O que é um gerador de onda quadrada: diagrama de circuito e vantagens

Índice

Gerador de onda quadrada | gerador de sinal de onda quadrada

O que é um gerador de onda quadrada?

Um gerador de onda quadrada é um oscilador de forma de onda não senoidal que é capaz de gerar ondas quadradas. O circuito de disparo Schmitt é uma implementação de geradores de onda quadrada. Outro nome para o gerador de onda quadrada é Astable ou multivibrador de funcionamento livre.

Circuito gerador de onda quadrada | circuito gerador de sinal de onda quadrada

Onda quadrada e gerador de onda triangular | Gerador de ondas quadradas e triangulares usando op amp

Gerador de onda quadrada usando amplificador operacional

Um gerador de onda quadrada usando um amplificador operacional também é chamado de multivibrador astável. Quando um amplificador operacional é forçado a operar na região de saturação, ele gera ondas quadradas. A saída do op-amp oscila entre a saturação positiva e negativa e produz ondas quadradas. É por isso que o circuito do amplificador operacional aqui também é conhecido como multivibrador de funcionamento livre.

Gerador de onda quadrada funcionando

O circuito do amplificador operacional contém um capacitor, resistores e um divisor de tensão. O capacitor C e o resistor R são conectados ao terminal inversor, conforme mostrado na figura 1. O terminal não inversor é conectado a uma rede divisora ​​de tensão com resistores R₁ e R₂. Uma tensão de alimentação é fornecida ao amplificador operacional. Vamos supor que a tensão através do terminal não inversor é V₁ e através do terminal de inversão está V₂. V_d é a tensão diferencial entre o terminal inversor e não inversor. Inicialmente, o capacitor não tem carga. Portanto, podemos tomar V₂ como zero.

Nós sabemos, V_d = V₁-V₂

Como inicialmente, V₂= 0, V_d = V₁

Nós sabemos, V₁ é uma função da tensão de deslocamento de saída, R₁e R₂. O vazamento resulta na geração da tensão de deslocamento de saída.

V_d pode ser positivo ou negativo. Depende da polaridade da tensão de deslocamento de saída.

Vamos supor inicialmente, V_d é positivo. Portanto, o capacitor não tem carga e o op-amp tem ganho máximo. Portanto, a tensão diferencial positiva levará a tensão de saída Vo do amplificador operacional em direção à tensão de saturação positiva.

Então, V₁=R₁/R₁+R₂V_sáb.

Neste ponto, o capacitor começa a carregar em direção à tensão de saturação positiva através do resistor R. Ele aumentará sua tensão de zero a um valor particular. Depois de atingir um valor ligeiramente maior que V₁, o op-amp dará uma tensão de saída negativa e alcançará a tensão de saturação negativa. Então a equação se torna,

V_d = -V₁+V₂

-V₁=R₁/R₁+R₂(-V_sáb.)

Como V₁ é negativo agora, o capacitor começa a descarregar em direção à tensão de saturação negativa até um certo valor. Depois de atingir um valor ligeiramente inferior a V₁, a tensão de saída passará para a tensão de saturação positiva novamente.

Esse fenômeno total acontece repetidamente, gerando as ondas quadradas (mostrado na figura 2). Portanto, temos ondas quadradas que alternam entre + V_sáb. e -V_sáb..

Portanto, V₁=R₁/R₁+R₂(V_sáb.)

O período de tempo da saída da onda quadrada, T=2RCln (2R₁+R₂/R₂)

Gerador de onda triangular usando op amp

Existem duas partes de um circuito gerador de ondas triangulares. Uma parte gera a onda quadrada e a segunda parte converte a onda quadrada em uma forma de onda triangular. O primeiro circuito consiste em um amplificador operacional e um divisor de tensão conectado ao terminal não inversor do amplificador operacional. O terminal inversor está aterrado.

A saída deste amplificador operacional atua como entrada para a segunda parte, que é um circuito integrador. Este contém outro amplificador operacional cujo terminal inversor está conectado com um capacitor e um resistor, conforme mostrado na figura 3. O terminal não inversor do amplificador operacional é feito terra. Digamos que a primeira saída seja Vo₁ e a segunda saída é Vo₂. voce₂ está conectado com o primeiro op-amp como feedback.

