Tengo una onda cuadrada generada a partir de un generador de forma de onda que oscila entre 0 V y 5 V. El generador no admite compensaciones de CC negativas. Necesito cambiar esta señal hacia abajo para centrarme en el valor de 0 V, es decir, oscilar entre -2.5 V y 2.5 V (¿AC acoplado?).
¿Cuáles son las formas de hacer esto?
(Perdóname si arruino alguna terminología, soy ingeniero de software de oficio).
Respuestas:
Lo que debe hacer es simplemente eliminar el desplazamiento de CC por completo, no suministrar uno negativo. Esto se conoce como acoplamiento de CA. Si ejecuta la salida de su generador de onda cuadrada a través de un condensador en serie, debería hacer lo que necesita. Sin embargo, esto será a expensas de hacer que la onda cuadrada sea menos cuadrada.
A continuación se muestra un circuito de ejemplo para usted:
Y la salida se vería así (Traza verde = Salida del generador, Traza azul = Voltaje a través de la resistencia):
Probablemente obtendrá una pequeña pérdida de voltaje (lo que significa que sus picos serán un poco menos de +/- 2.5V) ya que ningún condensador es ideal, pero puede obtener una salida de onda cuadrada bastante buena si obtiene el condensador de valor correcto. Tendrás que experimentar y ver. Por lo general, cuanto mayor sea el valor del condensador que elija, más cerca estará su forma de onda de salida del original para cualquier frecuencia que esté generando un generador de onda cuadrada de sobremesa.
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Se ha sugerido el acoplamiento capacitivo, pero esto tiene dos grandes desventajas:
Un buen generador de funciones tendrá un potenciómetro para establecer un desplazamiento de la señal. Una forma de hacerlo usted mismo es hacer un sumador de voltaje resistivo. Conecte la señal y el voltaje de compensación cada uno a través de una resistencia a un punto de adición. Muy simple, pero esto cambiará la impedancia de salida de la señal. Una mejor manera es hacer esto activamente:
Aquí la señal y el desplazamiento de cada uno solo ven la resistencia de entrada al suelo virtual, de modo que su resp. los niveles no se influyen entre sí. El opamp le dará una baja impedancia de salida. Es posible que desee un opamp rápido (Producto de ancho de banda de alta ganancia, GBP o GBW) dependiendo de la frecuencia de la onda cuadrada.
También tenga en cuenta que esto invierte su señal.
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Puede acoplarlo con un condensador a la carga, pero dependiendo de la impedancia de la carga y la capacitancia, saldrá de los bordes de la onda adecuada. Si eso es un problema, puede agregar una etapa de amplificador de búfer para que coincida con la impedancia. El condensador le dará la pareja de CA que busca.
Este es un circuito fácil de simular en un programa de especias como LT Spice (gratis) . Puede ver qué efectos tiene la frecuencia, la capacitancia y la impedancia de carga en el circuito con el osciloscopio incorporado.
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