Что такое хороший генератор прямоугольной волны?

Какую схему использовать для создания прямоугольной волны? Точная форма волны не так уж важна - я просто хочу, чтобы пьезо-зуммер запускался с частотой 150 кГц. Я также хочу эффективность и регулируемую амплитуду.

(Мотивация: я хочу испарить немного масла, чтобы сжечь его. Я выбираю 150 кГц после Wisp Glade, как взломано в Make.)

Самым простым, что я нашел, был этот, состоящий из конденсатора, 3 резисторов и операционного усилителя и компаратора. Это хороший дизайн?

Предполагая, что, согласно той же странице, он имеет период

$T = 2RC ln \dfrac{1+L}{1-L}$ где$L = \dfrac{R1}{R1+R2}$

Выбор R1 = R2 дает L = 1/2, давая (1 + L) / (1-L) = приблизительно e, давая проще

T = 2RC

Я здесь в лесу, но я предполагаю, что R1 = R2 = R - хороший выбор.

TI хочет 1/150 кГц; таким образом RC = 3.33e-6

Другой неожиданный выбор представляет себя. Скажем, резистор 100 Ом и конденсатор 0,033 мкФ? Этот выбор важен? Важен ли выбор операционного усилителя?

Извините за длинный вопрос, но если бы кто-то, кто знает, что они делают, мог прогуляться со мной здесь, я, несомненно, был бы благодарен.

Если вы воспользуетесь Google для генератора 555 квадратных волн, вы получите тысячи хитов для цепей на основе чипа 555, которые производят квадратные волны. Там в меандр калькулятор здесь , который позволит вам экспериментировать с расчетами.

Плюс в качестве дополнительного бонуса 555 фишек очень дешевы.

Или посмотрите на 556 чипов, которые в основном два 555 на одном чипе.

Для простого генератора люди часто сразу думают о 555 таймере IC. Эта схема еще проще:

74HC1G14 является единственной версией затвора из наиболее распространенных 74HC14 в SOT-23 пакета.

Обратите внимание: схема, к которой вы подключены, использует компаратор , а не ОУ. Вы можете использовать операционные усилители в схемах компаратора, но они не подходят для работы по разным причинам: операционные усилители оптимизированы для приложений усиления, когда входы подаются на одно и то же напряжение по обратной связи, и восстановление может занять много времени от насыщения, когда их входы увеличиваются в сторону через положительную обратную связь, как в этой схеме. Компаратор будет быстрее и будет делать правильные вещи.

Что касается микросхем: я бы использовал компаратор LM393 или 555 (трудно победить: многие производители, и вы можете получить его от Radio Shack или в больших количествах от Digikey в 11c) или 74xx123 ( этот от TI - 16c в большом количестве). Компаратору потребуется несколько больше деталей, чем двум другим.

Если вы хотите построить A-стабильный вибратор, то выбранная вами схема в порядке. Вы хотите сохранить значение R от загрузки операционного усилителя. Это означает, что вы выбираете R, чтобы не загружать операционный усилитель. Я бы сказал, что среднее пребывание в области сопротивления 10k-100k обеспечит вам безопасность, если вы используете операционный усилитель в основной полосе частот, такой как TL072 (FET) или LM358 (BJT).

С вашей схемой вам понадобятся подстроечные резисторы, чтобы заставить устройство «загружаться» правильно. Потенциометр в соответствии с R (ваш резистор обратной связи), вероятно, будет необходимо для настройки.

Я думаю, вы обнаружите, что сделать схему генератора таким образом очень сложно. Я сделал бы это, только если у вас есть веская причина не использовать микроконтроллер. Обычный штамп, пропеллер или схема mcu на основе Atmel могли бы создать ту же самую прямоугольную волну гораздо точнее. Таймер 555 также работал бы, но я бы просто пошел по маршруту MCU, вывод ATtiny 8 стоит 3 доллара, так почему бы просто не использовать это.