O comparador S1 compara continuamente a tensão do ponto A (figura 3) com a tensão de terra, ou seja, zero. De acordo com o valor positivo e negativo, a onda quadrada é gerada em Vo1. Na forma de onda, vemos que quando a tensão no ponto A é positiva, S1 fornece +Vsat como saída. Esta saída fornece entrada para o segundo amplificador operacional que produz uma tensão de rampa negativa Vr como saída. VR dá tensão negativa até um determinado valor. Depois de algum tempo, a tensão em A cai abaixo de zero e S1 fornece -Vsat como saída.

Nesta fase, o valor de V_r começa a aumentar em direção à tensão de saturação positiva. Quando o valor cruza + Vr, a saída da onda quadrada sobe para + V_sáb.. Esse fenômeno ocorre continuamente, fornecendo tanto a onda quadrada quanto a onda triangular (mostrada na figura 4).

Para todo este circuito, notamos que quando V_r muda de positivo para negativo, uma tensão de saturação positiva é desenvolvida. Da mesma forma, quando V_r muda de negativo para positivo, uma tensão de saturação negativa é desenvolvida. Resistor R₃ está conectado ao Vo₁ enquanto, resistor R₂ está conectado ao Vo₂. Portanto, a equação pode ser escrita como,

-V_r/R₂ = -(+V_sáb./R₃)

V_r = -R₂/R₃(-V_sáb.)

A tensão de saída de pico a pico V_pp=V_r-(-V_r)=2V_r=2R₂/R₃(V_sáb.)

A saída no circuito integrador é dada por,

Aqui, V_o=V_pp e V_entrada= -V_sáb.

Então, ao colocar os valores que obtemos,

Portanto,

Então, frequência

Fórmula do gerador de onda quadrada

Período de tempo do gerador de onda quadrada

O período de tempo do gerador de onda quadrada,

R = resistência

C = capacitância do capacitor conectado com o terminal inversor do op-amp R₁ e R₂ = resistência do divisor de tensão. 

Fórmula de frequência do gerador de onda quadrada

A frequência do gerador de onda quadrada,

Gerador de onda quadrada de frequência variável

Mais comumente, os circuitos multivibradores são usados ​​na geração de ondas quadradas. Os circuitos RC ou LR podem gerar uma sequência periódica de pulsos de voltagem quase retangulares utilizando a característica de saturação do amplificador. O circuito gerador de onda quadrada de frequência variável consiste em quatro componentes principais - um amplificador linear e um inversor com ganho total de K, um circuito clipper com algumas características específicas de entrada-saída e um diferenciador que compreende uma rede RC ou LR com a constante de tempo? . O período de tempo do sinal obtido é

T = 2? Ln (2K-1)

Este circuito multivibrador pode produzir pulsos de tensão uniformes devido à característica de saturação simétrica do circuito clipper. Podemos variar a frequência de oscilação variando a constante de tempo do diferenciador ou o ganho do amplificador.

Gerador de onda quadrada AVR

É possível gerar diferentes formas de onda usando microcontroladores AVR fazendo a interface de um conversor digital para analógico (DAC). O DAC converte as entradas digitais fornecidas pelo microcontrolador em saídas analógicas e, assim, gera diferentes formas de onda analógicas. A saída DAC é, na verdade, o equivalente atual da entrada. Portanto, usamos o circuito integrado do amplificador operacional 741 como um conversor de corrente para voltagem.

O microcontrolador fornece saídas altas e baixas de maneira alternada como uma entrada para o DAC após aplicar algum atraso. Em seguida, o DAC gera saídas analógicas alternativas correspondentes através do circuito do amplificador operacional para produzir uma forma de onda quadrada.

Gerador de onda quadrada de alta frequência

Os geradores de onda quadrada de alta frequência produzem formas de onda precisas com componentes de hardware externos mínimos. A frequência de saída pode variar de 0.1 Hz a 20 MHz. O ciclo de trabalho também é variável. Os geradores de onda quadrada de alta frequência são usados ​​em

• ‌ Geradores de função de precisão
• ‌ Osciladores controlados por tensão
• ‌ Moduladores de frequência
• ‌ Moduladores de largura de pulso
• ‌ Loops de bloqueio de fase
• ‌Sintetizador de freqüência
• ‌Geradores FSK

Período de tempo e derivação de frequência do gerador de onda quadrada

De acordo com as condições ideais do amplificador operacional, a corrente que passa por ele é zero. Portanto, ao aplicar a lei de Kirchhoff, podemos escrever,

A razão R₁/R₁+R₂ é conhecido como fração de feedback e é denotado por β.

Quando V₁ atinge a tensão de saturação positiva,

 V₀ = + V_sáb.,

V₁/ β = + V_sáb.

