Jednoduchý obvod generátora sínusových vĺn pomocou tranzistora

Predtým sme vytvorili jednoduchý obvod generátora štvorcových vĺn, dnes vám v tomto výučbe ukážeme, ako generovať sínusové vlny pomocou niekoľkých základných komponentov, ako sú tranzistor, rezistor a kondenzátor. Sínusová vlna je najčastejšie známa ako krivka striedavého prúdu. V tomto obvode tiež zostavíme tento striedavý priebeh, môžeme upraviť frekvenciu alebo znížiť šum sínusovej vlny iba zmenou hodnoty kondenzátorov a odporov.

Súčasti sú povinné

• 2N2222 NPN-tranzistor
• Osciloskop
• Rezistor (510, 1k, 10k a 2k)
• Kondenzátory (90nf, 100nf a 200nf)
• Napájanie 12v
• Pripojovacie vodiče

Schéma zapojenia

Ak vidíte nižšie uvedený obrázok zapojenia doštičky, nájdete viac kondenzátorov, ako je znázornené na schéme zapojenia vyššie. Je to preto, že sme zapojili niekoľko kondenzátorov do série a paralelne, aby sme získali požadované hodnoty kondenzátorov zobrazené v schéme zapojenia. Môžete tiež použiť akýkoľvek NPN-tranzistor namiesto vyššie uvedeného v obvode. Môžete tiež zmeniť hodnotu odporu a kondenzátora, aby ste zmenili úroveň frekvencie.

Pracovanie obvodu generátora sínusových vĺn:

Tu dávame obvodu 12v a nemôžeme ho napájať priamo do tranzistora. Preto používame rezistor R1 a R2, čím vytvoríme obvod deliča napätia pre predpätie tranzistora Q1. Použili sme tranzistor typu NPN, ktorý vedie prúd alebo predpína dopredu, iba ak je k jeho základnému kolíku poskytnutý pozitívny signál, inak zostáva otvorený alebo spätne predpätý.

Dvojica troch rezistorov (R3, R5 a R6) a kondenzátora (C1, C2 a C3) vytvára obvod RC oscilátora. Je to typ spätnoväzbového oscilátora, ktorý sa skladá zo zosilňovača, ako je tranzistor, ktorý sa používa v našom obvode, alebo môžeme použiť aj operačný zosilňovač.

Spočiatku je vstup v RC obvode jednosmerný prúd, ale po prvom prepnutí sa prevedie na sínusovú vlnu a potom zostane v sínusovej vlne.

Použili sme tri kondenzátory, každý z nich bude mať 60 stupňov fázového posuvu. Celkový fázový posun, ktorý dostaneme, je teda 180 stupňov, čo vyžaduje sínusová vlna.

V RC oscilátore sa časť výstupnej energie vracia späť na jeho vstup. Pre získanie pozitívnej spätnej väzby pozitívna spätná väzba pomáha amplitúde výstupu zostať stabilná. Výstupom RC obvodu je teda sínusová vlna so 180 stupňovým fázovým posunom, ktorá sa privádza do tranzistora a tu tranzistor pracuje ako zosilňovač, ktorý zosilňuje sínusovú vlnu a dostali sme ju na výstupnom kolíku.

Kondenzátor C5 funguje ako väzbový kondenzátor, ktorý blokuje jednosmerný prúd a umožňuje prechod iba sínusovej vlny a odpor R4 obmedzuje prúd kolektora.

Generátor sínusových vĺn využívajúci 4047 IC

Na generovanie sínusoidy môžeme použiť aj IC 4047. Tento IC sa všeobecne používa v invertorovom obvode a predtým sme pomocou tohto IC vytvorili generátor štvorcových vĺn. Pridaním niekoľkých rezistorov a kondenzátorov do predchádzajúceho obvodu môžeme získať sínusovú vlnu s IC 4047, ako je znázornené na schéme zapojenia nižšie:

Ďalej uvádzame ten malý obvod, ktorý musíme pridať do nášho generátora štvorcových vĺn, aby sme štvorcovú vlnu premenili na sínusovú vlnu.