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[讨论] 想讨论一个方波方案

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一粒金砂(高级)

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发表于 2018-3-20 08:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
要求:产生两个交流方波,一个为1kHz,一个100Hz  现在想用独立的芯片和电阻电容搭出来,需要交流的原因证平均电压为0  1所示



知识储备:当然是用模电里面学的NE555和运放组成的方波电路

方案一:运放选择LM358,比较常见,供电电压也比较宽,因为需要交流方波,采用双电源供电,考虑实际实物的大小,只能用纽扣电池

选择两个3V的纽扣电池串联,仿真如下:
图2,3,4,5
从仿真的波形可以看出,周期11ms,频率接近90Hz,不需要非常准确的100Hz,但是问题出现在,±3V供电输出波形的正反竟然不对称,这个是最重要的,平均电压不为0!!那就要思考怎么办???

考虑加入稳压管,将稳压管击穿电压设置在电压绝对值的最小值,正向电压1.227,负向电压-2.382,但是发现竟然没有低于1V的稳压管。

好吧,还是不行!!!那就进行电平的平移电路好了,平移电压V=(2.382-1.227)/2=0.58V   

从输出结果来看,正1.495,负-1.480 基本达到要求。


方案二:选择NE555,输出方波


考虑过NE555也用双电源供电,但是发现没有输出???

那么也要加入电平转移电路就可以达到效果

图6,7
现在给自己提出的问题是:
1.两个NE55分别产生1KHz和100Hz的方波,后面用一个LM358进行电平平移。
2.直接用两个运放,相当于4个放大器,两个产生方波,两个做平移。

不知道这种想法,大家有经验师傅们怎么看?如果有好的想法,可以指点一下,纯属学习毕业,不存在商业行为,嘿嘿

PS: 其实还有一个选择,CD4060,二进制串行计数器,可以直接输出两路方波,哈哈哈,这个可以达到效果,但是就没有解决路上遇到的问题呀!


此帖出自模拟电子论坛

目标波形

目标波形

仿真原理图

仿真原理图

实际波形

实际波形

加入电压平移

加入电压平移

平移 后的波形

平移 后的波形

NE555

NE555

波形

波形


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纯净的硅(初级)

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发表于 2018-3-20 09:42 | 显示全部楼层
看你讲的不少,简单一句,是不是用555芯片产生+-3V的矩形波?

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不是呀,是想用运放产生交流方波。NE555接负电源不工作  详情 回复 发表于 2018-3-20 09:45


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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2018-3-20 09:45 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2018-3-20 09:42
看你讲的不少,简单一句,是不是用555芯片产生+-3V的矩形波?

不是呀,是想用运放产生交流方波。NE555接负电源不工作


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纯净的硅(初级)

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发表于 2018-3-20 10:14 | 显示全部楼层
   你最后的目的就是要双向矩形波,用555芯片可以直接产生如附件。
   如果一定用运放也可以,但是对运放参数要求高,电路复杂。
555双向输出.GIF

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删几次,删不了。不过你要上网查看,有没有跟这样另类的电路。 顺带一句,准确讲,高度与宽度一样才叫方波,是矩形波的特例。  详情 回复 发表于 2018-3-20 10:43
这个图我保存了,你可以把附件删除嘛,哈哈,我写论文怕跟别人重复了,就不用那个运放的了  详情 回复 发表于 2018-3-20 10:28
好的好的,谢谢  详情 回复 发表于 2018-3-20 10:23


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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2018-3-20 10:23 | 显示全部楼层
本帖最后由 零下12度半 于 2018-3-20 10:25 编辑
captzs 发表于 2018-3-20 10:14
你最后的目的就是要双向矩形波,用555芯片可以直接产生如附件。
   如果一定用运放也可以,但是对运放 ...

好的好的,谢谢,我地线接错了,难怪。其实我上面那个运放产生的双向矩形波也是可以的,就是比较麻烦,还是用NE555比较简单。。。

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要弄明白电路原理,另类,不细说,你好好想想。  详情 回复 发表于 2018-3-20 11:12


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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2018-3-20 10:28 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2018-3-20 10:14
你最后的目的就是要双向矩形波,用555芯片可以直接产生如附件。
   如果一定用运放也可以,但是对运放 ...

