Phân biệt sóng vuông hay sóng răng cưa với mạch Mạch?

Tôi muốn xây dựng một cảm biến đơn giản lấy sóng vuông 100 kHz hoặc răng cưa với biên độ đã biết và phát ra mức cao nếu nó nhận được sóng vuông hoặc thấp cho răng cưa.

Tôi khá chắc chắn rằng điều này đòi hỏi một số loại so sánh, nhưng tôi không chắc cách tự tiếp cận vấn đề này. Bất cứ ai có thể phác thảo một số cách tiếp cận? (Tôi muốn tìm hiểu chi tiết).

Cảm ơn bạn trước!

$\frac{2A}{\pi}$

Một phác thảo của một giải pháp: Có thể chạy nó thông qua một bộ phân biệt. Đạo hàm của sóng vuông sẽ xen kẽ các xung dương và dương âm xen kẽ, trong khi đạo hàm của răng cưa nên ít nhiều không đổi ở một giá trị thấp ở một cực trong các bit dốc, với các gai có giá trị lớn hơn định kỳ ở phía đối diện phân cực khi răng cưa đặt lại. Vì vậy, HPF sẽ loại bỏ các giá trị thấp liên tục mà bạn nhận được từ các đường dốc răng cưa, và xem liệu bạn có bị tăng đột biến cả hai cực hay chỉ một cực.

Bạn có thể dễ dàng phát hiện một số dạng sóng đơn giản bằng cách phát hiện các sườn của tín hiệu. Một hình vuông có sườn tăng và giảm nhanh, một răng cưa chỉ có sườn tăng nhanh hoặc giảm nhanh, tùy thuộc vào tín hiệu.

Vì vậy, bạn kiểm tra sườn tăng và giảm: nếu bạn phát hiện cả hai, nó là hình vuông. Nếu bạn chỉ phát hiện một loại, đó là hình tam giác, miễn là bạn chắc chắn chỉ có các tín hiệu này sẽ được nhập.

Hãy thử với một mạch phân biệt, dễ dàng thực hiện với opamp. Xem tại đây: http://www.physics.iitm.ac.in/cifts_files/cifts/eleclab03_odd/mathologists_operations.htmlm

Độ dốc của sườn được thể hiện trong đầu ra của bộ phân biệt.

Đưa tín hiệu này và đảo ngược tín hiệu của nó vào Schmitt-Triggers và / hoặc monoflop có thể điều chỉnh được, và bạn có biểu diễn mức logic của RisingFlank và FallingFlank, do đó bạn có thể sử dụng để tính toán hoặc hiển thị thêm.

Không có câu trả lời "đúng" cho điều này, vì nó thực sự phụ thuộc vào khả năng của người thiết kế mạch để xây dựng nó một cách chính xác. Một số cách tiếp cận khó khăn hơn những cách khác.

Vì tôi có nền tảng về âm thanh, tôi sẽ sử dụng cách tiếp cận dựa trên âm thanh. Tôi sẽ dựa vào một cái gì đó gọi là " yếu tố đỉnh ". Về cơ bản, yếu tố đỉnh là sự khác biệt giữa mức RMS và mức Đỉnh. Vì vậy, nếu bạn thực hiện hai "VU mét", một thước đo giá trị cực đại và một thước đo giá trị RMS và so sánh sự khác biệt thì bạn có thể nói chính xác sự khác biệt giữa sóng vuông và răng cưa.

Đối với sóng vuông, các mức RMS và Đỉnh sẽ giống hệt nhau. Đối với sóng tam giác, mức RMS sẽ thấp hơn 4,77 dB so với đỉnh. Sóng răng cưa sẽ tương tự như sóng tam giác, nhưng tôi không có số chính xác tiện dụng.

Một giải pháp đơn giản khác cho biên độ cố định: Sử dụng bộ so sánh để so sánh tín hiệu với điện áp không đổi biên độ 95%. EG nếu biên độ của sóng là 0v..1v, sau đó so sánh nó với 950mv.

Sóng vuông chu kỳ nhiệm vụ 50% sẽ cung cấp cho bạn sóng vuông chu kỳ 50% nhiệm vụ. Một sóng răng cưa sẽ cung cấp cho bạn một sóng vuông 5% chu kỳ nhiệm vụ. Bạn có thể sử dụng một vi điều khiển để phát hiện điều này theo chu kỳ theo chu kỳ.

Nếu một sóng truyền sóng vuông hoặc sóng răng cưa qua bộ lọc thông cao có tần số cắt vượt xa mức cơ bản của sóng gốc, thì đầu ra sẽ là một chuỗi xen kẽ của các xung dương và âm (đối với sóng vuông), hoặc nếu không sẽ chỉ có các xung theo một hướng (đối với răng cưa).

Xem mạch này trên Falstad:

Đo:

Nếu tín hiệu có biên độ cố định, thì bạn có thể chạy tín hiệu qua bộ lọc thông thấp (tín hiệu trung bình) và so sánh các giá trị trung bình. Các chi tiết về chu kỳ nhiệm vụ sẽ xác định giá trị trung bình nào cao hơn. Tuy nhiên, nếu sóng vuông là chu kỳ nhiệm vụ 50% và sóng tam giác là 100%, thì trung bình sẽ bằng nhau và bạn sẽ phải khám phá một giải pháp phức tạp hơn.