Apa itu Generator Gelombang Persegi: Diagram Sirkuit & Keuntungan

Apa itu Generator Gelombang Persegi: Diagram Sirkuit & Keuntungan

Micheal Faraday (22ndSeptember 1971-25thAgustus 1867) adalah bapak generator. Generator gelombang persegi adalah salah satu jenis generator yang digunakan untuk menghasilkan bentuk gelombang dalam bentuk persegi, inverter pemicu Schmitt seperti TTL digunakan untuk membangun generator ini. Generator ini digunakan dalam pemrosesan sinyal dan elektronik. Ada berbagai jenis generator dalam berbagai ukuran, di dalamnya generator gelombang persegi adalah satu jenis. Artikel ini membahas gambaran umum generator gelombang persegi yang meliputi definisi, diagram rangkaian, dan penurunan periode waktu dan frekuensi.

Apa itu Generator Gelombang Persegi?

Generator gelombang persegi diartikan sebagai osilator yang memberikan keluaran tanpa masukan apapun, tanpa masukan apapun dalam artian kita harus memberikan masukan dalam waktu nol detik yang artinya harus berupa masukan impuls. Generator ini digunakan dalam pemrosesan sinyal digital dan aplikasi elektronik. Generator gelombang persegi juga dikenal sebagai Multivibrator Astabil atau berjalan bebas dan frekuensi generator gelombang persegi tidak tergantung pada tegangan keluaran. Diagram rangkaian dasar dan cara kerja generator gelombang persegi dijelaskan di bawah ini.




Sirkuit Generator Gelombang Persegi

Untuk mendesain generator gelombang persegi, dibutuhkan kapasitor, resistor, penguat operasional, dan catu daya. Kapasitor dan resistor dihubungkan ke terminal pembalik penguat operasional dan resistor R.1dan Rduaterhubung ke terminal non-pembalik dari penguat operasional. Diagram rangkaian generator gelombang persegi menggunakan penguat operasional ditunjukkan di bawah ini



Rangkaian Generator Gelombang Persegi menggunakan Op-Amp

Rangkaian Generator Gelombang Persegi menggunakan Op-Amp

Jika kita memaksa output untuk beralih antara tegangan saturasi positif dan tegangan saturasi negatif pada output penguat operasional, kita dapat mencapai gelombang persegi sebagai gelombang output. Idealnya tanpa input apapun yang diterapkan, output harus nol, itu dinyatakan sebagai



V.di luar(tegangan keluaran) = 0 V saat V.di(tegangan input) = 0 V.

Tetapi secara praktis kami mendapatkan beberapa keluaran bukan nol yang dinyatakan sebagai


V.0ut≠ 0



Resistor R1dan Rduamembentuk jaringan pembagi tegangan. Jika tegangan keluaran awal bukan nol kita mendapatkan tegangan di V.b.Jadi kita mendapatkan input positif di terminal non-pembalik dan terminal pembalik, kemudian keluaran diperkuat oleh penguatannya dan mencapai tegangan keluaran maksimum sehingga kita mendapatkan setengah dari gelombang persegi seperti yang ditunjukkan pada gambar (a).

Bentuk Gelombang Gelombang Persegi

Bentuk Gelombang Gelombang Persegi

Kapasitor mulai mengisi daya ketika kita memiliki input bukan nol di terminal pembalik. Ini akan mengisi terus menerus sampai tegangannya menjadi lebih besar dari V.b. Segera setelah Vclebih besar dari V.b(Vc> Vb). Input pembalik menjadi lebih besar daripada input non-pembalik dan karenanya output op-amp beralih ke tegangan negatif dan diperkuat hingga (-Vdi luar)maks.Dengan demikian akan didapatkan setengah negatif gelombang persegi seperti yang ditunjukkan pada gambar (b). Ini adalah aplikasi dari sebuah op-amp sebagai generator gelombang persegi.

Periode Waktu dan Penurunan Frekuensi Generator Gelombang Persegi

Pada gambar, Sirkuit Generator Gelombang Persegi Vduaadalah tegangan kapasitor, dan V.1adalah tegangan node pada terminal positif. Arus yang melalui op-amp bernilai nol karena karakteristik ideal dari sebuah op-amp. Mari kita pertimbangkan persamaan node dari diagram rangkaian.

V.1- V0/ Rdua+ V1/ R1= 0

V.1[1 / Rdua+ 1 / R1] = V0/ Rdua

V.1[R1+ Rdua/ R1Rdua] = V0/ Rdua

V.1(α) = V.0………… persamaan (1)

Mari kita ambil

α = R1+ Rdua/ R1= 1+ Rdua/ R1> 1

karena itu, α> 1 dan V.0> 1

Kapan V.0= + Vduduk

V.1= V0/ α = + Vduduk/ α = + V1

Kapan V.0= -Vduduk

V.1= - Vduduk/ α = -V1

Tegangan V.1hanya memiliki dua kemungkinan + V1dan - V1, jadi setiap kali V0mengubah V1juga berubah. Sekarang mari kita lihat bagaimana Vduaakan berubah. Tegangan V.duaakan menjadi pengisian dan pengosongan jika kita membentuk persamaan simpul di sini arus melalui kapasitor sama dengan arus.

C d / dt (0- Vdua) = V.dua- V0/ R

-C d Vdua/ dt = Vdua- V0/ R

d Vdua/ V0- Vdua= dt / RC

Jika kita menyelesaikan persamaan di atas akan didapatkan itu

0V2d (Vdua/ V0-Vdua) = ∫0tdt / RC

Awalnya, kita harus mengasumsikan tegangan kapasitor adalah nol

-log (V0- Vdua) = T / RC + K.

log (V0- Vdua) = -t / RC + K.