Ou, V₁ = βV_sáb.

Da mesma forma, quando V₁ atinge a tensão de saturação negativa,

 V₀ = -V_sáb.,

V₁/ β = -V_sáb.

Ou, V₁ = -βV_sáb.

Nesse momento, o capacitor está carregado para CV₁ = CβV₀; ele começa a descarregar novamente. Então, de acordo com a equação geral do capacitor com uma carga inicial Q₀,

Q=CV(1-e^{t / RC})+Q₀e^{t / RC}

Nós sabemos, aqui V = -V₀ e Q₀= βCV₀

então,

Agora, quando Q vai para -CV₁ = -CβV₀, outra mudança ocorre em t = T / 2. Neste momento, 

Portanto,

Frequência

Circuito gerador de onda quadrada temporizador 555 | Circuito gerador de onda quadrada 555

Gerador de onda quadrada usando 555 IC | Gerador de onda quadrada 555

555 gerador de onda quadrada 50% do ciclo de trabalho

O gerador de onda quadrada pode ser construído usando o circuito integrado de temporizador 555. É eficiente para gerar pulsos quadrados de baixa frequência e ciclo de trabalho ajustável. A parte esquerda do IC inclui os pinos 1-4- Ground, Trigger, Output e Reset. Os pinos 5-8 estão no lado direito. Os pinos 5, 6, 7 e 8 são a tensão de controle, o limite, a descarga e a tensão de alimentação positiva, respectivamente. O circuito principal consiste em 555 IC, dois resistores, dois capacitores e uma fonte de tensão de 5-15 Volts. Este circuito pode ser otimizado ainda mais usando um diodo para produzir uma onda quadrada perfeita. O temporizador 555 pode criar facilmente ondas quadradas no modo astável.

O diagrama do circuito é mostrado na figura 5. O pino 2 (gatilho) e o pino 6 (limite) são conectados de forma que o circuito dispara continuamente em cada ciclo. O capacitor C carrega através de ambos os resistores, mas descarrega apenas através de R₂ conectado ao pino 7 (descarga). O temporizador começa quando a tensão do pino 2 diminui abaixo de 1/3V_CC. Se o temporizador 555 for acionado através do pino 2, a saída do pino 3 torna-se alta. Quando esta tensão sobe até 2/3V_CC, o ciclo termina e a saída do pino 3 torna-se baixa. Este fenômeno resulta em uma saída de onda quadrada.

As equações abaixo determinam o tempo de carregamento ou T_on e o tempo de descarga ou T_WOW!:

T_on= 0.693 (R₁+R₂)C

T_WOW!= 0.693R₂C

Portanto, o tempo de ciclo total T = 0.693 (R₁+R₂+R₂) C = 0.693 (R₁+ 2R₂)C

Portanto, frequência f = 1/T = 1.44/(R₁+ 2R₂)C

Ciclo de trabalho =T_on/T=R₁+R₂/R₁+ 2R₂

Gerador de onda quadrada de frequência variável 555

Para fazer um gerador de onda quadrada de frequência variável, usamos um CI 555 temporizador. A princípio, colocamos os pinos 2 e 6 em curto-circuito. Em seguida, conectamos um fio jumper entre os pinos 8 e 4. Conectamos o circuito ao V positivo_cc. O pino 1 é conectado ao solo. Um capacitor de 10 nF é conectado ao pino 5. Um capacitor variável é conectado ao pino 2. Os pinos 4 e 8 são colocados em curto-circuito. Um resistor de 10 Kohm é conectado entre os pinos 7 e 8. Um potenciômetro de 100 Kohm é conectado entre os pinos 6 e 7. Este circuito produz formas de onda quadradas. Podemos ajustar a frequência com a ajuda do potenciômetro.

Gerador de onda quadrada ATtiny85

O microcontrolador ATtiny85 AVR de 8 bits baseado em CPU RISC, possui uma interface de 8 pinos e um conversor ADC de 10 bits. O temporizador em ATtiny85 configura o modo de modulação por largura de pulso e ajuda a variar o ciclo de trabalho para que a onda quadrada apropriada seja gerada.

Gerador de som de onda quadrada

As ondas quadradas são uma das quatro ondas fundamentais que criam o som. As outras três ondas são a onda triangular, a onda senoidal e a onda dente de serra. Juntas, as ondas podem produzir sons diferentes se variarmos a amplitude e a frequência. Se aumentarmos a tensão, ou seja, a amplitude, o volume do som aumenta. Se aumentarmos a frequência, o tom do som aumenta.

