Sinyal Üreteci Devresi

Devremi kare,üçgen ve sinüs dalga üretecek şekilde tasarladım. Elde edilen sinyaller 0-20 khz arasında değişecek şekilde ayarlandı.

 Devrenin ilk kısmı bir kare dalga üreten opamptır. Bu kare dalganın üretilmesi amacıyla kondansatör ve direnç bağlantıları kare dalga üretecek şekilde hesaplandı ve değerler hesaplanırken ulaşılması gereken frekans seviyesi de gözönüne alınarak hesaplar tamamlandı.

KARE DALGA

Devreyi beslemek amacıyla +9 ve -9 v luk gerilim kullanıldı. Burada frekansı ayarlamak amacıyla Rf direnci olarak 100 k lık bir potansiyometre kullanıldı. Potansiyometrenin yüksek direnç değeri gösterdiği zamanlarda elde edilen sinyalin frekans değeri azalacak ve düşük direnç değerlerinde ise frekansın yükselmesi hesaplandı,ancak frekansın 20 khz üzerine çıktığı direnç değerleri gözlemlendiğinden frekansın 20 khz üstüne çıkmasını engellemek amacıyla 2,2 k lık bir sabit direnç bağlandı bu sayede frekansın 20 khz üstüne çıkmaması sağlandı.

T= 2CxR1= 10x10(-9)x2,2x10(3)=22x10(-6)=44uS olarak hesaplandı.

F=1/T ise F=1/44uS=23 khz

            Burada 20 khz in üzerine çıkıldığı düşünülebilir ancak direnç değerlerinin toleransları yüzünden board üzerinde denendiğinde ancak 20 khz in biraz üzerine çıkıldığı gözlendi. Tecrübe edildikten sonra 2.2k lık direnç değeri seri olarak yerleştirildi.

Devrenin çıkışında 0-20 khz bir kare dalga elde edildi bu kare dalganın genliğinin ayarlanması amacıyla bir opamp eklenerek giriş ve çıkış direnci eşit olan yani kazancı 1 olan bir opamp konuldu,bu opampın Rf direnci bir potansiyometre olarak tasarlandı giriş direnci 10k sabit bir direnç ve Rf direnci de 10 k bir potansiyometre olarak tasarlandı.

 İlk devre çıkışında elde edilen genlik 12 v civarında olduğu için ikinci opamp çıkışında kazanç azaltılmak suretiyle genlik seviyesinin ayarlanması tasarlandı ve devre bu şekilde yerleştirilip kuruldu.

ÜÇGEN DALGA KATI

 Üçgen dalga elde edilmesi amacıyla bir integral alıcı devre kurulması düşünüldü, elde edilecek dalganın üçgen dalga formuna yaklaştırılabilmesi amacıyla direnç ve kondansatör değerleri hesaplandı.

Üçgen dalga için hesaplama yapılırken frekansın küçük ve büyük değerlerinde aynı derecede iyi dalga formu elde edilmesi amacıyla 10 khz lik bir kare dalganın giriş ucuna uygulandığı düşünüldü ve aşağıdaki hesaplamalar yapıldı.

Vin=1,6xsin(2x3,14x10x10(3) t

Vout= (-1/RC)x(S Vin dt)

=1/10x10(3)x200x10(-9)x1.67(2x3.14x10(4))x-cos(2x3,14x10(4)t)

=1,5xcos(2x3,14x10(4)t çıkış olarak hesaplandı.

Bu durumda C=200 nf ve R=10k olarak hesaplandı ve aşağıdaki devre kuruldu.

Ancak görüldüğün gibi üçgen dalga çıkışında 0.115 v gibi bir çıkış elde edildi,115 mv luk bu sinyal yeterli görülmediğinden bu opamp çıkışına üçgen dalganın kuvvetlendirilmesi amacıyla bir kuvvetlendirme devresi kurulması planlandı ancak opampın 10 kattan fazla kuvvetlendirme seviyesinden sonra veriminin düştüğü gözlemlendi başka bir deyişle opamp 10 kat kazançın üzerine çıkamıyordu bu amaçla bu kuvvetlendirme katının arkasına da bir opamp tasarlandı.bu şekilde 10x10=100 kat kazanç sağlanması hesaplandı ancak tabii ki pratikte bu sinyal tam olarak 100 kat kazançlı olarak elde edilemedi ancak elde edilen kazanç yine de yeterli bulundu.

İlk katta yükseltilen sinyal 1 v seviyesinin üzerine çıktığı için ikinci kat kuvvetlendirme katının kare dalga katında olduğu gibi kazanç direncinin potansiyometre olarak tasarlanarak kazancın 1 ile 10 arasında değişmesi hesaplandı bu sayede çıkışta 1-10 v arası bir sinyal elde edilmesi amacıyla aşağıdaki bağlantılar gerçekleştirildi

SİNÜS DALGA KATI

  

Sinüs dalga elde edilmesi amacıyla bir alçak geçiren filtre tasarlandı,dalganın sinüsoidal forma yaklaştırılması amacıyla diğer kondansatör değerlerinden ufak bir kondansatör seçilmesi planlandı ve aşağıdaki devre önce board üzerinde kurularak denendi ve simülasyon programı üzerinde de denendi.

Vin=1,6xsin(2x3,14x10x10(3) t

Vout= (-1/RC)x(S Vin dt)

=1/10x10(3)x22x10(-9)x1.67(2x3.14x10(4))x-cos(2x3,14x10(4)t)

=0,115xcos(2x3,14x10(4)t çıkış olarak hesaplandı.

Bu durumda C=22 nf ve R=10k olarak hesaplandı ve aşağıdaki devre kuruldu.

Çıkışta üçgen dalga için yapılan gibi iki adet kuvvetlendirme katı kullanılması hesaplandı ancak board üzerinde ve simülasyon programında yapılan denemeler sonucunda bunun imkansız olduğu görüldü,çaresi araştırıldı fakat bir yanıt alınamadığından sinüs katının biraz kuvvetlendirilerek 1,2 v seviyesine çekilmesi sağlanabildi bu amaçla yine bir kuvvetlendirme katı kullanılarak bir potansiyometre aracılığıyla genlik seviyesinin yükseltilmesi sağlandı.

Devre simüle edilip board üzerine kurulduktan sonra ders hocasına gösterildi,ders hocası alınan kare dalganın şeklinin daha iyi olabileceğini bunun için farklı bir opamp kullanabileceğini,band genişliğinin daha fazla olduğu bir opamp kullanılmasıyla kare dalganın 20 khz seviyelerinde daha iyi sonuç vereceğini,kare dalganın formunun düzgün olmasının diğer dalga şekilleri üzerinde de olumlu etkileri olacağını söylemesi üzerinde ua 741 den daha hızlı bir opamp kullanılması için araştırma yapıldı, 741 yerine band genişliği 4 kat daha fazla olan jfet sürücülü TL082 opampının kullanılmasına karar verildi.

Baskı Devre Şemasını ve Pspice Analizlerini Buradan İndirebilirsiniz!!!!!!!!