सरल लहर लहर साइन लहर कनवर्टर करने के लिए

स्क्वायर वेन टू वेव वेइन कन्वर्टर सर्किट एक महत्वपूर्ण एनालॉग सर्किट है जो स्क्वेयर वेवफॉर्म को साइन वेवफॉर्म में परिवर्तित करता है । यह इलेक्ट्रॉनिक्स के कई अलग-अलग क्षेत्रों में अनुप्रयोगों का एक व्यापक स्पेक्ट्रम है, जैसे कि गणितीय संचालन, ध्वनिकी, ऑडियो अनुप्रयोग, इनवर्टर, पावर स्रोत, फ़ंक्शन जनरेटर, आदि।

इस परियोजना में, हम चर्चा करेंगे कि साइन वेव सर्किट सर्किट के लिए एक वर्गाकार लहर कैसे काम करती है और इसे सरल निष्क्रिय इलेक्ट्रॉनिक्स का उपयोग करके कैसे बनाया जा सकता है। आप नीचे सूचीबद्ध अन्य तरंग जनरेटर सर्किट भी देख सकते हैं।

• स्क्वायर वेव जेनरेटर सर्किट
• साइन वेव जेनरेटर सर्किट
• त्रिभुज वेव जेनरेटर सर्किट
• Sawtooth वेव जेनरेटर सर्किट

आरसी नेटवर्क का उपयोग करके साइन वेव कन्वर्टर को स्क्वायर

साइन लहर कनवर्टर के लिए एक स्क्वायर वेव 6 निष्क्रिय घटकों, कैपेसिटर और तीन प्रतिरोधों का उपयोग करके बनाया जा सकता है। इन तीन कैपेसिटर और तीन प्रतिरोधों का उपयोग करते हुए, एक 3 चरण आरसी नेटवर्क का निर्माण किया जा सकता है जो एक इनपुट के रूप में एक वर्ग तरंग और आउटपुट के रूप में साइन लहर लेता है। एक साधारण एकल चरण आरसी नेटवर्क सर्किट नीचे दिखाया गया है।

उपरोक्त सर्किट में, एक एकल-चरण RC फ़िल्टर दिखाया गया है जहाँ एक एकल रोकनेवाला और एक संधारित्र का उपयोग किया जाता है। उपरोक्त सर्किट बहुत सरल है। वर्ग तरंग की स्थिति के आधार पर संधारित्र को चार्ज किया जाता है। यदि इनपुट में वर्ग तरंग एक उच्च स्थिति में है, तो संधारित्र चार्ज हो जाएगा, और यदि स्क्वायर तरंग कम स्थिति में है, तो संधारित्र को छुट्टी मिल जाती है।

एक अलग सिग्नल तरंग जैसे कि चौकोर तरंग में एक आवृत्ति होती है, इस आवृत्ति के आधार पर, सर्किट का आउटपुट बदल जाता है। सर्किट के इस व्यवहार के कारण, RC फ़िल्टर को RC इंटीग्रेटर सर्किट कहा जाता है । आरसी इंटीग्रेटर सर्किट आवृत्ति के आधार पर सिग्नल आउटपुट को बदलता है और वर्ग तरंग को त्रिकोणीय तरंग या त्रिकोणीय तरंग को साइन लहर में बदल सकता है ।

स्क्वायर टू वेव वेन कन्वर्टर सर्किट डायग्राम

इस ट्यूटोरियल में, हम वर्ग तरंग को साइन वेव में बदलने के लिए इन RC इंटीग्रेटर सर्किट (RC फ़िल्टर नेटवर्क) का उपयोग कर रहे हैं। पूरा कनवर्टर सर्किट आरेख नीचे दिया गया है, और जैसा कि आप देख सकते हैं, इसमें केवल बहुत कम निष्क्रिय घटक हैं।

सर्किट में आरसी फिल्टर सर्किट के तीन चरण होते हैं। प्रत्येक चरण का अपना रूपांतरण महत्व होता है, आइए प्रत्येक चरण के कार्य को समझते हैं और यह तरंग अनुकार को देखते हुए वर्ग तरंग को साइन तरंग में परिवर्तित करने में कैसे योगदान देता है।