这个图我保存了,你可以把附件删除嘛,哈哈,我写论文怕跟别人重复了,就不用那个运放的了


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发表于 2018-3-20 10:43 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2018-3-20 10:14
你最后的目的就是要双向矩形波,用555芯片可以直接产生如附件。
   如果一定用运放也可以,但是对运放 ...

  删几次,删不了。不过你要上网查看,有没有跟这样另类的电路。
  顺带一句,准确讲,高度与宽度一样才叫方波,是矩形波的特例。

点评

哦哦哦,那就不用删除了。 为什么要方波,而且是交流的原因,就是我要驱动的玩意,最后的平均电压要为0。其实用正弦波 也可以,但是都要是交流才行  详情 回复 发表于 2018-3-20 14:28


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发表于 2018-3-20 11:12 | 显示全部楼层
零下12度半 发表于 2018-3-20 10:23
好的好的,谢谢,我地线接错了,难怪。其实我上面那个运放产生的双向矩形波也是可以的,就是比较麻烦,还 ...

要弄明白电路原理,另类,不细说,你好好想想。

点评

你那个电路还是不能满足我的要求 我下午想了一下,我需要的是对地参考点正负对称的方波信号。 你仿真的是相对点的波形是对称的方波,这个波形加载到待测物体上,输出的电压还是不是对地,是一个相对的电压值  详情 回复 发表于 2018-3-20 18:16


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发表于 2018-3-20 14:14 | 显示全部楼层
如果固定频率用个单片机一下就搞定了

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做毕业设计,要 用硬件电路体现工作量,哈哈  详情 回复 发表于 2018-3-20 14:28


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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2018-3-20 14:28 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2018-3-20 10:43
删几次,删不了。不过你要上网查看,有没有跟这样另类的电路。
  顺带一句,准确讲,高度与宽度一样才 ...

哦哦哦,那就不用删除了。

为什么要方波,而且是交流的原因,就是我要驱动的玩意,最后的平均电压要为0。其实用正弦波 也可以,但是都要是交流才行


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 楼主| 发表于 2018-3-20 14:28 | 显示全部楼层
DELAN1234567 发表于 2018-3-20 14:14
如果固定频率用个单片机一下就搞定了

做毕业设计,要 用硬件电路体现工作量,哈哈


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 楼主| 发表于 2018-3-20 18:16 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2018-3-20 11:12
要弄明白电路原理,另类,不细说,你好好想想。

你那个电路还是不能满足我的要求
我下午想了一下,我需要的是对地参考点正负对称的方波信号。
你仿真的是相对点的波形是对称的方波,这个波形加载到待测物体上,输出的电压还是不是对地,是一个相对的电压值


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发表于 2018-3-20 18:53 | 显示全部楼层
电路“地”是一个节点而已,也可以称公共接线端,电路其它节点电压都是以“地”(定义为0电位)为参考点,都是相对电压,你可以按照需要和方便,定义如何一个节点为“地”。只要电源地和信号地同一点就行。

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在现在的模式条件下,电容的负端,接1或者2好像都不能达到要求  详情 回复 发表于 2018-3-20 19:09
嗯嗯,没错,你说的是正确的, 现在是如果采用你那个电路的方案,通过待测对象(一个电阻)的“地”,就是现在的信号线的负端,但是通过电阻以后的电压,需要用单片机采集,单片机的参考电压使电源“地”,这两个  详情 回复 发表于 2018-3-20 19:01


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 楼主| 发表于 2018-3-20 19:01 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2018-3-20 18:53
电路“地”是一个节点而已,也可以称公共接线端,电路其它节点电压都是以“地”(定义为0电位)为参考点,都 ...

嗯嗯,没错,你说的是正确的,

现在是如果采用你那个电路的方案,通过待测对象(一个电阻)的“地”,就是现在的信号线的负端,但是通过电阻以后的电压,需要用单片机采集,单片机的参考电压使电源“地”,这两个地现在是不在一起,所以,,,


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 楼主| 发表于 2018-3-20 19:09 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2018-3-20 18:53
电路“地”是一个节点而已,也可以称公共接线端,电路其它节点电压都是以“地”(定义为0电位)为参考点,都 ...

