Membedakan antara gelombang persegi atau gelombang gigi gergaji dengan sirkuit ...?

Saya ingin membangun sensor sederhana yang membutuhkan gelombang 100 kHz persegi atau gigi gergaji dengan amplitudo yang diketahui dan menghasilkan tinggi jika menerima gelombang persegi atau rendah untuk gigi gergaji.

Saya cukup yakin ini membutuhkan semacam pembanding, tetapi saya sendiri tidak yakin bagaimana cara mendekati masalah ini. Adakah yang bisa menguraikan semacam pendekatan? (Saya ingin mencari tahu detailnya).

Terima kasih sebelumnya!

Jika frekuensi untuk kedua gelombang akan menjadi 100 kHz dengan amplitudo yang sama, Anda dapat membangun filter bandpass sempit pada 200 kHz untuk menempatkan sinyal. Secara teori, gelombang squarew murni seharusnya hanya memiliki harmonik yang aneh, sehingga seharusnya tidak ada banyak output pada frekuensi harmonik kedua. Di sisi lain, gelombang gigi gergaji memiliki stan genap dan harmonik aneh, sehingga Anda akan mendapatkan hasil yang lebih besar. Amplitudo puncak untuk harmonik kedua dari gelombang gigi gergaji hanya akan menjadi , di mana A adalah amplitudo puncak dari gigi gergaji input. Jika ingin maka Anda dapat menindaklanjuti output dari bandpass filter dengan detektor puncak dan semacam komparator.$\frac{2A}{\pi}$

Garis besar solusi: Mungkin menjalankannya melalui pembeda. Turunan dari gelombang persegi akan berganti-ganti lonjakan positif dan negatif, sedangkan turunan dari gigi gergaji harus lebih atau kurang konstan pada nilai rendah dalam satu polaritas selama bit tebal, dengan paku bernilai lebih besar secara periodik di sebaliknya polaritas ketika gigi gergaji ulang. Jadi, HPF untuk menghilangkan nilai-nilai rendah konstan yang Anda dapatkan dari lereng gigi gergaji, dan lihat apakah Anda mendapatkan lonjakan kedua polaritas, atau hanya polaritas tunggal.

Anda dapat dengan mudah mendeteksi beberapa bentuk gelombang sederhana dengan mendeteksi sisi-sisi sinyal. Sebuah bujur sangkar memiliki sisi cepat naik dan turun, gigi gergaji hanya memiliki sisi cepat naik atau turun, tergantung pada sinyalnya.

Jadi Anda memeriksa sisi naik dan turun: jika Anda mendeteksi keduanya, itu persegi. Jika Anda mendeteksi hanya satu jenis, itu adalah segitiga, selama Anda yakin hanya sinyal-sinyal ini yang akan dimasukkan.

Coba dengan rangkaian pembeda, yang mudah dilakukan dengan opamp. Lihat di sini: http://www.physics.iitm.ac.in/courses_files/courses/eleclab03_odd/mathematical_operations.htm

Kemiringan sayap diwakili dalam output dari pembeda.

Masukkan sinyal ini dan inversinya ke dalam Schmitt-Trigger dan / atau monoflops yang dapat dipulihkan, dan Anda memiliki representasi level logika dari RisingFlank dan FallingFlank, yang pada gilirannya dapat Anda gunakan untuk perhitungan atau tampilan lebih lanjut.

Tidak ada satu jawaban "benar" untuk ini, karena itu benar-benar tergantung pada kemampuan orang yang merancang rangkaian untuk membangunnya dengan benar. Beberapa pendekatan lebih sulit daripada yang lain.

Karena saya memiliki latar belakang audio, saya akan menggunakan pendekatan berbasis audio. Saya akan mengandalkan sesuatu yang disebut " faktor puncak ". Faktor puncak adalah, pada dasarnya, perbedaan antara RMS dan tingkat Peak. Jadi, jika Anda membuat dua "VU Meters", satu yang mengukur nilai puncak dan yang lainnya mengukur nilai RMS dan membandingkan perbedaannya, maka Anda dapat secara akurat mengetahui perbedaan antara gelombang persegi dan gigi gergaji.

Untuk gelombang persegi, level RMS dan Peak akan identik. Untuk gelombang segitiga tingkat RMS akan 4,77 dB lebih rendah dari puncak. Gelombang gigi gergaji akan mirip dengan gelombang segitiga, tetapi saya tidak memiliki angka pastinya.

Solusi sederhana lain untuk amplitudo tetap: Gunakan komparator untuk membandingkan sinyal terhadap tegangan konstan amplitudo 95%. EG jika amplitudo gelombang adalah 0v..1v, lalu bandingkan dengan 950mv.

Gelombang persegi siklus tugas 50% akan memberikan Anda gelombang persegi siklus tugas 50%. Gelombang gigi gergaji akan memberi Anda gelombang tugas persegi 5%. Anda dapat menggunakan mikrokontroler untuk mendeteksi ini berdasarkan siklus demi siklus.

Jika seseorang melewati gelombang kuadrat atau gelombang gigi gergaji melalui filter high-pass yang frekuensi cutoffnya jauh di atas dasar gelombang asli, output akan menjadi urutan bolak-balik pulsa positif dan negatif (untuk gelombang persegi), atau yang lain hanya akan memiliki pulsa dalam satu arah (untuk gigi gergaji).

Lihat sirkuit ini di Falstad:

Pengukuran:

Jika sinyal memiliki amplitudo tetap, maka Anda dapat menjalankan sinyal melalui filter low pass (rata-rata sinyal) dan membandingkan nilai rata-rata. Rincian tentang siklus tugas akan menentukan nilai rata-rata mana yang lebih tinggi. Namun, jika gelombang persegi adalah siklus tugas 50% dan gelombang segitiga adalah 100%, maka rata-rata akan sama, dan Anda harus menjelajahi solusi yang lebih rumit.