स्क्वायर वेव कन्वर्टर का कार्य सिद्धांत

यह जानने के लिए कि साइन वेव कन्वर्टर के लिए वर्गाकार तरंग कैसे काम करती है, यह समझने की जरूरत है कि प्रत्येक आरसी फिल्टर चरण में क्या हो रहा है।

पहला चरण:

में पहली बार आर सी नेटवर्क मंच है, यह समानांतर में श्रृंखला और संधारित्र में एक बाधा है। संधारित्र में आउटपुट उपलब्ध है। संधारित्र श्रृंखला में अवरोधक के माध्यम से चार्ज हो जाता है। लेकिन, जैसा कि संधारित्र एक आवृत्ति-निर्भर घटक है, चार्ज होने में समय लगता है। हालाँकि, इस चार्ज रेट को फ़िल्टर के आरसी समय स्थिर द्वारा निर्धारित किया जा सकता है । संधारित्र के चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के द्वारा, और चूंकि संधारित्र से आउटपुट आता है, तरंग संधारित्र चार्ज वोल्टेज पर अत्यधिक निर्भर है। प्रभारी समय के दौरान संधारित्र वोल्टेज formula- नीचे से निर्धारित किया जा सकता

वी _सी = वी (1 - ई ^{- (टी / आरसी)})

और निर्वहन वोल्टेज द्वारा निर्धारित किया जा सकता है-

वी _सी = वी (ई ^{- (टी / आरसी)})

इसलिए, उपरोक्त दो सूत्रों से, आरसी समय स्थिर एक महत्वपूर्ण कारक है यह निर्धारित करने के लिए कि आरसी समय निरंतर के दौरान संधारित्र के लिए कितना निर्वहन किया जाता है और साथ ही संधारित्र के लिए कितना निर्वहन किया जाता है। यदि हम संधारित्र के मान को 0.1uF और प्रतिरोधक को नीचे की छवि की तरह 100 k-ohms के रूप में चुनते हैं, तो इसका समय 10 मिली-सेकंड तक स्थिर रहेगा ।

अब, यदि आरसी फ़िल्टर के पार एक स्थिर वर्ग तरंग का 10ms प्रदान किया जाता है, तो 10ms के RC समय में संधारित्र के चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के कारण आउटपुट तरंग इस तरह होगी।

तरंग परवलयिक आकार की घातीय तरंग है।

दूसरे चरण:

अब पहले RC नेटवर्क स्टेज का आउटपुट दूसरा RC नेटवर्क स्टेज का इनपुट है । यह आरसी नेटवर्क पैराबोलिक-आकार के घातीय तरंग को लेता है और इसे त्रिकोणीय तरंग बनाता है। उसी आरसी निरंतर चार्जिंग और डिस्चार्जिंग परिदृश्य का उपयोग करके, संधारित्र के चार्ज होने पर दूसरा चरण आरसी फिल्टर एक सीधा आरोही ढलान प्रदान करता है और जब संधारित्र को छुट्टी मिलती है तो एक सीधी अवरोही ढलान।

इस चरण का आउटपुट रैंप आउटपुट, एक उचित त्रिकोणीय तरंग है।

तीसरा चरण:

इस तीसरे आरसी नेटवर्क चरण में, दूसरे आरसी नेटवर्क का आउटपुट तीसरे आरसी नेटवर्क चरण का इनपुट है। यह एक इनपुट के रूप में त्रिकोणीय रैंप तरंग लेता है और फिर त्रिकोणीय तरंगों के आकार को बदलता है। यह एक साइन लहर प्रदान करता है जहां त्रिकोणीय लहर के ऊपरी और निचले हिस्से को घुमावदार बनाते हैं। आउटपुट साइन साइन आउटपुट के बहुत करीब है।

