Wellenformerzeugung mit Operationsverstärker

Ich muss eine Schaltung entwerfen, die die in Abbildung 1 gezeigte Spannungswellenform erzeugt, wenn eine Eingangsspannung angelegt wird, wie in Abbildung 2 gezeigt. Abbildung 1 und Abbildung 2 befinden sich im zweiten Link unten. Es sind nur Opamps und RC-Schaltungen verfügbar und LTspice IV muss verwendet werden. Ich bin Elektrotechnik im zweiten Jahr und habe es in den letzten 8 Stunden versucht, aber ich werde einfach geschlossen, wie im ersten Link unten, der die .asc-Datei enthält, an der ich gearbeitet habe und an der Sie arbeiten können. Ich würde mich freuen, wenn Sie mir helfen, die Schaltung zu vervollständigen.

https://www.dropbox.com/s/tbs3i1e6ckk1c09/Draft10.asc

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Abbildungen 1 und 2

Aufrichtig

Vielen Dank, dass Sie sich durch die Beantwortung dieser Frage beteiligt haben. Die angegebenen Informationen sind wirklich hilfreich. Ich habe die Schaltung wie im folgenden Link angegeben entworfen. https://www.dropbox.com/s/gl48itw82hu4l4v/Yeni%20Microsoft%20Office%20Word%20Belgesi.docx Dieses Design beinhaltet jedoch noch zu viel Personal. Kann jemand ein besseres entwerfen und uns mitteilen?

Sogar der Spannungspegel der Ausgangswellenform erreicht 15,0 V Volt, was meiner Meinung nach laut OP bei 12,0 V liegen sollte. Und übrigens, was ist die niedrigere Spannung der Ausgangswellenform 0 V oder ??
Die niedrigere Spannung ist sehr wichtig für die Eingangs- und Ausgangswellenform. Außerdem sollte meiner Meinung nach ein Opamp mit Einzelversorgung verwendet werden. Was Sie in der .asc-Datei haben, ist ein Opamp mit doppelter Versorgung, und die Lösung liegt im "Invertieren des Verstärkers" und "Puffer" mit Opamp.
Die Integratorstufe um U1 wird wegdriften, zähmen Sie sie mit einem Widerstand parallel zum Kondensator. Mehrere Widerstände sind unpraktisch niedrig (z. B. < 100 Ω)
Umkehren. Integrieren. Beheben. Dies ergibt die Verzögerung von t0 bis t0+2, wenn die Rampe negativ ist. Angenommen, der Eingang ist +- (ich sehe eine Notiz mit der Aufschrift AC).

Antworten (4)

Sie müssen einen neuen Impuls aus dem ursprünglichen Impuls erstellen. Der neue Impuls sollte bei Null beginnen und auf eine positive Spannung ansteigen, wenn t = t0 + 2. Bei t = t0 + 6 sollte der Impuls abgeschlossen sein und zu Null zurückkehren.

Dadurch können Sie zwischen dem Start des neuen Impulses und t = t0 + 4 einen Integrator verwenden. Bei t = t0 + 4 sollte der Integrationsprozess ausgesetzt (oder angehalten) werden, bis der Impuls bei t = t0 + 6 endet. Danach Integration wird wiederhergestellt und der Ausgang wird heruntergefahren: -

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So würde ich es machen - viel Glück.

Umkehren. Integrieren. Beheben. Der Eingangsimpuls muss eine Wechselstrom- oder Doppelversorgung sein, die von einer Polarität zur anderen geht.

Stellen Sie sich vor, die Rampe beginnt bei t0 und ist negativ. Sie können sehen, warum es eine Verzögerung gibt. Gleichrichten, um Null zu erhalten, wenn die Rampe nicht positiv ist. Verwenden Sie einen "idealen" Gleichrichter für Operationsverstärker, damit keine 0,7 V von einer Diode abfallen.

Betrachten Sie die Ausgangswellenform als die Ausgabe eines Integrators. Um diese Ausgabe zu erzeugen, benötigen Sie eine Eingangswellenform, die 2 Sekunden lang null ist, dann 2 Sekunden lang positiv, 2 Sekunden lang null, 2 Sekunden lang negativ und schließlich null.

Eine solche Wellenform könnte durch Summieren einer Reihe von vier einzelnen Schrittwellenformen erzeugt werden:

Integratoreingang = Stufe (t-2) - Stufe (t-4) - Stufe (t-6) + Stufe (t-8)

Unter Verwendung der Kombination eines Integrators und eines Komparators kann eine Wellenform mit einem einzigen verzögerten Schritt konstruiert werden. Vier Kopien dieser Teilschaltung würden die oben benötigten vierstufigen Wellenformen erzeugen.

Reicht das als Hinweis?

Beachten Sie, dass wir davon ausgehen müssen, dass dies keine idealen Operationsverstärker mit einem unendlichen Ausgangsspannungsbereich sind, sondern echte Operationsverstärker mit einem endlichen Ausgangshub, der durch ihre Versorgungsspannungen bestimmt wird. Andernfalls können wir einen Operationsverstärker nicht sinnvoll als Komparator verwenden.

Vielen Dank für die nützlichen Informationen. Ich bin fertig. Ich muss jedoch fragen: Gibt es einen kurzen Weg, um diese Schaltung zu entwerfen? Dadurch, dass die entworfene Schaltung während der Laborzeit und auf einem Steckbrett implementiert wird. Es wird schwierig sein, sie in begrenzter Zeit zu bauen.
Das einzige, was ich vorschlagen kann, ist, im Voraus auf Millimeterpapier auszuarbeiten, wie Ihr Komponentenlayout für jede Teilschaltung aussehen wird. Dann sollte die eigentliche Montage im Labor sehr einfach sein.

Ich stimme Andi zu. Die Zeitmessung beginnt mit der Vorderflanke. Dann gibt es eine 2T-VERZÖGERUNG, bevor der Ausgang hochfährt. Nach einer weiteren Verzögerung von 4T wird der Ausgang heruntergefahren. Der Integrator benötigt 2T zum Ansteigen (von 0 auf 12 V) und 2T zum Abfallen. Dies würde bedeuten, dass die Zeitkonstanten oder Anstieg und Abfall gleich wären.

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Der Integrator ändert die Steigung nicht, indem er Null hinzufügt.
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