什么是好的方波发生器?


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什么是产生方波的好电路?确切的波形不是太重要-我只想让一个压电蜂鸣器以150 kHz的频率启动。我还想要效率和可调幅度。

(动机:我想蒸发一些油以燃烧它。我选择了Glade Wisp之后的150 kHz,如Make所破解。)

我发现最简单的一个是由一个电容器,3个电阻器和一个运算放大器以及一个比较器组成。这种设计是一个好方法吗?

假设是这样,根据同一页,它的周期为

T=2RCln1+L1L其中L=R1R1+R2

选择R1 = R2得到L = 1/2,得到(1 + L)/(1-L)=大约e,得到更简单

T = 2RC

我在这里的树林里,但我想R1 = R2 = R是一个不错的选择。

TI的要求是1 / 150kHz;因此RC = 3.33e-6

另一个任意选择出现了。假设有一个100欧姆的电阻和一个0.033 uF的电容器?这个选择重要吗?运算放大器的选择重要吗?

很抱歉,这个问题很长,但是如果知道自己在做什么的人可以和我一起走到这里,我一定会很感激的。


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我将根据@Lou的要求再添加一些解释。我的目标是制造一种适合轻量背包使用的橄榄油燃烧器。我不知道这是否行得通,但这是我想尝试的想法。这会将橄榄油变成一种多用途物品,可由我和我的炉子燃烧。每盎司的能量含量比酒精高,但其闪点太低,无法在正常温度下像液体一样燃烧。所以我的想法是将其超声汽化并燃烧蒸汽。
Grumdrig

橄榄油可以用灯芯细细燃烧,但是通常不会产生大量散装热量。它会更像一支小蜡烛。
XTL

是的,我知道。煮任何东西还不够,而且燃烧也不完全。(产生烟灰。)
Grumdrig

Answers:


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如果您为555方波发生器使用Google,那么基于555芯片的方波电路将获得数千次点击。有一个方波计算器这里,这应该让你的计算实验。

另外,作为额外奖励,555筹码非常便宜。

或者看一下556芯片,它们基本上是同一芯片上的两个555。


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如果有成千上万个这样的电路,您至少可以在这里复制一个
Federico Russo 2012年

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对于简单的振荡器,人们通常会立即想到555定时器IC。该电路甚至更简单:

振荡器

74HC1G14是在SOT-23封装更常见的74HC14的单个栅极版本。


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请注意:您链接的电路使用比较器,而不是运算放大器。您可以在比较器电路中使用运算放大器,但由于各种原因它们不能胜任工作:运算放大器针对放大应用进行了优化,在这些放大应用中,输入通过反馈被驱动至相同电压,并且可能需要很长时间才能恢复当其输入像本电路一样通过正反馈放大时,就会产生饱和。比较器会更快,并且会做正确的事。

至于电路:我要么使用LM393比较器,要么使用555(很难打败:很多制造商,您可以从Radio Shack 那里购买,或者从Digikey以11c的价格大量购买)或74xx123(TI的这是16c)大量)。比较器将需要比其他两个更多的零件。


LM358是双运放,而不是比较器。
克林特·劳伦斯

ack!没错,我的大脑抽筋了,我在想一架LM393。
詹森·S

当然,没有反馈的运算放大器的行为有点像比较器。是的,它与oc输出并不相同,但是您可以利用轨到轨的摆动来做类似的事情。
JustJeff

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如果要构建A稳定的振动器,则选择的电路很好。您将希望避免R值加载运算放大器。这意味着选择R使其不会加载运算放大器。我建议,如果您使用诸如TL072(FET)或LM358(BJT)之类的基带运算放大器,则保持在10k-100k电阻范围内可以使您安全。

对于您的电路,您将需要微调电阻器以使事情正确地“加载”。调谐时可能需要与R(您的反馈电阻)串联的电位计。

我认为您会发现以这种方式制作振荡器电路很麻烦。如果您有一些非常令人信服的理由不使用微控制器,我只会这样做。基本的邮票,螺旋桨或基于Atmel的MCU电路将能够更加精确地创建相同的方波。555定时器也可以工作,但我只想走MCU路线,一个ATtiny 8针是3美元,所以为什么不使用它呢。

但是,如果您只是玩多谐振荡器,那就很有趣了,记住要缓冲输出,这样就不会加载东西了!祝好运。


感谢您提供此信息!我不想使用微控制器的原因是因为我认为它比简单的电路省电。但是,如果放大级是主要的功耗,那么MCU将是一个小问题。
Grumdrig

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您是否不能仅使用诸如Pierce振荡器之类的标准晶体振荡器电路并以其自然谐振频率驱动压电?

