సిన్ వేవ్ కన్వర్టర్ నుండి సాధారణ చదరపు వేవ్

స్క్వేర్ వేవ్ టు సైన్ వేవ్ కన్వర్టర్ సర్క్యూట్ ఒక ముఖ్యమైన అనలాగ్ సర్క్యూట్, ఇది చదరపు తరంగ రూపాలను సైన్ వేవ్‌ఫారమ్‌లుగా మారుస్తుంది. ఇది గణిత కార్యకలాపాలు, ధ్వని, ఆడియో అప్లికేషన్, ఇన్వర్టర్లు, పవర్ సోర్స్, ఫంక్షన్ జెనరేటర్ మొదలైన ఎలక్ట్రానిక్స్ యొక్క అనేక రంగాలలో అనువర్తనాల విస్తృత వర్ణపటాన్ని కలిగి ఉంది.

ఈ ప్రాజెక్టులో, సైన్ వేవ్ కన్వర్టర్ సర్క్యూట్ నుండి చదరపు వేవ్ ఎలా పనిచేస్తుందో మరియు సాధారణ నిష్క్రియాత్మక ఎలక్ట్రానిక్స్ ఉపయోగించి ఎలా నిర్మించవచ్చో మేము చర్చిస్తాము. మీరు క్రింద జాబితా చేయబడిన ఇతర తరంగ రూప జనరేటర్ సర్క్యూట్లను కూడా చూడవచ్చు.

• స్క్వేర్ వేవ్ జనరేటర్ సర్క్యూట్
• సైన్ వేవ్ జనరేటర్ సర్క్యూట్
• ట్రయాంగిల్ వేవ్ జనరేటర్ సర్క్యూట్
• సావూత్ వేవ్ జనరేటర్ సర్క్యూట్

RC నెట్‌వర్క్ ఉపయోగించి స్క్వేర్ టు సైన్ వేవ్ కన్వర్టర్

6 నిష్క్రియాత్మక భాగాలు, అవి కెపాసిటర్లు మరియు మూడు రెసిస్టర్‌లను ఉపయోగించి స్క్వేర్ వేవ్ టు సైన్ వేవ్ కన్వర్టర్‌ను నిర్మించవచ్చు. ఈ మూడు కెపాసిటర్లు మరియు మూడు రెసిస్టర్‌లను ఉపయోగించి, 3 దశల RC నెట్‌వర్క్‌ను నిర్మించవచ్చు, ఇది చదరపు తరంగాన్ని ఇన్‌పుట్‌గా మరియు సైన్ వేవ్‌ను అవుట్‌పుట్‌గా తీసుకుంటుంది. సాధారణ సింగిల్ స్టేజ్ RC నెట్‌వర్క్ సర్క్యూట్ క్రింద చూపబడింది.

పై సర్క్యూట్లో, ఒకే- నిరోధక మరియు ఒకే కెపాసిటర్ ఉపయోగించబడే ఒకే-దశ RC వడపోత చూపబడుతుంది. పై సర్క్యూట్ చాలా సులభం. స్క్వేర్ వేవ్ యొక్క స్థితిని బట్టి కెపాసిటర్ ఛార్జ్ అవుతుంది. ఇన్పుట్లోని చదరపు తరంగం అధిక స్థితిలో ఉంటే, కెపాసిటర్ ఛార్జ్ అవుతుంది, మరియు చదరపు తరంగం తక్కువ స్థితిలో ఉంటే, కెపాసిటర్ డిశ్చార్జ్ అవుతుంది.

చదరపు తరంగం వంటి విభిన్న సిగ్నల్ వేవ్‌కు ఫ్రీక్వెన్సీ ఉంటుంది, ఈ ఫ్రీక్వెన్సీని బట్టి, సర్క్యూట్ల అవుట్పుట్ మారుతుంది. సర్క్యూట్ యొక్క ఈ ప్రవర్తన కారణంగా, RC ఫిల్టర్‌ను RC ఇంటిగ్రేటర్ సర్క్యూట్ అంటారు. ఒక RC ఇంటిగ్రేటర్ సర్క్యూట్ పౌన frequency పున్యాన్ని బట్టి సిగ్నల్ అవుట్‌పుట్‌ను మారుస్తుంది మరియు చదరపు తరంగాన్ని త్రిభుజాకార తరంగా లేదా త్రిభుజాకార తరంగాని సైన్ తరంగా మార్చగలదు.