Geração de onda quadrada de 1khz em 8051

Podemos programar os microcontroladores 8051 para gerar uma onda quadrada com a frequência desejada. Aqui, a frequência do sinal é de 1 kHz, então o período de tempo é de 1 milissegundo. O ciclo de trabalho de 50% é melhor para ondas quadradas perfeitas. Então, T_on=T_WOW!= 0.5 ms.

Circuito e conexões: Para fazer o circuito, precisamos dos seguintes componentes-

• Microcontrolador ‌8051
• ‌ Conversor digital para analógico
• Resistores e capacitores
• Amplificador operacional

Conectamos o pino de reinicialização à fonte de tensão (Vcc) e os pinos de dados DAC à porta 1 do microcontrolador 8051. O bit mais significativo deve ser conectado com o A₁ pino (pino 5) no DAC e o bit menos significativo com o A₈ PIN.

Lógica: Inicialmente, configuramos qualquer uma das portas 8051 para lógica 1 ou alta e, em seguida, esperamos algum tempo para obter uma tensão CC constante. Esse tempo é conhecido como atraso. Agora, configuramos a mesma porta para o valor lógico 0 ou baixo e, novamente, esperamos algum tempo. O processo continua em loop até desligarmos o microcontrolador.

Gerador de onda quadrada usando IC 741 | gerador de onda quadrada usando op amp 741

O circuito gerador de ondas quadradas IC 741 está representado na figura acima (figura 6). O amplificador operacional no circuito construído usando o IC geral 741. O pino 2 do IC é conectado ao terminal inversor e o pino 3 é conectado ao terminal não inversor. O pino 7 e o pino 4 são conectados à tensão de alimentação positiva e negativa, respectivamente. A saída é conectada ao pino 6. O capacitor, o resistor e o divisor de tensão são conectados, conforme mostrado na figura.

O princípio de funcionamento do circuito IC 741 é semelhante ao do gerador de onda quadrada geral. O capacitor continua carregando e descarregando entre a tensão de saturação positiva e negativa. Assim, ele produz a onda quadrada. 

O período de tempo T=2RC ln (2R₁+R₂/R₂)

A frequência é o recíproco do período de tempo, ou seja, f=1/2RC ln (2R₁+R₂/R₂)

Código MATLAB para gerar onda quadrada

O comando Matlab para gerar uma onda quadrada é dado abaixo-

clc
close all
clear  #clearing all previous data
t=1:0.01:50;  #defining X axis from 1 to 50 with step 0.01
Y=square (t,50);   #taking a variable Y for a square wave with 50% duty cycle
plot(Y,t);  #plotting the curve
xlabel('Time');  #labelling X-axis as Time
ylabel('Amplitude');  #labelling Y-axis as Amplitude
title('Square Wave'); #the title of the plot is Square Wave
axis([-2 1000 5 -5]);  #modifying the graph for visualization

Multivibrador astável do gerador de onda quadrada

Gerador de onda quadrada usando transistor | transistor gerador de onda quadrada

Outra técnica de construção de um gerador de onda quadrada (Astable Multivibrator) é usar um BJT ou transistor de junção bipolar. A operação deste gerador de onda quadrada ou multivibrador astável depende da propriedade de chaveamento do BJT. Quando um BJT atua como uma chave, ele tem dois estados - ligado e desligado. Se conectarmos + V_cc no terminal coletor do BJT quando a tensão de entrada V_i for menor que 0.7 volt, o BJT está desligado. No estado desligado, o coletor e o terminal emissor são desconectados do circuito.

Portanto, o transistor se comporta como uma chave aberta. Então eu_c= 0 (I_c é a corrente do coletor) e a queda de tensão entre o terminal do coletor e o terminal do emissor (V_ce) é V positivo_cc.

Agora, quando Vi> 0.7 volt, o BJT está no estado ligado. Colocamos em curto o coletor e o terminal emissor. Portanto, V_ce= 0 e o atual I_c será a corrente de saturação (Ic_sáb.).

O diagrama do circuito é mostrado na figura 7. Aqui, os transistores S₁ e Vendedores₂ parecem idênticos, mas têm diferentes propriedades de dopagem. S₁ e Vendedores₂ tem resistores de carga RL₁ e RL₂ e são enviesados ​​por R₁ e R₂, respectivamente. O terminal coletor de S₂ está conectado ao terminal de base de S₁ através do capacitor C₁, e o terminal coletor de S₁ está conectado ao terminal de base de S₂ através do capacitor C₂. Portanto, podemos dizer que os multivibradores astáveis ​​são feitos com duas configurações idênticas de emissor comum.