这是超声波清洁器的电路,这似乎与蒸发器的原理相同。您还可以查看超声波加湿器,雾化器,雾化器等产品的专利

不管您使用什么,都应该将一个谐振电感与压电串联,以得到数百伏的电压来驱动它。 http://www.techmind.org/sl/#electric

当微控制器内部恰好具有这种振荡器来运行时钟时,微控制器肯定是过大的。您将使用晶体振荡器来驱动计算机来驱动晶体振荡器。


我第一次尝试实施并没有做任何事情来提高电压,因此失败了,但是我还没有做任何事情-感谢您提供信息-我将进行检查。
Grumdrig

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正如@Scott Murphy和@Lou所建议的那样,我将使用一个运行在放大器中的Arduino(我很熟悉)来实现这一点。视功耗而定,稍后再切换到其他电路可能很有意义,但是当我接触到它时,我会越过那座桥-如果油烧了并且用电量比可能要高。在这种情况下,我将按照建议尝试555电路或修改我提到的不稳定的多谐振荡器。

为了进行放大,现在,我将使用耳机放大器,并在需要时组合一个运算放大器电路。

随着实现放在一起(或崩溃),将在此处更新。


大。我会很感兴趣地看看您的生活如何,成功的视频/照片/细节(或灾难性的失败)肯定会有所帮助。
Amos

一个Arduino做方波???你认为那样做吗?您至少需要*(!)Core i7-950 @ 3 GHz。
stevenvh 2012年

我会去找克雷-哎呀,是吗?
mickeyf_supports_Monica 2012年

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我在上面同意Scott的观点:微型是去这里的方法,除非您只是在玩振荡器的特定用途。但是,使幅度可调可能有些棘手。您能告诉我们更多有关此的信息吗?是否需要一次(或很少)调整一次以进行校准,还是需要经常更改?它是否需要用户可调,还是根据电路中的参数进行调整?您需要的幅度范围是多少,以及在该范围内需要的分辨率(或者说,多少步)?

最简单的方法是仅使用电位计来构建可调增益放大器,以进行调整,如果您仅出于校准目的或不经常进行手动调整而仅需调整幅度的话。

使其可调的另一种方法是使用微控制器的PWM输出并将其馈入滤波器,但您必须构建一个通过150kHz的滤波器,并以PWM频率平滑任何东西(这取决于您的微频率)。 )。这将很困难,并将严格限制您的分辨率。

如果您需要一个高于微电压的方波,则肯定需要一个放大器电路,并且可能也可以通过微电路来控制放大器的增益。

想一想,确定要控制振幅吗?您也可以通过其他技巧来控制您想要控制的任何东西。如果您可以分享更多信息,我们可能会给您其他控制建议。


也感谢您提供此信息。希望我可以接受多个答案。振幅需要可调,因为1)我不知道需要多少功率,以及2)条件(例如温度)可能会影响所需的功率水平(尽管我可能将其设置为“足够高”并且完成)。因此,它可能非常粗略,甚至可能最终得到修复。
Grumdrig

@Grumdrig:在这里您可以自己回答问题,将您的答案标记为“社区Wiki”答案,然后从其他答案中添加所有好的部分,这很有用。通过将其标记为社区Wiki答案,您可以让其他人随着时间的推移改善答案,同时又不将他人的工作视为功劳。
Craig Trader

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我同意克雷格的看法。诸如此类的电子项目的问题在于,所提出的问题通常不是原子性的,这使得不可能选择一个答案。社区Wiki的另一个不错的功能是,答案可以随着问题的发展而发展,并且使人们更容易关注项目的发展。如果愿意,您会在电路上发布第一张照片的结果吗?我真的很想知道它在超声解决方案中的雾化程度如何,并且我对背包方面也很感兴趣。我会在等待时考虑效率。
Lou的

谢谢@克雷格。不知道这些meta-use的细微之处;当Chiphacker允许我时,我会在36小时内接受我的怪异答案。
Grumdrig

我已经在StackOverflow玩了一年多了;您会及时收到的。
Craig Trader

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如果您只想简单地进行增益调整,那么我将使用555定时器。然后在输出端使用一个与电阻并联的电位器,以创建一个对数电位器(不要购买对数电位器,它们是对数曲线的垃圾估计,除非您花费数百万美元),电位计的设置就在这里-> https://sound-au.com/project01.htm

如果您想精确控制,我会同意其他答案,那么使用Arduino型板或MCU会更好。

别忘了,音量不是线性的!

我制作了一个称为Posc的开源袖珍振荡器,它具有一对555定时器产生的两个方波,请看一下,它可能会有所帮助-> http://www.sonodrome.co.uk/tutorials。 html 在此页面上有几个PDF,它们显示电路和组件布局。


忘了提一下,555定时器的乐趣在于它不需要放大来驱动小型扬声器或压电蜂鸣器,但是大多数其他振荡器都需要使用额外的IC或一对晶体管进行放大。
吉姆(Jim)2009年

第二个URL(“教程”)是无效链接。
gbarry 2012年
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