คุณจะเลื่อนคลื่นสี่เหลี่ยมลงมาได้อย่างไร

ฉันมีคลื่นสี่เหลี่ยมที่แกว่งไปมาที่ 25khz จาก 0 ถึง 30v ฉันต้องการให้แกว่งจาก -15v ถึง + 15v มีวงจร SUPER DUPER SIMPLE ในการทำเช่นนี้หรือไม่? โปรดจำไว้ว่ามันขึ้นและลงที่ 25khz

นี่คือวงจร คลื่นสี่เหลี่ยมที่ฉันต้องการเลื่อนคือไปที่ PiezoSpeaker ที่มุมล่างขวาของวงจร

คุณจะเลื่อนคลื่นสี่เหลี่ยมลงมาได้อย่างไร

แค่ RC จะทำมัน: -

ถ้าเลี้ยงด้วยคลื่นไซน์ (เพื่อความสะดวกของภาพที่แนบมา) มันจะทำซ้ำคลื่นไซน์ที่เอาท์พุท แต่เมื่อเอาระดับ DC ออกไปดังนั้นการรักษาแอมพลิจูดแบบ Peak-to-Peak ให้ถูกต้อง นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นในสองสามรอบแรกเนื่องจากระดับ DC ถูกลบ: -

$\pi$

หาก C = 10 uF และ R = 1 kohm ความถี่การตัดจะเท่ากับ 15.9 เฮิร์ตซ์และห่างจากจุดที่ทำให้เกิดปัญหา droop ดังที่เห็นด้านบน

อย่างไรก็ตามหากคุณมีคลื่นสี่เหลี่ยมจัตุรัสไม่ใช่หน้าที่ 50:50 คุณอาจต้องการวงจรที่ซับซ้อนมากขึ้นเนื่องจากระดับ DC จะไม่อยู่ที่จุดกึ่งกลางของรูปคลื่น

ในทางตรงกันข้ามถ้าคุณกำลังขับทรานสดิวเซอร์แบบ piezo ง่ายๆทำไมต้องขยับมันให้อยู่ในระดับบวกและลบเท่ากัน - มันเป็นแบบ capacitive อย่างแท้จริงและจะไม่สนใจดังนั้นวงจรที่เรียบง่ายจริงๆจึงกลายเป็น "ลวด"

มีหลายตัวเลือกง่าย ๆ

1. op-amp-rail-rail

   หากคุณมี op-amp-rail-rail op-amp สามารถทำได้โดยใช้ตัวต้านทานสี่ตัวดังนี้:

   

   สิ่งนี้จะแบ่งสัญญาณลงไปที่ 0-15V ซึ่งอยู่ในช่วงของอุปทานของ op-amp แล้วเปรียบเทียบกับครึ่งของ 15V (ซึ่งควรเป็นจุดกึ่งกลางใหม่) ไม่มีความคิดเห็นเชิงลบซึ่งหมายความว่าการส่งออกจะเป็นหนึ่งในรางอุปทาน หากคุณจ่าย +/- 15V ให้กับ op-amp สิ่งนี้จะส่งสัญญาณ +/- 15V

2. ทรานซิสเตอร์ระดับจำแลง

   ตัวเลือกที่สองคือการใช้ตัวเปลี่ยน / ตัวต้านทาน PMOS ของ PMOS ตามด้วยอินเวอร์เตอร์ CMOS เพื่อแก้ไขการผกผัน คุณต้องแน่ใจว่าทรานซิสเตอร์มีความสุขกับ 30V + บน Vds และ Vgs สิ่งนี้ค่อนข้างสูงสำหรับ MOSFET แต่คุณสามารถรับ 40V ที่ได้คะแนนดังนั้นจึงไม่สามารถหาได้

   

3. ข้อต่อ AC

   หากสัญญาณของคุณเป็นรูปแบบของคลื่นอย่างต่อเนื่องคุณสามารถใช้คู่ AC และวงจร rebias ที่เรียบง่ายซึ่งประกอบด้วยตัวเก็บประจุและตัวต้านทานสองตัวดังนี้:

   

   ตัวเก็บประจุทำหน้าที่เป็นตัวกรองผ่านสูงซึ่งจะลบอคติ DC คุณต้องระวัง แต่ตัวเก็บประจุนั้นได้รับการจัดอันดับอย่างน้อย 45V นอกจากนี้หากคุณใช้ตัวเก็บประจุแบบโพลาไรซ์ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขั้วบวกไปยังสัญญาณอินพุตเนื่องจากจะมีศักยภาพสูงกว่าเสมอ

   ข้อเสียของวิธีการนี้คือถ้าสัญญาณของคุณหายไปเอาต์พุตจะลอยไปที่แหล่งจ่ายกลาง (0V) ซึ่งอาจหรือไม่เป็นไรสำหรับสิ่งที่คุณกำลังเชื่อมต่อด้วย

   นอกจากนี้จำเป็นต้องมีไดโอดซีเนอร์ 30V ในเอาต์พุตเพื่อป้องกันไม่ให้มันเพิ่มขึ้นถึง 30V ในช่วงเริ่มต้นชั่วคราว (ในขณะที่ตัวเก็บประจุมีประสิทธิภาพ "วัด" DC ออฟเซ็ตของสัญญาณอินพุต) คุณสามารถดูได้จากรูปแบบของคลื่นจำลองว่ารูปแบบการเริ่มต้นชั่วคราวนั้นมีไดโอดซีเนอร์อยู่ในตำแหน่งใด (การติดตามบนสุด) และไม่มี (การติดตามด้านล่าง) สังเกตว่าคุณไม่ได้รับสัญญาณ 30V ในตอนแรก

วงจรที่เรียบง่ายโดยใช้ BJTs jellybean ไม่กี่:

มันจะไม่เข้าทางรางค่อนข้างจะ +/- 14V พร้อมราง 15V ขึ้นอยู่กับโหลด

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

ไม่เอะอะไม่มีการเริ่มต้นชั่วคราวไม่สามารถไปได้ไกลกว่ารางมันแค่ใช้งานได้

แก้ไข: หากคุณกังวลเกี่ยวกับการนำเอาไบอัส DC ออกจาก piezo จริงๆให้เพิ่มตัวเก็บประจุแบบอนุกรมเช่นเซรามิก 1uF และตัวต้านทานตัวต้านทานเช่นพูดว่า 100K ทั่ว piezo