Unterscheiden zwischen einer Rechteckwelle oder einer Sägezahnwelle mit einer Schaltung ...?

Wenn die Frequenz für beide Wellen 100 kHz bei gleicher Amplitude sein soll, könnten Sie einen schmalen Bandpassfilter bei 200 kHz bauen, um das Signal durchzulassen. Theoretisch sollte eine reine Rechteckwelle nur ungeradzahlige Harmonische haben, daher sollte bei der Frequenz der zweiten Harmonischen nicht viel ausgegeben werden. Auf der anderen Seite hat eine Sägezahnwelle gerade und ungerade Harmonische, sodass Sie eine größere Ausgabe erhalten. Die Spitzenamplitude für die zweite Harmonische einer Sägezahnwelle wird einfach sein$\frac{2A}{\pi}$, wobei A die Spitzenamplitude des Eingangssägezahns ist. Wenn Sie möchten, können Sie den Ausgang des Bandpassfilters mit einem Spitzenwertdetektor und einer Art Komparator nachverfolgen.

Ein Entwurf einer Lösung: Vielleicht führen Sie es durch ein Unterscheidungsmerkmal. Die Ableitung einer Rechteckwelle besteht aus abwechselnd positiven und negativen Spitzen, während die Ableitung eines Sägezahns während der Rampenbits in einer Polarität mehr oder weniger konstant auf einem niedrigen Wert sein sollte, mit periodischen Spitzen mit größeren Werten im Gegenteil Polarität, wenn der Sägezahn zurückgesetzt wird. Also dann HPF, um die konstant niedrigen Werte zu beseitigen, die Sie von den Sägezahnrampen erhalten, und schauen Sie, ob Sie Spitzen beider Polaritäten oder nur einer einzigen Polarität erhalten.

Sie können einige einfache Wellenformen leicht erkennen, indem Sie die Flanken des Signals erkennen. Ein Rechteck hat schnell ansteigende und abfallende Flanken, ein Sägezahn hat je nach Signal nur schnell ansteigende oder schnell abfallende Flanken.

Sie prüfen also auf steigende und fallende Flanken: Wenn Sie beide erkennen, ist es quadratisch. Wenn Sie nur einen Typ erkennen, ist es ein Dreieck, solange Sie sicher sind, dass nur diese Signale eingegeben werden.

Versuchen Sie es mit einer Differentiator-Schaltung, die mit einem Operationsverstärker leicht zu bewerkstelligen ist. Siehe hier: http://www.physics.iitm.ac.in/courses_files/courses/eleclab03_odd/mathematical_operations.htm

Die Steilheit der Flanke wird im Ausgang des Differenzierers dargestellt.

Wenn Sie dieses Signal und seine Inversion in Schmitt-Trigger und / oder retriggerbare Monoflops einspeisen, haben Sie eine logische Darstellung von RisingFlank und FallingFlank, die Sie wiederum für weitere Berechnungen oder Anzeigen verwenden können.

Es gibt keine "richtige" Antwort darauf, da es wirklich von der Fähigkeit der Person abhängt, die die Schaltung entwirft, sie richtig aufzubauen. Einige Ansätze sind schwieriger als andere.

Da ich einen Audiohintergrund habe, würde ich einen audiobasierten Ansatz verwenden. Ich würde mich auf den sogenannten " Crest-Faktor " verlassen. Der Crest-Faktor ist im Grunde die Differenz zwischen RMS- und Peak-Pegel. Wenn Sie also zwei "VU-Meter" herstellen, eines, das den Spitzenwert maß, und ein anderes, das den RMS-Wert maß und den Unterschied vergleicht, dann könnten Sie ziemlich genau den Unterschied zwischen einer Rechteckwelle und einem Sägezahn erkennen.

Bei einer Rechteckwelle sind RMS- und Peak-Pegel identisch. Bei einer Dreieckswelle ist der RMS-Pegel 4,77 dB niedriger als der Spitzenwert. Eine Sägezahnwelle ähnelt einer Dreieckswelle, aber ich habe die genaue Zahl nicht zur Hand.

Eine weitere einfache Lösung für eine feste Amplitude: Verwenden Sie einen Komparator, um das Signal mit einer konstanten Spannung mit 95 % Amplitude zu vergleichen. ZB wenn die Amplitude der Welle 0v..1v ist, dann vergleichen Sie sie mit 950mv.

Eine Rechteckwelle mit 50 % Einschaltdauer ergibt eine Rechteckwelle mit 50 % Einschaltdauer. Eine Sägezahnwelle ergibt eine Rechteckwelle mit 5 % Arbeitszyklus. Sie können einen Mikrocontroller verwenden, um dies Zyklus für Zyklus zu erkennen.

Wenn man eine Rechteck- oder Sägezahnwelle durch einen Hochpassfilter leitet, dessen Grenzfrequenz weit über der Grundwelle der ursprünglichen Welle liegt, ist die Ausgabe entweder eine abwechselnde Folge positiver und negativer Impulse (für eine Rechteckwelle) oder etwas anderes hat nur Impulse in einer Richtung (für einen Sägezahn).

Siehe diese Schaltung auf Falstad:

Messungen:

Wenn das Signal eine feste Amplitude hat, können Sie das Signal durch einen Tiefpassfilter laufen lassen (das Signal mitteln) und die Durchschnittswerte vergleichen. Welcher Durchschnittswert höher ist, hängt von den Angaben zu den Einschaltdauern ab. Wenn jedoch die Rechteckwelle ein Tastverhältnis von 50 % und die Dreieckwelle 100 % beträgt, ist der Durchschnitt gleich und Sie müssen eine kompliziertere Lösung finden.