स्क्वायर वेव कन्वर्टर सर्किट के लिए R और C मान का चयन करना

संधारित्र और रोकनेवाला मान इस सर्किट का सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर है। क्योंकि, उचित संधारित्र और प्रतिरोधक मान के बिना, आरसी समय स्थिर को किसी विशेष आवृत्ति के लिए मिलान नहीं किया जाएगा और संधारित्र को चार्ज या निर्वहन के लिए पर्याप्त समय नहीं मिलेगा। यह विकृत आउटपुट या उच्च आवृत्ति पर भी होता है, रोकनेवाला केवल प्रतिरोधक के रूप में काम करेगा और उसी तरंग का उत्पादन कर सकता है जैसा कि इनपुट में दिया गया था। इसलिए, संधारित्र और अवरोधक मानों को ठीक से चुना जाना चाहिए।

यदि इनपुट आवृत्ति को बदला जा सकता है, तो कोई यादृच्छिक संधारित्र और प्रतिरोधक मान चुन सकता है और संयोजन के अनुसार आवृत्ति बदल सकता है। सभी फ़िल्टर चरणों के लिए समान संधारित्र और अवरोधक मान का उपयोग करना अच्छा है।

कम आवृत्तियों पर एक त्वरित संदर्भ के लिए, एक उच्च मूल्य संधारित्र का उपयोग करें, और उच्च आवृत्तियों के लिए, कम मान संधारित्र चुनें। हालाँकि, यदि सभी घटक, आर 1, आर 2, और आर 3 एक ही मूल्य हैं और सभी कैपेसिटर सी 1, सी 2, सी 3 समान मूल्य हैं, तो संधारित्र और अवरोधक को नीचे दिए गए सूत्र का उपयोग करके चुना जा सकता है-

f = 1 / (2π x R x C)

जहाँ F आवृति है, R, ओम में प्रतिरोध मान है, C फराड में धारिता है।

नीचे योजनाबद्ध एक तीन-चरण आरसी इंटीग्रेटर सर्किट है जो पहले वर्णित है। हालांकि, सर्किट 4.7nF कैपेसिटर और 1 किलो-ओम प्रतिरोधों का उपयोग करता है। यह 33 kHz रेंज में स्वीकार्य फ्रीक्वेंसी रेंज बनाता है।

साइन वेव कन्वर्टर सर्किट में हमारे स्क्वायर का परीक्षण

योजनाबद्ध ब्रेडबोर्ड में बनाया जाता है और आउटपुट तरंग की जांच के लिए एक आस्टसीलस्कप के साथ एक फ़ंक्शन जनरेटर का उपयोग किया जाता है। यदि आपके पास स्क्वायर वेव जेनरेट करने के लिए फंक्शन जेनरेटर नहीं है, तो आप या तो अपना स्वयं का स्क्वायर वेव जेनरेटर या यहाँ तक कि एक Arduino Waveform जनरेटर भी बना सकते हैं, जिसका उपयोग आप सभी वेवफॉर्म संबंधित परियोजनाओं के लिए कर सकते हैं। सर्किट बहुत सरल है और इसलिए यह आसानी से ब्रेडबोर्ड पर बनाया गया है जैसा कि आप नीचे देख सकते हैं।

इस प्रदर्शन के लिए, हम एक फ़ंक्शन जनरेटर का उपयोग कर रहे हैं और जैसा कि आप नीचे की छवि में देख सकते हैं, फ़ंक्शन जनरेटर वांछित 33 kHz वर्ग तरंग आउटपुट पर सेट है।

आउटपुट को एक आस्टसीलस्कप पर देखा जा सकता है, गुंजाइश से आउटपुट का एक स्नैपशॉट नीचे दिया गया है। इनपुट स्क्वायर वेव को पीले रंग में और आउटपुट साइन लहर को लाल रंग में दिखाया गया है।

सर्किट 20kHz से 40kHz तक की इनपुट आवृत्ति के लिए अपेक्षित के रूप में काम करता है, आप सर्किट के काम करने के तरीके के बारे में अधिक विवरण के लिए नीचे दिए गए वीडियो को संदर्भित कर सकते हैं। आशा है कि आपने ट्यूटोरियल का आनंद लिया और कुछ उपयोगी सीखा। यदि आपके कोई प्रश्न हैं, तो उन्हें नीचे टिप्पणी अनुभाग में छोड़ दें। या आप अन्य तकनीकी प्रश्नों को पोस्ट करने के लिए हमारे मंचों का भी उपयोग कर सकते हैं।