在现在的模式条件下,电容的负端,接1或者2好像都不能达到要求

理想的模式

理想的模式

现在的模式

现在的模式


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纯净的硅(初级)

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发表于 2018-3-20 20:05 | 显示全部楼层
我不知道你的具体电路,只能按照猜想给参考电路。当A、B电路确实需要采用不同的地,就只好用电容将两“地”相连以求交流信号地同一点。但是高压,就要用变压器以策安全。
地.GIF

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嗯嗯,谢谢谢!! 我要做的是检测土壤的等效电阻和等效电容,如果插两根铁钉在土里面,直接加电压,会存在极化问题,所以我一直在寻找交流方波或者交流正弦波都可以。  详情 回复 发表于 2018-3-20 21:40


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 楼主| 发表于 2018-3-20 21:40 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2018-3-20 20:05
我不知道你的具体电路,只能按照猜想给参考电路。当A、B电路确实需要采用不同的地,就只好用电容将两“地” ...

嗯嗯,谢谢谢!!

我要做的是检测土壤的等效电阻和等效电容,如果插两根铁钉在土里面,直接加电压,会存在极化问题,所以我一直在寻找交流方波或者交流正弦波都可以。


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发表于 2018-3-20 22:19 | 显示全部楼层
    看来是个不一般的项目,我不懂。这里涉及真正的地(大地)与电路“地”,两地是否直接连接,只有你们有深入研究的才内行。
    再唠叨两句,平时所说的单电源与双电源,实际是将默认“对地”二字省略掉。将电源的+端或者-端定义为地,就是对地单电源;将中间定义为地,就是对地双电源。据此,555芯片产生双向矩形波,就不止4楼一种电路。单电源产生正弦波,实际上电路绕来绕去还是回到对地双电源,反而复杂,不如直接设计成双电源。

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哇,谢谢您的回复和建议,我查阅了一些资料,产生交流正弦波和方波的全部使用的双电源!! 那么竟然我不能抄他们的,所以我就想自主去设计,于是出现了帖子上面我做的一些仿真。 因为简单的芯片和方法都被他们采  详情 回复 发表于 2018-3-21 09:13


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 楼主| 发表于 2018-3-21 09:13 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2018-3-20 22:19
看来是个不一般的项目,我不懂。这里涉及真正的地(大地)与电路“地”,两地是否直接连接,只有你们有深 ...

哇,谢谢您的回复和建议,我查阅了一些资料,产生交流正弦波和方波的全部使用的双电源!!

那么竟然我不能抄他们的,所以我就想自主去设计,于是出现了帖子上面我做的一些仿真。  因为简单的芯片和方法都被他们采用了,我都不好再使用了。

经过几天的研究,发现他们基本上是:1.双电源  2.CD4060集成芯片

好像用运放和电阻电容去搭建的不多哦。主要是我也是在一个人摸索,进度比较慢

点评

关于方波是在网上看到的,没有正规学过,他们说了我就信。要按照gnchen网友说的为准。  详情 回复 发表于 2018-3-21 11:30
其实你在一楼的那个电路根本不用做平移。 引起输出上下不对称的原因是,你的电路时一个施密特电路,但是滞回电压被你加得太大了,在加上358本身的输出电压上下是不对称。 改进的办法很简单:1、将两个反馈电阻R1和  详情 回复 发表于 2018-3-21 10:56
运放产生正弦波多是文氏电路,起振慢,调整难;产生双向矩形波电路也是前人早就有的。 如果在此贴出又公开了。这样,告知你的Email地址,我给你另外一个另类电路,就我所知,网上没有见过。  详情 回复 发表于 2018-3-21 10:45


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纯净的硅(初级)

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发表于 2018-3-21 10:45 | 显示全部楼层
零下12度半 发表于 2018-3-21 09:13
哇,谢谢您的回复和建议,我查阅了一些资料,产生交流正弦波和方波的全部使用的双电源!!

那么竟然我 ...

运放产生正弦波多是文氏电路,起振慢,调整难;产生双向矩形波电路也是前人早就有的。
如果在此贴出又公开了。这样,告知你的Email地址,我给你另外一个另类电路,就我所知,网上没有见过。


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