我有一个在0 V和5 V之间振荡的波形发生器产生的方波。该发生器不支持负DC偏移。我需要将该信号下移至0 V值的中心,即在-2.5 V和2.5 V之间振荡(交流耦合吗?)。
有什么方法可以做到这一点?
(请原谅我,如果我弄乱了任何术语,我是行业的软件工程师。)
我有一个在0 V和5 V之间振荡的波形发生器产生的方波。该发生器不支持负DC偏移。我需要将该信号下移至0 V值的中心,即在-2.5 V和2.5 V之间振荡(交流耦合吗?)。
有什么方法可以做到这一点?
(请原谅我,如果我弄乱了任何术语,我是行业的软件工程师。)
Answers:
您需要做的就是简单地将所有直流偏移消除,而不要提供一个负值。这称为交流耦合。如果通过串联电容器运行方波发生器的输出,则它应能满足您的要求。但是,这将以使方波变小为代价。
下面为您显示了一个示例电路:
输出看起来像这样(绿色迹线=发电机输出,蓝色迹线=跨电阻电压):
由于没有理想的电容器,您可能会得到一点电压损失(这意味着您的峰值将比+/- 2.5V少一点),但是如果您使用合适的电容器,则可以获得相当不错的方波输出。您将不得不进行试验并看看。通常,对于台式方波发生器输出的任何频率,选择的电容器值越大,输出波形就越接近原始波形。
已经提出了电容耦合,但这有两个主要缺点:
一个好的函数发生器将有一个电位计来设置信号的偏移量。自己完成此操作的一种方法是制作一个电阻式电压加法器。通过电阻将信号和偏置电压分别连接到加法点。很简单,但这会改变信号的输出阻抗。更好的方法是主动执行此操作:
在这里,信号和偏移量仅能看到虚拟接地的输入电阻,因此它们的响应性非常好。级别不会互相影响。运算放大器将使其具有较低的输出阻抗。您可能需要快速运算放大器(高增益带宽乘积,GBP或GBW),具体取决于方波的频率。
另外请记住,这会使您的信号反相。
您可以将其与电容器耦合到负载,但是根据负载阻抗和电容,它会从深波的边缘滚落。如果有问题,您可以添加一个缓冲放大器来匹配阻抗。该电容器将为您提供所需的期望AC耦合。
这是在诸如LT Spice(免费)之类的香料程序中进行仿真的简单电路。您可以看到频率,电容和负载阻抗对内置示波器的电路有什么影响。