స్క్వేర్ టు సైన్ వేవ్ కన్వర్టర్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

ఈ ట్యుటోరియల్‌లో, చదరపు తరంగాన్ని సైన్ వేవ్‌గా మార్చడానికి మేము ఈ RC ఇంటిగ్రేటర్ సర్క్యూట్‌లను (RC ఫిల్టర్ నెట్‌వర్క్‌లు) ఉపయోగిస్తున్నాము. పూర్తి కన్వర్టర్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం క్రింద ఇవ్వబడింది మరియు మీరు గమనిస్తే, దీనికి చాలా తక్కువ నిష్క్రియాత్మక భాగాలు మాత్రమే ఉన్నాయి.

సర్క్యూట్లో RC ఫిల్టర్ సర్క్యూట్ల మూడు దశలు ఉంటాయి. ప్రతి దశకు దాని స్వంత మార్పిడి ప్రాముఖ్యత ఉంది, ప్రతి దశ యొక్క పనిని అర్థం చేసుకుందాం మరియు తరంగ రూప అనుకరణను చూడటం ద్వారా చదరపు తరంగాన్ని సైన్ వేవ్‌గా మార్చడానికి ఇది ఎలా దోహదపడుతుంది.

స్క్వేర్ వేవ్ కన్వర్టర్ యొక్క వర్కింగ్ ప్రిన్సిపల్

స్క్వేర్ వేవ్ టు సైన్ వేవ్ కన్వర్టర్ ఎలా పనిచేస్తుందో తెలుసుకోవడానికి, ప్రతి RC ఫిల్టర్ దశలో ఏమి జరుగుతుందో అర్థం చేసుకోవాలి.

మొదటి దశ:

లో మొట్టమొదటి RC నెట్వర్క్ దశలో, అది సమాంతరంగా సిరీస్ మరియు కెపాసిటర్ లో ఒక నిరోధకం ఉంది. అవుట్పుట్ కెపాసిటర్ అంతటా లభిస్తుంది. కెపాసిటర్ సిరీస్లో రెసిస్టర్ ద్వారా ఛార్జ్ అవుతుంది. కానీ, కెపాసిటర్ ఫ్రీక్వెన్సీ-ఆధారిత భాగం కాబట్టి, ఛార్జ్ చేయడానికి సమయం పడుతుంది. అయితే, ఈ ఛార్జ్ రేటును ఫిల్టర్ యొక్క RC సమయ స్థిరాంకం ద్వారా నిర్ణయించవచ్చు. కెపాసిటర్ యొక్క ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జ్ ద్వారా, మరియు అవుట్పుట్ కెపాసిటర్ నుండి వచ్చినందున, తరంగ రూపం కెపాసిటర్ ఛార్జ్ వోల్టేజ్ మీద ఎక్కువగా ఆధారపడి ఉంటుంది. ఛార్జ్ సమయంలో కెపాసిటర్ వోల్టేజ్ formula- క్రింద ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది

V _C = V (1 - e ^{- (t / RC)})

మరియు ఉత్సర్గ వోల్టేజ్ దీని ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది-

V _C = V (e ^{- (t / RC)})

అందువల్ల, పై రెండు సూత్రాల నుండి, RC సమయ స్థిరాంకం సమయంలో కెపాసిటర్ దుకాణాలకు ఎంత ఛార్జ్ చేయబడుతుందో అలాగే కెపాసిటర్ కోసం ఎంత ఉత్సర్గ చేయబడుతుందో నిర్ణయించడానికి RC సమయ స్థిరాంకం ఒక ముఖ్యమైన అంశం. మేము కెపాసిటర్ యొక్క విలువను 0.1uF గా మరియు రెసిస్టర్‌ను 100 k-ohms గా క్రింది చిత్రం వలె ఎంచుకుంటే, దీనికి 10 మిల్లీ-సెకన్ల సమయ స్థిరాంకం ఉంటుంది.

ఇప్పుడు, ఈ RC ఫిల్టర్‌లో స్థిరమైన చదరపు తరంగం యొక్క 10ms అందించబడితే, RC సమయ స్థిరాంకంలో 10ms యొక్క కెపాసిటర్ యొక్క ఛార్జింగ్ మరియు ఉత్సర్గ కారణంగా అవుట్పుట్ తరంగ రూపం ఇలా ఉంటుంది.

