Απλό κύκλωμα γεννήτριας ημιτονοειδούς κύματος χρησιμοποιώντας τρανζίστορ

Προηγουμένως είχαμε κατασκευάσει απλό κύκλωμα τετραγωνικής γεννήτριας, σήμερα σε αυτό το σεμινάριο, θα σας δείξουμε πώς να δημιουργήσετε Sine wave χρησιμοποιώντας λίγα βασικά στοιχεία όπως τρανζίστορ, αντίσταση και πυκνωτή. Το ημιτονοειδές κύμα είναι πιο γνωστό ως κυματομορφή για εναλλασσόμενο ρεύμα. Σε αυτό το κύκλωμα θα δημιουργήσουμε επίσης αυτήν την εναλλασσόμενη κυματομορφή, μπορούμε να προσαρμόσουμε τη συχνότητα ή να μειώσουμε τον θόρυβο του ημιτονοειδούς κύματος μεταβάλλοντας την τιμή των πυκνωτών και των αντιστάσεων.

Απαιτούμενα στοιχεία

• 2N2222 NPN-τρανζίστορ
• Παλμοσκόπιο
• Αντίσταση (510, 1k, 10k και 2k)
• Πυκνωτές (90nf, 100nf και 200nf)
• 12v παροχή
• Σύνδεση καλωδίων

Διάγραμμα κυκλώματος

Εάν δείτε την παρακάτω εικόνα των συνδέσεων του breadboard, θα βρείτε περισσότερους πυκνωτές από ό, τι φαίνεται στο παραπάνω διάγραμμα κυκλώματος. Αυτό συμβαίνει επειδή έχουμε συνδέσει μερικούς πυκνωτές σε σειρά και παράλληλα για να λάβουμε τις απαιτούμενες τιμές των πυκνωτών που φαίνονται στο διάγραμμα κυκλωμάτων. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε τρανζίστορ NPN αντί για το παραπάνω στο κύκλωμα. Επίσης, μπορείτε να αλλάξετε την τιμή της αντίστασης και του πυκνωτή για να αλλάξετε το επίπεδο της συχνότητας.

Λειτουργία κυκλώματος γεννήτριας Sine Wave:

Εδώ δίνουμε 12v στο κύκλωμα και δεν μπορούμε να το τροφοδοτήσουμε απευθείας στο τρανζίστορ. Έτσι, για αυτό χρησιμοποιούμε την αντίσταση R1 και R2, κάνοντας ένα κύκλωμα διαχωριστή τάσης για πόλωση τρανζίστορ Q1. Έχουμε χρησιμοποιήσει ένα τρανζίστορ τύπου NPN που διεξάγει το ρεύμα ή προωθείται προς τα εμπρός μόνο όταν παρέχεται θετικό σήμα στον ακροδέκτη βάσης του, διαφορετικά, παραμένει ανοιχτό ή αντίστροφο προκατειλημμένο.

Το ζεύγος τριών αντιστάσεων (R3, R5 και R6) και πυκνωτή (C1, C2 και C3) δημιουργεί κύκλωμα ταλαντωτή RC. Είναι ένας τύπος ταλαντωτή ανάδρασης που αποτελείται από μια συσκευή ενίσχυσης όπως το τρανζίστορ όπως χρησιμοποιείται στο κύκλωμα μας ή μπορούμε επίσης να χρησιμοποιήσουμε ένα op-amp.

Αρχικά, η είσοδος στο κύκλωμα RC είναι DC αλλά μετά τον πρώτο διακόπτη μετατρέπεται σε ημιτονοειδές κύμα και μετά παραμένει στο ημιτονοειδές κύμα.

Έχουμε χρησιμοποιήσει τρεις πυκνωτές, κάθε πυκνωτής θα δώσει 60 βαθμούς αλλαγής φάσης. Έτσι, η συνολική μετατόπιση φάσης που έχουμε είναι 180 βαθμός που απαιτεί ημιτονοειδές κύμα.

Στο RC Oscillator, μέρος της ενέργειας εξόδου τροφοδοτείται πίσω στην είσοδό του, για να πάρει θετική ανάδραση, η θετική ανάδραση βοηθά το πλάτος της εξόδου να παραμείνει σταθερό. Ως εκ τούτου, η έξοδος του κυκλώματος RC είναι ημιτονοειδές κύμα με μετατόπιση φάσης 180 μοιρών, η οποία τροφοδοτείται στο τρανζίστορ και εδώ το τρανζίστορ λειτουργεί ως ενισχυτής που ενισχύει το ημιτονοειδές κύμα και το λάβαμε στον πείρο εξόδου.

Ο πυκνωτής C5 λειτουργεί ως πυκνωτής ζεύξης που μπλοκάρει το DC και επιτρέπει μόνο το ημιτονοειδές κύμα να περάσει μέσα από αυτό και η αντίσταση R4 είναι να περιορίσει το ρεύμα του συλλέκτη.

Sine Wave Generator χρησιμοποιώντας 4047 IC

Μπορούμε επίσης να χρησιμοποιήσουμε το IC 4047 για να δημιουργήσουμε ημιτονοειδές κύμα. Αυτό το IC χρησιμοποιείται γενικά σε κύκλωμα μετατροπέα και έχουμε προηγουμένως δημιουργήσει μια γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων χρησιμοποιώντας αυτό το IC, προσθέτοντας λίγες αντιστάσεις και πυκνωτές στο προηγούμενο κύκλωμα, μπορούμε να αποκτήσουμε ημιτονοειδές κύμα με IC 4047, όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα κυκλώματος:

Παρακάτω είναι αυτό το μικρό κύκλωμα που πρέπει να προσθέσουμε στη γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων για να μετατρέψουμε το τετραγωνικό κύμα σε ημιτονοειδές κύμα.