Dreieckwellengeneratorschaltung mit op

Funktionsgenerator oder Wellenformgenerator ist ein integraler Bestandteil der Elektronik und wird zur Erzeugung verschiedener Arten von Wellenformen wie Sinuswelle, Rechteckwelle, Sägezahnwelle usw. verwendet. Wir haben bereits eine Sinuswellengeneratorschaltung, eine Rechteckwellengeneratorschaltung und einen Sägezahnwellengenerator entwickelt Schaltkreis. In diesem Tutorial zeigen wir Ihnen nun, wie Sie eine Dreieckwellenform-Generatorschaltung mit einem Operationsverstärker und einigen grundlegenden Komponenten entwerfen.

Eine Dreieckswelle besteht aus einer konstant ansteigenden Steigung, gefolgt von einer konstant abfallenden Steigung, und die Welle ähnelt einer schlecht gezeichneten Bergkette.

Dreieckwellengeneratoren werden in so unterschiedlichen Bereichen wie Transistorkurven-Tracern, PWM-Controllern, Klasse-D-Verstärkern und Tongeneratoren eingesetzt.

Erforderliche Teile

• 1x LM358 oder ähnlicher Operationsverstärker
• 3x 1K Widerstände
• 1x 10K Widerstand
• 1x 100K Widerstand
• 1x 1nF Keramikkondensator
• 1x 1uF Elektrolytkondensator

Operationsverstärker LM358

Operationsverstärker werden auch als Spannungskomparatoren bezeichnet. Wenn die Spannung am nichtinvertierenden Eingang (+) höher ist als die Spannung am invertierenden Eingang (-), ist der Ausgang des Komparators hoch. Und wenn die Spannung des invertierenden Eingangs (-) höher ist als das nicht invertierende Ende (+), ist der Ausgang NIEDRIG. Erfahren Sie hier mehr über die Funktionsweise von Operationsverstärkern.

Der LM358 ist ein rauscharmer Operationsverstärker mit zwei unabhängigen Spannungskomparatoren. Dies ist ein Allzweck-Operationsverstärker, der in vielen Modi wie Komparator, Sommer, Integrator, Verstärker, Differenzierer, Invertierungsmodus, Nichtinvertierungsmodus usw. konfiguriert werden kann. Um mehr über LM358 zu erfahren, gehen Sie durch LM358 verschiedene Schaltungen als Verstärker und Komparator

Schaltplan

Das Schema für den Dreieckswellengenerator des Operationsverstärkers ist unten angegeben:

Funktionsweise des Dreieckwellengenerators

Diese Schaltung ist ein einfaches Beispiel für einen Relaxationsoszillator, der einen einzelnen Operationsverstärker als Komparator verwendet.

Nehmen wir zunächst an, dass der Kondensator entladen ist. Dadurch wird der invertierende Eingang auf eine niedrigere Spannung als der nichtinvertierende Eingang eingestellt, der die Hälfte der Versorgungsspannung vom Widerstandsteiler beträgt.

Der Ausgang geht hoch, bis die Kondensatorspannung die Hälfte der Versorgungsspannung überschreitet. An diesem Punkt ist die Spannung am invertierenden Eingang größer als am nichtinvertierenden Eingang. Der Ausgang wird dann niedrig und entlädt den Kondensator. Gleichzeitig wirkt der 10K-Widerstand als Hysterese - wenn der Ausgang niedrig wird, hat der untere Schenkel des Spannungsteilers jetzt 1K und 10K parallel, was den Gesamtwiderstand verringert und die Referenzspannung verringert.

Die Werte des Hysteresewiderstands und des Widerstandsteilers können geändert werden, um die Frequenz zu erhöhen oder zu verringern.

Der Ausgang des Operationsverstärkers wird dann mit Wechselstrom gekoppelt, um ein Signal zu erzeugen, das einen gleichen positiven und negativen Swing aufweist. Dieses Signal kann leicht verstärkt werden.

Auf diese Weise kann ein einfacher Dreieckwellengenerator mit einem einzigen Operationsverstärker und wenigen diskreten Komponenten aufgebaut werden.