తరంగం పారాబొలిక్ ఆకారపు ఘాతాంక తరంగ రూపం.

రెండవ దశ:

ఇప్పుడు మొదటి RC నెట్‌వర్క్ దశ యొక్క అవుట్పుట్ రెండవ RC నెట్‌వర్క్ దశ యొక్క ఇన్పుట్. ఈ RC నెట్‌వర్క్ పారాబొలిక్ ఆకారంలో ఉన్న ఎక్స్‌పోనెన్షియల్ వేవ్‌ఫార్మ్‌ను తీసుకుంటుంది మరియు దీనిని త్రిభుజాకార తరంగ రూపంగా చేస్తుంది. అదే RC స్థిరమైన ఛార్జింగ్ మరియు ఉత్సర్గ దృష్టాంతాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా, రెండవ దశ RC ఫిల్టర్లు కెపాసిటర్ ఛార్జ్ అయినప్పుడు నేరుగా ఆరోహణ వాలును మరియు కెపాసిటర్ డిశ్చార్జ్ అయినప్పుడు నేరుగా అవరోహణ వాలును అందిస్తుంది.

ఈ దశ యొక్క అవుట్పుట్ ర్యాంప్ అవుట్పుట్, సరైన త్రిభుజాకార తరంగం.

మూడవ దశ:

ఈ మూడవ RC నెట్‌వర్క్ దశలో, రెండవ RC నెట్‌వర్క్ యొక్క అవుట్పుట్ మూడవ RC నెట్‌వర్క్ దశ యొక్క ఇన్పుట్. ఇది త్రిభుజాకార రాంప్ తరంగాన్ని ఇన్‌పుట్‌గా తీసుకుంటుంది మరియు తరువాత త్రిభుజాకార తరంగాల ఆకృతులను మారుస్తుంది. ఇది త్రిభుజాకార తరంగం యొక్క ఎగువ మరియు దిగువ భాగం వాటిని వక్రంగా చేస్తుంది. అవుట్పుట్ సైన్ వేవ్ అవుట్పుట్కు చాలా దగ్గరగా ఉంటుంది.

స్క్వేర్ వేవ్ కన్వర్టర్ సర్క్యూట్ కోసం R మరియు C విలువలను ఎంచుకోవడం

కెపాసిటర్ మరియు రెసిస్టర్ విలువ ఈ సర్క్యూట్ యొక్క అతి ముఖ్యమైన పరామితి. ఎందుకంటే, సరైన కెపాసిటర్ మరియు రెసిస్టర్ విలువ లేకుండా, ఒక నిర్దిష్ట పౌన frequency పున్యానికి RC సమయ స్థిరాంకం సరిపోలదు మరియు కెపాసిటర్ ఛార్జ్ చేయడానికి లేదా విడుదల చేయడానికి తగినంత సమయం పొందదు. ఇది వక్రీకృత ఉత్పాదనకు దారితీస్తుంది లేదా అధిక పౌన frequency పున్యంలో కూడా, రెసిస్టర్ ఏకైక నిరోధకంగా పనిచేస్తుంది మరియు ఇన్పుట్ అంతటా ఇచ్చిన అదే తరంగ రూపాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. కాబట్టి, కెపాసిటర్ మరియు రెసిస్టర్ విలువలను సరిగ్గా ఎంచుకోవాలి.

ఇన్పుట్ ఫ్రీక్వెన్సీని మార్చగలిగితే, అప్పుడు యాదృచ్ఛిక కెపాసిటర్ మరియు రెసిస్టర్ విలువను ఎంచుకోవచ్చు మరియు కలయిక ప్రకారం ఫ్రీక్వెన్సీని మార్చవచ్చు. అన్ని వడపోత దశలకు ఒకే కెపాసిటర్ మరియు రెసిస్టర్ విలువను ఉపయోగించడం మంచిది.

