Modifica dell'offset CC di un segnale

Ho un'onda quadra generata da un generatore di forme d'onda che oscilla tra 0 V e 5 V. Il generatore non supporta offset CC negativi. Devo spostare questo segnale verso il basso per centrarlo sul valore 0 V, ovvero oscillare tra -2,5 V e 2,5 V (AC Coupled?).

Quali sono i modi per farlo?

(Scusami se sbaglio qualsiasi terminologia Sono un ingegnere del software di professione.)

signal wave dc-offset

— Präriewolf
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Hai un'offerta negativa disponibile?

— segna il

Risposte:

Quello che devi fare è semplicemente rimuovere l'offset DC tutti insieme, non fornire uno negativo. Questo è noto come accoppiamento AC. Se esegui l'uscita del tuo generatore di onde quadre attraverso un condensatore in serie, dovrebbe fare quello che ti serve. Questo sarà comunque a spese di rendere l'onda quadra meno quadrata.

Di seguito è mostrato un circuito di esempio per te:

Esempio di circuito

E l'uscita sarebbe simile a questa (Traccia verde = Uscita generatore, Traccia blu = Tensione attraverso resistore):

Traccia verde = Uscita generatore, Traccia blu = Tensione sul resistore

Probabilmente otterrai una piccola perdita di tensione (il che significa che i tuoi picchi saranno un po 'meno di +/- 2,5 V) poiché nessun condensatore è l'ideale, ma puoi ottenere un'onda quadra piuttosto buona se ottieni il giusto condensatore di valore. Dovrai sperimentare e vedere. Di solito, maggiore è il valore del condensatore scelto, più la forma d'onda di uscita sarà più vicina all'originale per qualsiasi frequenza che sta generando un generatore di onde quadre da banco.

— Gioele B.
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Un altro termine comunemente usato è il condensatore di accoppiamento. Pensavo avessimo una risposta che spiegava come determinare quale valore e tipo di condensatore usare, ma non riesco a trovarlo ora.

— Kellenjb,

Funziona solo se non ti interessa la forma d'onda. Quando uso un'onda quadra di un generatore di funzioni per la maggior parte del tempo ho bisogno di un'onda quadra.

— Stevenvh,

È stato suggerito un accoppiamento capacitivo, ma ciò presenta due grandi svantaggi:

Il tuo segnale non è più un'onda quadra
Centrerà il segnale intorno a 0 V se il duty cycle è del 50%; vedrai il segnale andare su e giù se giochi con il duty cycle

Un buon generatore di funzioni avrà un potenziometro per impostare un offset del segnale. Un modo per farlo da soli è creare un sommatore di tensione resistivo. Collegare il segnale e la tensione di offset ciascuno tramite una resistenza a un punto di aggiunta. Molto semplice, ma questo cambierà l'impedenza di uscita del segnale. Un modo migliore è farlo attivamente:

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Qui segnale e offset vedono solo la resistenza di ingresso alla terra virtuale, in modo che il loro resp. i livelli non si influenzano a vicenda. L'opamp gli darà una bassa impedenza di uscita. Potresti volere un opamp veloce (prodotto ad elevata larghezza di banda di guadagno, GBP o GBW) a seconda della frequenza dell'onda quadra.
Inoltre, tieni presente che questo inverte il tuo segnale.

— stevenvh
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Questa è la soluzione giusta per traslate la forma d'onda, anche se continuo a pensare che il ragazzo non sia stato in grado di creare una forma d'onda centrata su 0 dal generatore.

— clabacchio

Questo circuito non dà un offset positivo al segnale?

— Abdullah Kahraman,

Vorrei creare una doppia alimentazione, -2,5 V, + 2,5 V con un divisore resistivo e un follower OP-AMP. Quindi, con l'altro dispositivo nel pacchetto, confronterei il segnale con la sua media (semplice RC passa basso). Ciò comporterebbe un'onda quadra da + Voh a -Vol dell'OPAMP. Immagino che ci dovrebbe essere un'altra soluzione con diodi e porte logiche che crei un'uscita rail-to-rail.

— Abdullah Kahraman,

\times

$\times$

Ah. Quindi, V1 sarà il segnale e V2 sarà -2,5 V, Rin1 = Rin2 = Rf, giusto?

— Abdullah Kahraman,

Puoi accoppiarlo con un condensatore al carico, ma a seconda dell'impedenza del carico e della capacità rotolerà fuori dai bordi dell'onda quadrata. Se questo è un problema, è possibile aggiungere uno stadio amplificatore buffer per abbinare l'impedenza. Il condensatore ti darà la coppia AC prevista che stai cercando.

Questo è un circuito facile da simulare in un programma di spezie come LT Spice (gratuito) . Puoi vedere quali effetti hanno la frequenza, la capacità e l'impedenza di carico sul circuito con l'oscilloscopio incorporato.

— Stever
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