V.0- Vdua= K dan-t / RC………… persamaan (2)

Mensubstitusi t = 0, Vdua= 0 pada persamaan di atas akan didapat

K = V0…………………………… persamaan (3)

Dimana aku s0= 1

Substitusi persamaan (3) dalam persamaan (2) akan mendapatkan

V.0- Vdua= K dan-t / RC

V.dua= V0- V0aku s-t / RC

V.dua= V0[1-e-t / RC]

Menerapkan kondisi awal pada persamaan di atas

Tahap 1: Misalkan Vdua= 0, V0= + Vduduk

Pada tahap-1 tegangan Vduasedang mengisi daya hingga + V.1

Tahap 2: Misalkan Vdua= 0, V0= -Vduduk

Pada tahap-2 tegangan Vduasedang mengisi hingga -V1

[log (V0 + V1 / V0 - V1)] = 1 / RC [T / 2]

[log (αV1+ Vdua/ αV1- V1)] = 1 / RC [T / 2] ……………… persamaan (4)

Substitusi persamaan (1) dalam persamaan (4) akan mendapatkan

log [V1(α + 1) / V1(α - 1)] = [T / 2 RC]

log [((R1+ Rdua/ R1) +1) / ((R1+ Rdua/ R1) -1)] = T / 2 RC

log [R1+ Rdua+ R1/ R1+Rdua- R1] = T / 2 RC

log [2R1+ Rdua/ Rdua] = T / 2 RC

T = 2 RC log [2R1+ Rdua/ Rdua] ……… persamaan (5)

f = 1 / T

= 1/2 RC log [2R1+ Rdua/ Rdua ] ……… persamaan (6)

Persamaan (5) dan (6) adalah periode waktu dan frekuensi generator gelombang persegi

Rangkaian Generator Fungsi

Generator fungsi adalah jenis instrumen yang digunakan untuk menghasilkan berbagai jenis bentuk gelombang seperti bentuk gelombang sinusoidal, bentuk gelombang segitiga, bentuk gelombang persegi panjang, bentuk gelombang gigi gergaji, bentuk gelombang persegi, dan jenis bentuk gelombang yang berbeda ini memiliki frekuensi yang berbeda dan dapat dihasilkan dengan bantuan dari instrumen yang disebut generator fungsi. Frekuensi bentuk gelombang ini dapat disesuaikan dari fraksi Hertz hingga beberapa ratus kiloHertz dan generator ini memiliki kemampuan untuk menghasilkan bentuk gelombang yang berbeda pada saat yang sama dalam aplikasi yang berbeda. Diagram rangkaian generator fungsi menggunakan LM1458 ditunjukkan di bawah ini

fungsi-generator-sirkuit

fungsi-generator-sirkuit

Penguat operasional LM1458 adalah penguat operasional tujuan ganda dan jaringan bias serta jalur catu daya dari penguat operasional ganda ini adalah umum. Empat rangkaian terintegrasi pada rangkaian function generator tersebut adalah IC 1a, IC 1b, IC 2a, dan IC 2b. Sirkuit terpadu IC 1a disambungkan sebagai multivibrator astabil, IC 1b sirkuit terpadu disambungkan sebagai integrator, dan IC 2a juga disambungkan sebagai integrator.

10 generator fungsi terbaik di tahun 2020 adalah GM Instek SFG-1013 DOS, Function Generator DIY KIT oleh JYE Tech FG085, ATTEN ATF20B DDS, Rigol DGI02220 MHz Function Generator dengan saluran kedua, Eisco Labs Function Generator- 1KHz hingga 100 kHz, B & K Precision 4011A Function Generator, JYETech 08503 - Portable Digital Function Generator, Tektronix AFG1062 Arbitrary Function Generator, Keithley 3390 Arbitrary Function Generator, dan Rigol DG1062Z Function / Arbitrary Waveform Generator.

Keuntungan

Keuntungan dari generator gelombang persegi adalah

  • Sederhana
  • Mudah dalam perawatan
  • Murah

FAQ

1). Apa itu gelombang persegi?

Gelombang persegi adalah kisi-kisi berbentuk persegi yang terbentuk di permukaan laut dan gelombang ini juga dikenal sebagai gelombang silang atau gelombang lintas laut.

2). Apa jenis generator sinyal?

Jenis generator sinyal adalah Generator Frekuensi, Generator Bentuk Gelombang Sewenang-wenang, Microwave, dan Generator Fungsi RF, Generator Pitch, dan Generator Pola Digital.

3). Apa saja jenis sirkuit multivibrator?

Ada tiga jenis rangkaian multivibrator yaitu Rangkaian Multivibrator Monostabil, Rangkaian Multivibrator Astabil, dan Rangkaian Multivibrator Bistabil.

4). Apa fungsinya generator?

Generator fungsi adalah peralatan atau perangkat yang digunakan untuk menghasilkan bentuk gelombang listrik pada berbagai frekuensi. Bentuk gelombang yang dihasilkan oleh function generator adalah gelombang segitiga, gelombang persegi, gelombang sinewave, dan gelombang gigi gergaji.

5). Mengapa gelombang persegi berbahaya?

Gelombang persegi bisa sangat menakjubkan dan menarik untuk dilihat, tetapi sebenarnya berbahaya bagi perenang dan perahu. Ketika dua set sistem gelombang bertabrakan satu sama lain, itu menghasilkan bentuk atau pola gelombang yang terlihat seperti kotak di seberang lautan.

Dalam artikel ini gelombang persegi keuntungan generator, diagram rangkaian generator gelombang persegi, dan generator fungsi dibahas. Ini pertanyaan untuk Anda, mana generator gelombang persegi terbaik?