Generatore di Onda Quadra e Triangolare - Corsi di Laurea a ...

ELETTRONICA II
Prof. Dante Del Corso - Politecnico di Torino
Parte E: Circuiti misti analogici e digitali
Lezione n. 20 - E - 2:
Oscillatori e generatori di segnale
Generatori quadro-triangolo

Circuiti misti analogici e digitali 2
• Oscillatori e generatori di segnale
• Segnali binari; definizioni
• Generatore di onda quadra e triangolare
• Esperimento di laboratorio

Oscillatori, generatori di segnale
•Generano un segnale con parametri noti:
Forma (sinusoide, quadro, impulsi, ..)
Ampiezza
Frequenza/periodo
OSCILLATORE
V U

Tipi di oscillatori
•Oscillatori sinusoidali
•Generatori quadri/triangolo, formatori di
funzione
•Generatori di onda quadra e di impulsi
•Oscillatori a quarzo (per applicazioni
digitali)
•Oscillatori controllati in tensione/corrente

Oscillatori sinusoidali
•Presentati in Elettronica I, lezione 28
•Obbiettivi: precisione della frequenza
stabilitá
bassa distorsione
•Amplificatore con reazione positiva;
elemento risonante.

Segnali a onda quadra
Segnale binario
V H
V L
T H
Parametri: Livelli: V H,V L
Periodo: T
Frequenza: f = 1/T
Duty Cycle: DC = T H /T
T L
T

Definizioni
Se T L = T H (DC del 50 %), si ottiene
una ONDA QUADRA
Se T L >< T H (DC qualsiasi), si ottiene
una ONDA RETTANGOLARE (IMPULSI)

Segnali impulsivi
W
T
Parametri: Ampiezza: A
Larghezza: W
Periodo: T
A
(Frequenza, Duty Cycle)

Onda triangolare da onda quadra
-
+
V C
C
I C
V T
R
t

Onda quadra da onda triangolare
V S1
V S2
+
(V S1, V S2)
V U

Oscillatore quadro-triangolo
V S1
V S2
-
+
V C
C
I C
V T
R
+
(V S1, V S2)
V U

Oscillatore quadro-triangolo
•Il condensatore viene caricato a corrente
costante (circuito integratore con AO)
•La tensione sul condensatore e’ un
segnale triangolare a tratti lineari
V T = -V C = -I C t /C
I C = V U /R
V S1
V S2

Calcolo del periodo
V T = -V C = -I C t /C; I C = V U /R
V S2 - V S1 = (V UH/R T 1)/C
T 1 = C(V S2 - V S1) R/V UH
V U
V C
T 1
V UH
V S2
V S1
V UL

V C
Variazione della frequenza
V S1
V S2
I C
-
+
C
V T
R
+
(V S1, V S2)
V U

Variazione del duty cycle
•Variazione di parametri tra i due
semiperiodi asimmetria di V UH rispetto
a V UL sdoppiamento di R (diodi)
-
+
C
V T

Circuiti misti analogici e digitali 2
• Oscillatori e generatori di segnale
• Segnali binari; definizioni
• Generatore di onda quadra e triangolare
• Esperimento di laboratorio

Specifiche di progetto
• Frequenza: 50 ... 500 Hz
• Ampiezza onda triangolare: > 8 V PP
• Valor medio onda triangolare: - 4 V ... + 4 V
• Duty Cycle: 25 ... 75 %
• Amplificatore Operazionale: μA 747
• Alimentazione: +15 V, -15 V

D 1 ,D 2
Circuito usato nel laboratorio
P 3
R O
C O
+V CC
V T
R 4
R 1
P 2
R 5
R 2
-V CC
V Q
P 1
R 3

Elenco componenti
• C0 15 nF
• R0 R1 R2 R3 R4, R5 100 kΩ
47 kΩampiezza onda
150 kΩ triangolare
1 kΩ
12 kΩ
• P1 P2 P3 10 kΩfrequenza
10 kΩvalor medio onda triang.
100 kΩ duty cycle

Laboratorio
Generatore di onda
quadra e triangolare

Generatore onda triangolare-quadra
R O
100kΩ
C O
15nF
V T
R 1
47kΩ
R 2
150kΩ
V Q

R O
100kΩ
Variazione frequenza
C O
15nF
V T
R 1
R 2
V Q
P 1
10kΩ
R 3
1kΩ

Variazione offset onda triangolare
R O
C O
+V CC
V T
R 4
R 1
P 2
R 5
12kΩ 12kΩ
10kΩ
R 2
-V CC
V Q
P 1
R 3

D1,D2 1N4148
RO 47kΩ
P 3
100kΩ
Variazione duty-cycle
C O
+V CC
V T
R 4
R 1
P 2
R 5
R 2
-V CC
V Q
P 1
R 3