A saída é obtida de qualquer um dos dois coletores para o solo. Suponha que estejamos tomando Vc₂ como a saída. Portanto, todo o circuito está conectado à tensão de alimentação V_cc. O terminal negativo de V_cc está de castigo. Quando fechamos a chave K, ambos os transistores tentam permanecer no estado ligado. Mas, eventualmente, um deles permanece no estado ativado e o outro no estado desativado. Quando S₁ está no estado ligado, o coletor e o terminal emissor de S₁ entrar em curto. Então, Vc₁= 0. Enquanto isso, S₂ está no estado desligado.

Portanto, a corrente de coletor Ic₂= 0 e Vc₂= + V_cc. Então, para o T₁ intervalo de tempo, o transistor Vc₁ permanece na lógica 1, e Vc₂ permanece na lógica 0. Enquanto S₂ está no estado desligado, o capacitor C₂ é cobrado. Digamos que a tensão em C₂ é Vc₂. Então, conectamos o terminal positivo do capacitor à base de S₂, e o terminal negativo do capacitor para o emissor de S₂. Então, a tensão Vc₂ é fornecido diretamente para a base e o terminal emissor de S₂.

Como o capacitor está continuamente carregando, depois de algum tempo, Vc₂ sobe acima de 0.7 volts. Neste ponto, S₂ entra no estado ligado, e a diferença de tensão entre o coletor e o terminal emissor de S₂ é igual a zero. Agora, S₁ atua no estado ligado, e a tensão de saída de S₁ é + V_cc. O capacitor C₁ começa a carregar, e quando a tensão através do capacitor ultrapassa 0.7 volts, S₁ novamente muda seu estado. Então, para o T₁ intervalo de tempo, o transistor Vc₁ permanece na lógica 0, e Vc₂ permanece na lógica 1.

Este fenômeno se repete automaticamente até que a fonte de alimentação seja desligada. A transição contínua entre V_cc e 0 gera a onda quadrada.

Gerador de onda quadrada usando NAND Gate

O uso de uma porta NAND é uma das maneiras mais simples de fazer um gerador de onda quadrada. Precisamos dos seguintes componentes para construir o circuito: duas portas NAND, dois resistores e um capacitor. O circuito é mostrado na figura 8. A rede resistor-capacitor é o elemento de temporização neste circuito. O G₁ A porta NAND controla sua saída. A saída desta rede RC é realimentada para G₁ através do resistor R₁ como entrada. Este procedimento ocorre até que o capacitor esteja totalmente carregado.

Quando a tensão em C atinge o limite positivo de G₁, as portas NAND mudam de estado. Agora, o capacitor descarrega até o limite negativo de G₁, e novamente os portões mudam de estado. Este processo ocorre em um loop e produz uma forma de onda quadrada. A frequência desta forma de onda é calculada usando, f=1/2.2RC

Gerador de onda quadrada usando Schmitt Trigger

O funcionamento de um circuito gerador de onda quadrada do gatilho Schmitt é bastante semelhante à implementação da porta NAND. O circuito do gatilho Schmitt é mostrado na figura 9. Aqui também, a rede RC fornece o tempo. O inversor recebe sua saída na forma de feedback como uma das entradas.

Inicialmente, a entrada da porta NOT é menor do que a tensão de limite mínimo. Portanto, o estado de saída é alto. Agora, o capacitor começa a carregar através do resistor R₁. Quando a tensão no capacitor atinge a tensão limite máxima, o estado de saída novamente cai para baixo. Este ciclo se repete várias vezes e gera a onda quadrada. A frequência da onda quadrada é encontrada por f=1/1.2RC

Código verilog do gerador de onda quadrada | gerador de onda quadrada usando verilog

`timescale 1ns / 1ps
module square_wave_generator(
input clk,
input rst_n,
output square_wave
);
// Input clock is 100MHz
localparam CLK_FREQ = 100000000;
// Counter to toggle the clock
integer counter = 0;

reg square_wave_reg = 0;
assign square_wave = square_wave_reg;
always @(posedge clk) begin

if (rst_n) begin
counter <= 8'h00;
square_wave_reg <= 1'b0;
end

else begin

// If counter is zero, toggle square_wave_reg
if (counter == 8'h00) begin
square_wave_reg <= ~square_wave_reg;