శీఘ్ర సూచన కోసం, తక్కువ పౌన encies పున్యాల వద్ద, అధిక విలువ కెపాసిటర్‌ను ఉపయోగించండి మరియు అధిక పౌన encies పున్యాల కోసం, తక్కువ విలువ కెపాసిటర్‌ను ఎంచుకోండి. ఏదేమైనా, అన్ని భాగాలు, R1, R2 మరియు R3 ఒకే విలువ మరియు అన్ని కెపాసిటర్లు C1, C2, C3 ఒకే విలువ అయితే, కెపాసిటర్ మరియు రెసిస్టర్‌ను ఈ క్రింది సూత్రాన్ని ఉపయోగించి ఎంచుకోవచ్చు–

f = 1 / (2π x R x C)

F అనేది ఫ్రీక్వెన్సీ, R అనేది ఓంస్‌లో నిరోధక విలువ, C అనేది ఫరాడ్‌లోని కెపాసిటెన్స్.

స్కీమాటిక్ క్రింద మూడు-దశల RC ఇంటిగ్రేటర్ సర్క్యూట్ ఉంది, ఇది గతంలో వివరించబడింది. అయితే, సర్క్యూట్ 4.7nF కెపాసిటర్లు మరియు 1 కిలో-ఓమ్స్ రెసిస్టర్‌లను ఉపయోగిస్తుంది. ఇది 33 kHz పరిధిలో ఆమోదయోగ్యమైన ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిని సృష్టిస్తుంది.

మా స్క్వేర్ను సైన్ వేవ్ కన్వర్టర్ సర్క్యూట్‌కు పరీక్షిస్తోంది

స్కీమాటిక్ బ్రెడ్‌బోర్డ్‌లో తయారు చేయబడింది మరియు అవుట్పుట్ వేవ్‌ను తనిఖీ చేయడానికి ఓసిల్లోస్కోప్‌తో పాటు ఫంక్షన్ జెనరేటర్ ఉపయోగించబడుతుంది. చదరపు తరంగాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి మీకు ఫంక్షన్ జెనరేటర్ లేకపోతే, మీరు మీ స్వంత స్క్వేర్ వేవ్ జెనరేటర్‌ను లేదా అన్ని వేవ్‌ఫార్మ్ సంబంధిత ప్రాజెక్టులకు ఉపయోగించగల ఆర్డునో వేవ్‌ఫార్మ్ జనరేటర్‌ను కూడా నిర్మించవచ్చు. సర్క్యూట్ చాలా సులభం మరియు అందువల్ల మీరు క్రింద చూడగలిగే విధంగా ఇది బ్రెడ్‌బోర్డ్‌లో సులభంగా నిర్మించబడుతుంది.

ఈ ప్రదర్శన కోసం, మేము ఒక ఫంక్షన్ జెనరేటర్‌ను ఉపయోగిస్తున్నాము మరియు మీరు ఈ క్రింది చిత్రంలో చూడగలిగినట్లుగా, ఫంక్షన్ జెనరేటర్ కావలసిన 33 kHz స్క్వేర్ వేవ్ అవుట్‌పుట్‌కు సెట్ చేయబడింది.

అవుట్పుట్ను ఓసిల్లోస్కోప్‌లో గమనించవచ్చు, స్కోప్ నుండి అవుట్‌పుట్ యొక్క స్నాప్‌షాట్ క్రింద ఇవ్వబడింది. ఇన్పుట్ స్క్వేర్ వేవ్ పసుపు రంగులో మరియు అవుట్పుట్ సైన్ వేవ్ ఎరుపు రంగులో చూపబడింది.

20kHz నుండి 40kHz వరకు ఇన్పుట్ ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం సర్క్యూట్ expected హించిన విధంగా పనిచేసింది, సర్క్యూట్ ఎలా పనిచేస్తుందనే దానిపై మరిన్ని వివరాల కోసం మీరు ఈ క్రింది వీడియోను చూడవచ్చు. మీరు ట్యుటోరియల్‌ని ఆస్వాదించారని మరియు ఉపయోగకరమైనదాన్ని నేర్చుకున్నారని ఆశిస్తున్నాము. మీకు ఏవైనా ప్రశ్నలు ఉంటే, వాటిని క్రింది వ్యాఖ్య విభాగంలో ఉంచండి. లేదా మీరు ఇతర సాంకేతిక ప్రశ్నలను పోస్ట్ చేయడానికి మా ఫోరమ్‌లను కూడా ఉపయోగించవచ్చు.