Generador de ondas de diente de sierra y su principio de funcionamiento.

Una forma de onda es una forma que representa cambios en la amplitud a lo largo del tiempo. Una forma de onda periódica incluye onda sinusoidal, onda cuadrada, onda triangular, onda de diente de sierra. En abscisas indica el tiempo y en ordenadas indica la amplitud. Mucha gente a menudo confunde la onda triangular con la onda de diente de sierra. El generador de ondas de diente de sierra es un tipo de forma de onda lineal no sinusoidal, y la forma de esta forma de onda es una forma de triángulo en la que el tiempo de caída y el tiempo de subida son diferentes. La forma de onda de diente de sierra también se puede llamar onda triangular asimétrica.


Generador de ondas de diente de sierra

Una forma de onda lineal, no sinusoidal, con forma de triángulo representa una forma de onda de diente de sierra en la que el tiempo de caída y el tiempo de subida son diferentes. Una forma de onda triangular lineal no sinusoidal representa una forma de onda triangular pura en la que el tiempo de caída y el tiempo de subida son iguales. El generador de ondas de diente de sierra también se conoce como forma de onda triangular asimétrica. La representación gráfica de una forma de onda de diente de sierra se da a continuación:

Generador de ondas de diente de sierra

Las aplicaciones de una forma de onda de diente de sierra se encuentran en la generación de frecuencia/tono, muestreo, conmutación de tiristores, modulación, etc.

Una forma de onda no sinusoidal no es más que una forma de onda de diente de sierra. Debido a que sus dientes se asemejan a una sierra, se denomina forma de onda de diente de sierra. En una forma de onda de diente de sierra inversa (o invertida), la onda desciende repentinamente y luego sube abruptamente.

La serie infinita de Fourier es

Se puede construir un diente de sierra convencional usando

donde A es la amplitud

Mediante el uso de una transformada rápida de Fourier, esta suma se puede calcular de manera más eficiente. En el dominio del tiempo, la forma de onda se crea digitalmente utilizando la forma sin banda limitada. El muestreo de armónicos infinitos da como resultado un sonido que contiene distorsión de aliasing.

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Diente de sierra de síntesis
Diente de sierra de síntesis

Principio de funcionamiento de un generador de ondas de diente de sierra utilizando 555

Se puede construir un generador de ondas de diente de sierra usando un transistor y un IC de temporizador 555 simple como se muestra en el diagrama de circuito a continuación. Se compone de un transistor, un condensador, un diodo Zener, resistencias de una fuente de corriente constante que se utilizan para cargar el condensador. Primero, suponga que el capacitor está completamente descargado. El voltaje a través del capacitor es cero y la salida del 555 es alta debido a los comparadores internos conectados al pin 2.

Generador de ondas de diente de sierra usando 555
Generador de ondas de diente de sierra usando 555

El capacitor comienza a cargarse para proporcionar voltaje porque el transistor interno de 555 corta el capacitor a tierra y se abre. Durante la carga, la salida del 555 baja si el voltaje supera los 2/3 del voltaje de suministro. Durante la descarga, la salida 555 se eleva si el voltaje en C cae por debajo de 1/3 del voltaje de suministro. Así, el condensador se carga y descarga entre 2/3 y 1/3 de la tensión de alimentación. Pero la desventaja es que requiere una fuente de alimentación bipolar. La frecuencia viene dada por

F = (Vcc-2.7) / (R*C*Vpp)

Dónde,

Vpp- Voltaje de salida pico a pico

Vcc- Tensión de alimentación

Para obtener el valor de frecuencia requerido, seleccione los valores apropiados para Vcc, Vpp, R y C

Generador de ondas de diente de sierra usando OP-AMP

Una forma de onda de diente de sierra se utiliza en circuitos de modulación de ancho de pulso y generadores de base de tiempo. Se usa un potenciómetro cuando el limpiaparabrisas se mueve a voltaje negativo (-V); entonces el tiempo de subida se hace mayor que el tiempo de bajada. Cuando el limpiaparabrisas se mueve hacia un voltaje positivo (+V), el tiempo de subida se vuelve menor que el tiempo de bajada.