// Generate 1Hz Frequency
counter <= CLK_FREQ/2 - 1; 
end

// Else count down
else
counter <= counter - 1;
end
end
endmodule

Programa 8051 C para gerar onda quadrada

#include <reg51.h> // including 8051 register file
sbit pin = P1^0; // declaring a variable type SBIT
for P1.0
main()
{
P1 = 0x00; // clearing port
TMOD = 0x09; // initializing timer 0 as 16 bit timer
loop:TL0 = 0xAF; // loading value 15535 = 3CAFh so after
TH0 = 0x3C; // 50000 counts timer 0 will be
overflow
pin = 1; // sending high logic to P1.0
TR0 = 1; // starting timer
while(TF0 == 0) {} // waiting for first overflow for 50 ms
TL0 = 0xAF; // reloading count again
TH0 = 0x3C;
pin = 0; // sending 0 to P1.0
while(TF0 == 0) {} // waiting for 50 ms again
goto loop; // continuing with the loop
}

Gerador de onda quadrada 8253

8253 é um temporizador de intervalo programável. Possui 3 contadores de 16 bits e opera em seis modos. Cada um dos contadores tem três modos como -CLK (frequência de clique de entrada), OUT (forma de onda de saída) e GATE (para habilitar ou desabilitar o contador). O Modo 3 é conhecido como o modo gerador de onda quadrada. Neste modo de operação, a saída é alta quando a contagem é carregada. A contagem é então diminuída gradualmente. Quando chega a zero, a saída torna-se baixa e, novamente, a contagem começa a ser carregada. Assim, uma onda quadrada é gerada.

Gerador de onda quadrada ajustável

Um gerador de onda quadrada ajustável pode ser construído usando um potenciômetro no lugar de um divisor de tensão geral. Como o valor do resistor pode ser alterado, podemos ajustar os parâmetros da saída de onda quadrada.

Vantagens do gerador de onda quadrada

Um gerador de onda quadrada tem as seguintes vantagens-

• O circuito pode ser facilmente projetado. Não precisa de nenhuma estrutura complexa.
• É eficaz em termos de custos.
• A manutenção do gerador de onda quadrada é muito fácil.
• Um gerador de onda quadrada pode produzir sinais com frequências máximas.

Gerador de onda quadrada comparador

Circuitos comparadores que são eficientes em histerese são usados ​​para fazer geradores de onda quadrada. Histerese se refere à ação de fornecer feedback positivo ao comparador. Esta histerese ocorre para o gatilho Schmitt e geradores de onda quadrada de porta lógica, e ondas quadradas quase perfeitas são geradas.

Gerador de onda quadrada de alta tensão

O gerador de onda quadrada de alta tensão pode ser feito usando um MOSFET (transistor de efeito de campo semicondutor de óxido metálico). Este dispositivo gerador de ondas quadradas é eficaz na produção de ondas quadradas de diferentes amplitudes.

Quadrado para gerador de onda senoidal | onda quadrada para gerador de onda senoidal

O circuito conversor de onda quadrada em onda senoidal usa várias redes RC. Possui três resistores e três capacitores. O filtro RC de três estágios primeiro transforma a onda quadrada em uma onda triangular e depois a converte em uma onda senoidal. Os valores do resistor e do capacitor decidem a frequência da onda quadrada.

Circuito gerador de onda quadrada para onda senoidal

Gerador de onda quadrada digital

Os geradores de função digital são uma das formas mais preferidas de gerar pulsos quadrados. É chamado de síntese digital direta (DSS). Os componentes necessários para o DSS são um acumulador de fase, um conversor digital para analógico e uma tabela de consulta contendo formas de onda. O DSS gera uma forma de onda periódica arbitrária a partir de um sinal de rampa e, portanto, gera uma rampa digital. Esta técnica é precisa e altamente estável.

Circuito gerador de onda quadrada de 1 MHz

O circuito oscilador de disparo Schmitt é uma das maneiras mais eficazes de gerar uma onda quadrada de 1 MHz. O circuito compreende dois inversores Schmitt, um resistor variável, alguns capacitores e resistores. 

Chip gerador de onda quadrada

741 O amplificador operacional IC é o chip mais popular para a geração de ondas quadradas. Além disso, 555 timer IC também é usado para fazer circuitos geradores de onda quadrada.

Aplicação de gerador de onda quadrada | aplicação de gerador de onda quadrada

As aplicações de um gerador de onda quadrada são-

• ‌ É usado para gerar ondas quadradas e outros circuitos que produzem ondas triangulares ou sinusoidais a partir de ondas quadradas.
• ‌Geradores de ondas quadradas são úteis no controle de sinais de clock.
• ‌É usado em instrumentos musicais para emular vários sons.
• ‌Geradores de função, osciloscópios de raios catódicos, fazem uso de geradores de onda quadrada.

