Generatore di Onda Quadra e Triangolare

ELETTRONICA II
Prof. Dante Del Corso - Politecnico di Torino
Parte E: Circuiti misti analogici e digitali
Lezione n. 20 - E - 2:
Oscillatori e generatori di segnale
Generatori quadro-triangolo
Circuiti misti analogici e digitali 2
• Oscillatori e generatori di segnale
• Segnali binari; definizioni
• Generatore di onda quadra e triangolare
• Esperimento di laboratorio
Oscillatori, generatori di segnale
• Generano un segnale con parametri noti:
Forma (sinusoide, quadro, impulsi, ..)
Ampiezza
Frequenza/periodo
OSCILLATORE
VU
Tipi di oscillatori
• Oscillatori sinusoidali
• Generatori quadri/triangolo, formatori di
funzione
• Generatori di onda quadra e di impulsi
• Oscillatori a quarzo (per applicazioni
digitali)
• Oscillatori controllati in tensione/corrente
Oscillatori sinusoidali
• Presentati in Elettronica I, lezione 28
• Obbiettivi:
precisione della frequenza
stabilitá
bassa distorsione
• Amplificatore con reazione positiva;
elemento risonante.
Segnali a onda quadra
TH TL
Segnale binario
VH
VL
Parametri:
Livelli:
Periodo:
Frequenza:
Duty Cycle:
T
VH,VL
T
f = 1/T
DC = TH/T
Definizioni
Se TL = TH (DC del 50 %), si ottiene
una ONDA QUADRA
Se TL >< TH (DC qualsiasi), si ottiene
una ONDA RETTANGOLARE (IMPULSI)
Segnali impulsivi
W
A
T
Parametri:
Ampiezza:
Larghezza:
Periodo:
A
W
T
(Frequenza, Duty Cycle)
Onda triangolare da onda quadra
VC
+
IC
R
C
VT
t
Onda quadra da onda triangolare
VS1
VS2
+
(VS1, VS2)
VU
Oscillatore quadro-triangolo
VC
+
VS1
VS2
IC
R
C
+
VT
(VS1, VS2)
VU
Oscillatore quadro-triangolo
• Il condensatore viene caricato a corrente
costante (circuito integratore con AO)
• La tensione sul condensatore e’ un
segnale triangolare a tratti lineari
VT = -VC = -IC t /C
IC = VU /R
VS1
VS2
Calcolo del periodo
VT = -VC = -IC t /C;
VS2 - VS1 = (VUH/R T1)/C
IC = VU /R
T1
VUH
T1 = C(VS2 - VS1) R/VUH
VS2
VC
VS1
VU
VUL
Variazione della frequenza
IC
VC
R
+
VS1
VS2
C
+
VT
(VS1, VS2)
VU
Variazione del duty cycle
• Variazione di parametri tra i due
semiperiodi
asimmetria di VUH rispetto
a VUL
sdoppiamento di R (diodi)
+
C
VT
Circuiti misti analogici e digitali 2
• Oscillatori e generatori di segnale
• Segnali binari; definizioni
• Generatore di onda quadra e triangolare
• Esperimento di laboratorio
Specifiche di progetto
• Frequenza:
50 ... 500 Hz
• Ampiezza onda triangolare:
> 8 VPP
• Valor medio onda triangolare: - 4 V ... + 4 V
• Duty Cycle:
25 ... 75 %
• Amplificatore Operazionale:
µA 747
• Alimentazione:
+15 V, -15 V
Circuito usato nel laboratorio
VT
VQ
CO
D1,D2
R2
RO
R1
P3
+VCC
-VCC
R4 P 2 R5
P1
R3
Elenco componenti
• C0
• R0
R1
R2
R3
R4, R5
• P1
P2
P3
15 nF
100 kΩ
47 kΩampiezza onda
150 kΩ
triangolare
1 kΩ
12 kΩ
10 kΩfrequenza
10 kΩvalor medio onda triang.
100 kΩ
duty cycle
Laboratorio
Generatore di onda
quadra e triangolare
Generatore onda triangolare-quadra
CO
15nF
RO
100kΩ
VT
VQ
R1
47kΩ
R2
150kΩ
Variazione frequenza
CO
15nF
RO
100kΩ
VT
VQ
R2
R1
P1
10kΩ
R3
1kΩ
Variazione offset onda triangolare
VT
VQ
CO
R2
RO
R1
+VCC
R4
R5
-VCC
12kΩ P2 12kΩ
10kΩ
P1
R3
Variazione duty-cycle
VT
D1,D2
1N4148 RO
47kΩ
P3
100kΩ
VQ
CO
R2
R1
+VCC
-VCC
R4 P2 R5
P1
R3