểm?

Những con sóng vuông có thể gây kinh ngạc và hấp dẫn khi nhìn nhưng trên thực tế, chúng rất nguy hiểm cho người bơi và tàu thuyền. Khi hai tập hợp các hệ thống sóng va chạm với nhau, nó sẽ tạo ra các dạng hoặc các dạng sóng trông giống như các hình vuông trên đại dương.

Trong bài viết này sóng vuông Ưu điểm của máy phát điện, sơ đồ mạch của máy phát sóng vuông và máy phát chức năng được thảo luận. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, đó là máy tạo sóng vuông loại nào tốt nhất?