Perguntas Frequentes:

Como você encontra a frequência de um gerador de onda quadrada?

Para um gerador de onda quadrada, T=2RC ln (2R₁+R₂/R₂). A frequência da onda é determinada a partir desta equação.

Portanto, frequência f=1/2RC ln (2R₁+R₂/R₂)

O que é o gerador de forma de onda triangular?

Um gerador de forma de onda triangular é um circuito gerador de forma de onda eletrônico.

Um gerador de forma de onda triangular gera ondas triangulares. Geralmente, um gerador de onda quadrada combinado com um circuito integrador produz ondas triangulares.

Como você pode gerar onda quadrada e onda triangular?

Um circuito multivibrador astável é considerado uma das melhores práticas para gerar ondas quadradas. Envolve um amplificador operacional, um capacitor, um resistor e uma rede divisora ​​de tensão.

Podemos usar a saída de onda quadrada obtida de um multivibrador astável como a entrada de um circuito integrador para gerar ondas quadradas. Além disso, podemos usar um circuito de feedback de gatilho Schmitt com um integrador para obter ondas triangulares.

Quais são as aplicações de um gerador de onda quadrada?

Um gerador de forma de onda quadrada é amplamente utilizado na eletrônica.

Algumas aplicações úteis de um gerador de onda quadrada são-

• Sinais de relógio
• ‌Emulação de som de vários instrumentos
• ‌ Circuitos conversores de onda seno / triangular
• ‌ Troca de transistor
• ‌ Verificação da resposta do amplificador
• ‌ Operações do sistema de controle

Eu quero fazer um gerador de onda quadrada de ciclo de trabalho variável, onde a tensão de entrada é 12V. Qual será o requisito e como fazer?

Um gerador de onda quadrada, combinado com diodos pode ajudar na variação do ciclo de trabalho.

O circuito gerador de onda quadrada fornecido abaixo nos permite fazer alterações no ciclo de trabalho. Dois diodos são conectados em paralelo aqui, mas em direções opostas. Um diodo começa a funcionar quando a saída é alta, o outro entra em operação quando a saída é baixa. Quando a saída é alta, o D₁ diodo começa a operar. Da mesma forma, quando a saída é baixa, D₂ opera. Assim, o circuito vai para a lógica alta e baixa e gera uma forma de onda quadrada.

O período de tempo T=2RC ln (2R₁+R₂/R₂)

Como gerar uma onda quadrada usando um amplificador operacional?

Sabemos que existem várias maneiras de gerar uma onda quadrada.

Um amplificador operacional, quando usado com um capacitor, um resistor e um divisor de tensão, produz saída como onda quadrada. A geração de onda quadrada acontece quando a saída alterna entre os tensão de saturação positiva e negativa continuamente.

Como posso gerar uma onda quadrada a partir de uma onda triangular usando apenas um resistor e um capacitor?

Sabemos que um circuito diferenciador fornece uma onda quadrada como saída quando recebe uma entrada de onda triangular.

Portanto, para gerar uma onda quadrada a partir de uma onda triangular, podemos manter o capacitor em série com a fonte e aterrar o resistor primeiro. Com isso, podemos fazer um filtro passa-alta. Se a frequência da onda triangular for menor que a frequência de corte do filtro passa-altas, o filtro diferencia a onda triangular e produz uma onda quadrada.

Qual é a equação da onda quadrada?

Uma onda quadrada pode ser representada de diferentes formas.

A equação mais comum de uma onda quadrada é -

x(t)=sgn(sin 2πt/T)=sgn(sin(2πft))

y(t)=sgn(cos 2πt/T)=sgn(cos(2πft))

Onde, T = Período de tempo ef = frequência da onda.

Podemos modificar a equação de acordo com as condições fornecidas.

Como converter uma onda triangular em uma onda quadrada?

A onda quadrada nada mais é do que a integral de uma onda triangular.

Para converter uma onda triangular em uma onda quadrada, podemos usar um circuito amplificador diferenciador. Este circuito é composto por um amplificador operacional, um capacitor e um resistor.

O que acontece se uma onda quadrada passar por um capacitor?

Diferentes geradores de forma de onda usam capacitores em seus circuitos.

