電子機器では、波形は主に電圧と時間に対してプロットされます。信号の周波数と振幅は、回路によって異なります。波形には、正弦波、方形波、三角波、ランプ波、のこぎり波など、さまざまな種類があります。すでに正弦波と方形波の発生回路を設計しています。ここで、このチュートリアルでは、オペアンプと555タイマーICを使用して、波のゲインとDCオフセットを調整できる鋸歯状波発生回路を設計する方法を示します。
A鋸歯状波形は三角波に似て、非正弦波形です。この波形は、のこぎりの歯に似ているため、のこぎり波と呼ばれます。のこぎり波は三角波とは異なります。三角波の立ち上がり時間と立ち下がり時間は同じですが、のこぎり波はゼロから最大ピーク値まで上昇し、その後すぐにゼロまで低下します。
のこぎり波は、フィルター、増幅器回路、信号受信機などで使用されます。また、トーンの生成、変調、サンプリングなどにも使用されます。理想的なのこぎり波を以下に示します。
必要な材料
- オペアンプIC（LM358）
- 555タイマーIC
- オシロスコープ
- トランジスタ（BC557 – 1nos。）
- ポテンショメータ（10k – 2nos。）
- 抵抗器
- 4.7k –1nos。
- 10k –3nos。
- 22k –3nos。
- 100k –3nos。
- コンデンサ（0.1uf、1uf、4.7uf、10uf –各1個）
- ブレッドボード
- 9V電源（バッテリー）
- ジャンピングワイヤー
回路図
のこぎり波発生器回路の働き
のこぎり波を生成するために、555タイマーICとLM358デュアルオペアンプICを使用しました。この回路では、トランジスタT1を、エミッタ電流とコレクタ電流を調整可能な制御電流源として使用しています。ここでは、555タイマーICが非安定モードで使用されています。
抵抗Ｒ２およびＲ３は、ＰＮＰトランジスタＴ１のベースピンをバイアスするためのバイアス電圧を設定する。また、R1はコレクタ電流を効果的に設定するエミッタ電流の設定に使用され、この定電流はコンデンサC1を直線的に充電します。これが、ランプ出力を受け取る理由です。R1をポテンショメータに置き換えることで、ランプ速度を調整できます。
555タイマーのトリガー、放電、およびしきい値ピンをコンデンサC1と直接短絡することにより、コンデンサの充電と放電が可能になります。
ここでは、最初のオペアンプO1がレベルシフト反転バッファとして機能しています。反転バッファであるため、ランプの下部が反転ランプの上部になります。
次に、このオペアンプの出力は、信号の大きさを調整するために使用されるPOTP1に接続されます。同様に、オペアンプO2は、信号のDCオフセットを調整するために使用されます。また、出力はオペアンプO2の出力端子から取得されます。
オシロスコープの最初のプローブはこの出力に接続され、2番目のプローブは555タイマーICの出力端子から来るトリガーパルスに接続されます。したがって、オシロスコープの両方のプローブを接続すると、のこぎり波の出力は次のようになります。
信号のゲインとDCオフセットを調整するには、ポテンショメータP1とP2をそれぞれ移動します。