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Generador de ondas de diente de sierra usando OP-AMP
Generador de ondas de diente de sierra usando OP-AMP

Cuando la salida del comparador se convierte en saturación negativa, se agrega un voltaje negativo a la terminal inversora, de modo que el limpiaparabrisas cambia a un suministro negativo. Esto hace que la diferencia de potencial a través de R1 disminuya y, por lo tanto, la corriente a través del capacitor y la resistencia disminuyan.

Onda de diente de sierra usando OP-AMP
Onda de diente de sierra con amplificador operacional

Entonces la pendiente disminuye y el tiempo de ascenso también disminuye. Cuando la salida del comparador está bajo saturación positiva, la diferencia de potencial a través de R1 aumenta y la corriente a través de la resistencia del capacitor también aumenta. Esto se debe a la presencia de un voltaje negativo en el terminal inversor. Entonces la pendiente aumenta y el tiempo de caída disminuye. Y la salida se obtiene como una forma de onda de diente de sierra.

Para el cableado del circuito, aquí están los componentes:

  • Amplificador operacional IC-741c
  • R-47K
  • R1-1K
  • R2- 180Ω

¿Qué es una onda sinusoidal?

Una curva matemática que describe una oscilación repetitiva regular se dice que es una onda sinusoidal u onda sinusoidal. A menudo, esto ocurre en el procesamiento puro y de señales, así como en la física, la química, las matemáticas aplicadas y muchos otros campos. Es la función del tiempo

Y(x, t) = A sen (kx-ωt+Φ) +D

A es la amplitud
ω = 2πf, es la frecuencia angular
f es la frecuencia y se define como el número de oscilaciones por segundo.
Φ es el ángulo de fase
D es una amplitud central distinta de cero

¿Qué es la onda coseno?

La forma de la onda coseno es idéntica a la de la onda sinusoidal excepto que la onda coseno ocurre exactamente ¼ de ciclo antes que la onda sinusoidal correspondiente. La onda sinusoidal y la onda coseno tienen la misma frecuencia, pero la onda coseno adelanta a la onda sinusoidal en 90˚.

Y = cos x

onda coseno
onda coseno

Aplicaciones

  • La forma de onda de diente de sierra es la forma de onda más común que se utiliza para crear sonidos con sintetizadores de música analógicos y virtuales sustractivos. Por lo tanto, se utiliza en la música.
  • El diente de sierra es la forma de señales de deflexión horizontal y vertical que se utilizan para generar un marco en las pantallas de los monitores o televisores CRT.
  • El campo magnético colapsa repentinamente en el acantilado de la onda, haciendo que su haz de electrones descanse lo más rápido posible.
  • El campo magnético producido por el yugo de deflexión impulsa el haz de electrones hacia abajo en la rampa de onda, creando una línea de exploración.
  • Con una frecuencia mucho más baja, la deflexión vertical funciona de la misma manera que el sistema de deflexión horizontal.
  • La estabilidad de los componentes electrónicos mejora y, por lo tanto, no es necesario ajustar la linealidad horizontal o vertical de la imagen.
  • El voltaje positivo provoca una desviación en una dirección; el voltaje negativo provoca la desviación hacia el otro, y la desviación montada en el centro usa el área de la pantalla para representar una traza.
  • La parte de la rampa debe aparecer como una línea recta; de lo contrario, indica que el campo magnético, que es producido por el yugo de deflexión, no es lineal. Esto da como resultado una no linealidad y la imagen de la televisión está aplastada. Por lo tanto, en este lado de la imagen, el haz de electrones pasa más tiempo.
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Este es un generador de ondas de diente de sierra y su principio de funcionamiento. Creemos que la información proporcionada en este artículo es útil para una mejor comprensión de este proyecto. Además, para cualquier consulta relacionada con este artículo o cualquier ayuda para implementar los proyectos eléctricos y electrónicos, no dude en comunicarse con nosotros iniciando sesión en la sección de comentarios a continuación. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuál es el principio de funcionamiento del generador de ondas de diente de sierra?

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