In elettronica, le forme d'onda sono per lo più tracciate in base alla tensione e al tempo. La frequenza e l'ampiezza del segnale possono variare a seconda del circuito. Esistono molti tipi di forme d'onda, come l'onda sinusoidale, l'onda quadra, l'onda triangolare, l'onda a rampa, l'onda a dente di sega, ecc. Ora, in questo tutorial ti mostreremo come progettare un circuito generatore di onde a dente di sega con guadagno regolabile e offset CC dell'onda, utilizzando l'amplificatore operazionale e il timer 555 IC.
Una forma d'onda a dente di sega è una forma d'onda non sinusoidale, simile a una forma d'onda triangolare. Questa forma d'onda è chiamata dente di sega perché sembra simile ai denti di una sega. La forma d'onda a dente di sega è diversa dalla forma d'onda triangolare perché un'onda triangolare ha lo stesso tempo di salita e di discesa mentre una forma d'onda a dente di sega sale da zero al suo valore di picco massimo e poi scende rapidamente a zero.
La forma d'onda a dente di sega viene utilizzata in filtri, circuiti amplificatori, ricevitori di segnali, ecc. Viene anche utilizzata per la generazione del tono, la modulazione, il campionamento, ecc. Di seguito è mostrata una forma d'onda a dente di sega ideale:
Materiale richiesto
- CI amplificatore operazionale (LM358)
- 555 Timer IC
- Oscilloscopio
- Transistor (BC557 - 1nos.)
- Potenziometro (10k - 2nos.)
- Resistore
- 4.7k - 1nos.
- 10k - 3nos.
- 22k - 3nos.
- 100k - 3nos.
- Condensatore (0.1uf, 1uf, 4.7uf, 10uf - 1nos. Ciascuno)
- Breadboard
- Alimentazione 9V (batteria)
- Salto di fili
Schema elettrico
Funzionamento del circuito del generatore a dente di sega
Per la generazione di una forma d'onda a dente di sega abbiamo utilizzato un timer IC 555 e un CI doppio amplificatore operazionale LM358. In questo circuito, stiamo usando il transistor T1 come sorgente di corrente controllata con emettitore e collettore regolabili. Qui il 555 Timer IC viene utilizzato in modalità astabile.
I resistori R2 e R3 impostano una tensione di polarizzazione per polarizzare il pin di base del transistor PNP T1. Inoltre, R1 viene utilizzato per impostare la corrente dell'emettitore che imposta efficacemente la corrente del collettore e questa corrente costante carica il condensatore C1 in modo lineare. Ecco perché riceviamo un'uscita di rampa. Sostituendo R1 con un potenziometro è possibile regolare la velocità della rampa.
Mettendo in cortocircuito il trigger, la scarica e il pin di soglia del timer 555 direttamente con il condensatore C1, questo consente al condensatore di caricarsi e scaricarsi.
Qui, il primo amplificatore operazionale O1 funziona come un buffer invertente di spostamento del livello. Poiché si tratta di un buffer invertente, la parte inferiore della rampa diventerà la parte superiore della rampa invertita.
Quindi, l'uscita di questo amplificatore operazionale è collegata al POT P1, che viene utilizzato per regolare l'ampiezza del segnale. Allo stesso modo, l'amplificatore operazionale O2 viene utilizzato per regolare l'offset CC del segnale. E l'uscita è presa dal terminale di uscita dell'amplificatore operazionale O2.
La prima sonda dell'oscilloscopio è collegata a questa uscita e la seconda sonda è collegata all'impulso di trigger, che proviene dal terminale di uscita dell'IC del timer 555. Quindi, dopo aver collegato entrambe le sonde dell'oscilloscopio, l'uscita della forma d'onda a dente di sega apparirà come l'immagine riportata di seguito:
Per regolare il guadagno e l'offset CC del segnale, spostare rispettivamente il potenziometro P1 e P2.