Se uma onda quadrada passar por um capacitor, ela pode gerar diferentes tipos de formas de onda de acordo com os outros parâmetros do circuito.

Qual é a aplicação de um gerador de onda senoidal e quadrada de frequência de áudio?

Os instrumentos musicais utilizam geradores de formas de onda de alta qualidade.

Um gerador de onda senoidal e quadrada de frequência de áudio é usado como um oscilador de áudio. O circuito consiste em um oscilador de ponte Wein que fornece a melhor faixa de frequência de áudio.

Qual é a diferença entre onda de pulso e onda quadrada?

A onda quadrada nada mais é do que um subconjunto da onda de pulso.

Uma onda quadrada é um tipo especial de onda de pulso onde as metades positivas do ciclo são iguais às metades negativas. Uma onda de pulso com ciclo de trabalho de 50% é considerada uma onda quadrada.

Como gerar uma forma de onda trapezoidal a partir de um amplificador operacional?

Podemos gerar uma forma de onda trapezoidal em três etapas.

Este método fornece uma forma de onda quase trapezoidal.

• ‌Gerando uma onda quadrada
• ‌ Converter a onda quadrada em uma onda triangular usando um integrador
• Usando o circuito clipper para limitar a tensão sem afetar o resto da forma de onda.

Qual é a vantagem de usar uma forma de onda quadrada como sinal de entrada?

Uma forma de onda quadrada é uma forma de onda periódica de natureza não senoidal. A amplitude de uma onda quadrada fixou máximos e mínimos em uma determinada frequência.

As principais vantagens de usar uma forma de onda quadrada como um sinal de entrada é-

• ‌Tem uma ampla largura de banda de frequências.
• ‌ A visualização fácil e rápida em um osciloscópio é possível com ondas quadradas.
• ‌Formas de onda quadradas podem indicar problemas a serem corrigidos.

O circuito LC converte a tensão de saída de onda quadrada em saída senoidal pura? Em caso afirmativo, qual é a operação por trás disso?

Um circuito LC é uma rede que consiste em um ou vários indutores e capacitores.

Sim, os circuitos de filtro LC convertem com eficiência ondas quadradas em ondas senoidais. O circuito de filtro permite que apenas a frequência fundamental da onda quadrada passe e filtre outros harmônicos de alta frequência. Assim, a onda quadrada é convertida em uma onda senoidal.

Por que teremos onda quadrada como saída no circuito comparador?

Um circuito comparador compara um sinal sinusoidal CA com um sinal de referência CC.

O sinal de entrada ao se tornar maior do que o sinal de referência, produz uma saída positiva. Quando é menor que o sinal de referência, a saída é negativa. Em ambos os cenários, a diferença dos sinais é tão grande que é considerada equivalente à saída máxima possível (± V_sáb.) Portanto, é certo que a saída oscila continuamente entre a tensão de saturação positiva e negativa. É por isso que obtemos ondas quadradas como saída do comparador.

Como faço para gerar uma onda quadrada para diferentes ciclos de trabalho no 8051 usando C incorporado?

#include<reg51.h>
sbitpbit=PI^7;
void delay_on();
void delay_off();
void main()
{
TMOD=0x01;  //initializing timer 0 in mode 1
 while(1);        // repeating this
delay_on();   //800 microsecond delay
pbit=0;            //output pin low
delay_off();  //200 microsecond delay
}
}
//function for 800 microsecond delay
Void delay_on()
{
TH0=OxFD;
TR0=1;   //turning the timer 0 ON
while(!TF0);   //waiting for timer overflow
TR0=0;      //switching the timer 0 OFF
TF0=0;      //clearing the overflow flag
}
//function for 200 microsecond delay
Void delay_off()
{
TH0=OxFF;
TL0=0x48;
TR0=1;  
while(!TF0);   
TR0=0;     
TF0=0;     
}   //clearing TF0

Como escrevemos um código C embutido para gerar uma onda quadrada de 50 Hz?

#include<reg51.h>
void delay(int time)
{
int i,j;
for(i=0;i<time;i++)
for(j=0;j<922;j++);
}
void main()
{
while(1)
{
p1=255;
delay(10);
p1=0;
delay(10);
}
}

Kaushikee Banerjee

Olá... meu nome é Kaushikee Banerjee e concluí meu mestrado em Eletrônica e Comunicações. Sou um entusiasta da eletrônica e atualmente me dedico à área de Eletrônica e Comunicações. Meu interesse está em explorar tecnologias de ponta. Sou um aluno entusiasmado e mexo com eletrônicos de código aberto.