Но с мультивибраторами интересно играть, если вы просто играете, не забывайте буферизовать вывод, чтобы не загружать его! Удачи.

Разве вы не можете просто использовать стандартную схему кварцевого генератора , такую ​​как генератор Пирса , и управлять пьезоэлектрическим резонатором на своей собственной резонансной частоте?

Вот схема для ультразвукового очистителя , который, казалось бы, тот же принцип, что и ваш испаритель. Вы также можете посмотреть патенты на такие вещи, как ультразвуковые увлажнители, распылитель, распылитель и т. Д.

Независимо от того, что вы используете, у вас должен быть резонансный индуктор, подключенный последовательно к пьезо, чтобы подавать на него сотни вольт. http://www.techmind.org/sl/#electric

Конечно, микроконтроллер излишне убивает, когда в нем есть именно такой осциллятор, чтобы запустить часы. Вы будете использовать кварцевый генератор для управления компьютером, чтобы управлять кварцевым генератором.

Как советуют @ Scott Murphy и @Lou, я собираюсь реализовать это с Arduino (с которым я знаком), работающим в усилителе. В зависимости от потребляемой мощности, возможно, имеет смысл переключиться на какую-то другую цепь позже, но я перейду этот мост, когда подойду к нему - если масло сгорает и потребление энергии выше, чем могло бы быть. В этом случае я попробую схему 555 или модифицирую нестабильный мультивибратор, о котором я говорил, как было рекомендовано.

Для усиления сейчас я буду использовать усилитель для наушников и при необходимости соберу схему операционного усилителя.

Будет обновляться здесь, как реализация приходит вместе (или разваливается).

Я согласен со Скоттом выше: микро - это то, что нужно, если только вы не играете с конкретным намерением обучения осцилляторам. Однако настроить амплитуду может быть немного сложно. Можете ли вы рассказать нам больше об этом? Нужно ли его настраивать один раз (или очень редко) для целей калибровки, или вам нужно часто менять его? Это должно быть настраиваемым пользователем, или это будет регулироваться на основе параметров в схеме? Какой диапазон амплитуды вам нужен, и разрешение (или, скорее, сколько шагов) вам нужно в этом диапазоне?

Самый простой способ - просто построить усилитель с регулируемым усилением, используя потенциометр для регулировки, если вам нужна только регулировка амплитуды в целях калибровки или для нечастой ручной регулировки.

Еще один способ сделать его регулируемым - это использовать ШИМ-выход микро и подать его на фильтр, но вам нужно будет создать фильтр, который пропустил 150 кГц и сгладил что-нибудь на вашей частоте ШИМ (которая будет зависеть от вашей микрочастоты). ). Это будет сложно и строго ограничит ваше разрешение.

Если вам нужна прямоугольная волна выше микровольта, вам определенно понадобится схема усилителя, и вы, вероятно, можете просто управлять усилением усилителя с помощью микро.

Если подумать, вы уверены, что вам нужно контролировать амплитуду? Вы, вероятно, можете контролировать все, что вы пытаетесь контролировать, с помощью других приемов. Если бы вы могли поделиться дополнительной информацией, мы могли бы дать вам другие идеи контроля.

Если вы просто хотите просто настроить усиление, я бы выбрал таймер 555. Затем используйте потенциометр параллельно с резистором на выходе, чтобы создать лог-горшок (не покупайте бревна, они являются мусорной оценкой лог-кривой, если вы не тратите мега-баксы), настроенный потенциометр находится здесь -> https://sound-au.com/project01.htm

Если вы хотите точного контроля, я бы согласился с другими ответами, типовая плата Arduino или MCU были бы намного лучше.

Не забывайте, объем не линейный!

Я сделал карманный генератор с открытым исходным кодом, названный Posc, он имеет две прямоугольные волны, генерируемые парой 555 таймеров, посмотрите, это может помочь -> http://www.sonodrome.co.uk/tutorials. html На этой странице есть несколько PDF-файлов, в которых показана схема и расположение компонентов.