Thay đổi Offset DC của tín hiệu

Tôi có một sóng vuông được tạo ra từ một máy phát dạng sóng dao động trong khoảng từ 0 V đến 5 V. Máy phát không hỗ trợ các độ lệch DC âm. Tôi cần phải chuyển tín hiệu này xuống để tập trung vào giá trị 0 V, tức là dao động trong khoảng -2,5 V đến 2,5 V (Kết hợp AC?).

Cách làm này là gì?

(Hãy tha thứ cho tôi nếu tôi làm hỏng bất kỳ thuật ngữ nào Tôi là kỹ sư phần mềm bằng thương mại.)

signal wave dc-offset

— Präriewolf
nguồn

Bạn có sẵn một nguồn cung cấp tiêu cực?

— đánh dấu

Câu trả lời:

Những gì bạn cần làm chỉ đơn giản là loại bỏ tất cả các phần bù DC cùng nhau, không cung cấp một số âm. Điều này được gọi là khớp nối AC. Nếu bạn chạy đầu ra của máy phát sóng vuông thông qua tụ điện nối tiếp, nó sẽ làm những gì bạn cần. Tuy nhiên, điều này sẽ có chi phí làm cho sóng vuông ít vuông hơn.

Một mạch ví dụ được hiển thị dưới đây cho bạn:

Mạch ví dụ

Và đầu ra sẽ trông như thế này (Green Trace = Generator Output, Blue Trace = Voltage Across Resistor):

Dấu vết màu xanh lá cây = Đầu ra máy phát điện, Dấu vết màu xanh = Điện áp trên điện trở

Bạn có thể sẽ bị mất một chút điện áp (có nghĩa là các đỉnh của bạn sẽ ít hơn một chút so với +/- 2.5V) vì không có tụ điện nào là lý tưởng, nhưng bạn có thể có được đầu ra sóng vuông khá tốt nếu bạn có được tụ điện có giá trị phù hợp. Bạn sẽ phải thử nghiệm và xem. Thông thường, giá trị tụ điện bạn chọn càng lớn, dạng sóng đầu ra của bạn sẽ càng gần với bản gốc cho bất kỳ tần số nào mà máy phát sóng vuông để bàn xuất ra.

— Jo B
nguồn

Một thuật ngữ thường được sử dụng là tụ điện ghép. Tôi nghĩ rằng chúng tôi đã có câu trả lời giải thích cách xác định giá trị và loại tụ điện nào sẽ sử dụng, nhưng tôi không thể tìm thấy nó ngay bây giờ.

— Kellenjb

Điều này chỉ hoạt động nếu bạn không quan tâm đến dạng sóng. Khi tôi sử dụng sóng vuông từ một bộ tạo hàm hầu hết thời gian tôi cần một sóng vuông.

— stevenvh

Khớp nối điện dung đã được đề xuất, nhưng điều này có hai nhược điểm lớn:

Tín hiệu của bạn không còn là sóng vuông
Nó sẽ chỉ tập trung tín hiệu của bạn xung quanh 0V nếu chu kỳ nhiệm vụ là 50%; bạn sẽ thấy tín hiệu lên xuống nếu bạn chơi với chu kỳ nhiệm vụ

Một bộ tạo chức năng tốt sẽ có một potmeter để đặt bù cho tín hiệu. Một cách để tự làm điều này là tạo ra một bộ cộng điện áp điện trở. Kết nối tín hiệu và điện áp bù qua từng điện trở với một điểm cộng. Rất đơn giản, nhưng điều này sẽ thay đổi trở kháng đầu ra của tín hiệu. Một cách tốt hơn là làm điều này một cách tích cực:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Ở đây, tín hiệu và bù trừ chỉ nhìn thấy điện trở đầu vào đối với mặt đất ảo, sao cho tôn trọng của chúng. các cấp độ không ảnh hưởng lẫn nhau. Các opamp sẽ cung cấp cho nó một trở kháng đầu ra thấp. Bạn có thể muốn một opamp nhanh (Sản phẩm băng thông đạt được cao, GBP hoặc GBW) tùy thuộc vào tần số của sóng vuông.
Cũng nên nhớ rằng điều này đảo ngược tín hiệu của bạn.

— stevenvh
nguồn

Đó là giải pháp phù hợp để điều chỉnh dạng sóng, mặc dù tôi tiếp tục nghĩ rằng anh chàng không thể tạo ra dạng sóng tập trung vào 0 từ máy phát.

— clabacchio

Không phải mạch này cho tín hiệu tích cực cho tín hiệu?

— abdullah kahraman

Tôi sẽ tạo ra nguồn cung cấp kép, -2,5V, + 2,5V với bộ chia điện trở và tín hiệu OP-AMP. Sau đó, với thiết bị khác trong gói, tôi sẽ so sánh tín hiệu với mức trung bình của nó (RC low-pass đơn giản). Điều đó sẽ dẫn đến một sóng vuông từ + Voh đến -Vol của OPAMP. Tôi đoán rằng nên có một giải pháp khác với điốt và cổng logic tạo ra đầu ra từ đường ray đến đường ray.

— abdullah kahraman

\times

$\times$

Ah. Vì vậy, V1 sẽ là tín hiệu và V2 sẽ là -2,5V, Rin1 = Rin2 = Rf, phải không?

— abdullah kahraman

Bạn có thể ghép nó với một tụ điện với tải, nhưng tùy thuộc vào trở kháng tải và điện dung, nó sẽ lăn ra khỏi các cạnh của sóng squate. Nếu đó là một vấn đề, bạn có thể thêm một giai đoạn amp đệm để phù hợp với trở kháng. Các tụ điện sẽ cung cấp cho bạn cặp vợ chồng AC mong đợi mà bạn tìm kiếm.

Đây là một mạch dễ dàng để mô phỏng trong một chương trình gia vị như LT Spice (miễn phí) . Bạn có thể thấy những gì ảnh hưởng đến tần số, điện dung và trở kháng tải trên mạch với bộ dao động tích hợp.

— SteveR
nguồn