У меня есть прямоугольная волна, генерируемая генератором сигналов, колеблющимся между 0 В и 5 В. Генератор не поддерживает отрицательные смещения постоянного тока. Мне нужно сдвинуть этот сигнал вниз, чтобы центрировать его относительно значения 0 В, то есть колеблется между -2,5 В и 2,5 В (переменный ток?).
Каковы способы сделать это?
(Простите, если я испорчу любую терминологию, я по профессии инженер-программист.)
Ответы:
Что вам нужно сделать, это просто удалить смещение постоянного тока все вместе, а не поставить отрицательный. Это известно как связь переменного тока. Если вы пропустите выход вашего генератора прямоугольных импульсов через последовательный конденсатор, он должен делать то, что вам нужно. Это, однако, будет за счет уменьшения прямоугольной волны.
Пример схемы показан ниже для вас:
И выход будет выглядеть следующим образом (зеленая трассировка = выход генератора, синяя трассировка = напряжение на резисторе):
Вероятно, вы получите небольшую потерю напряжения (то есть ваши пики будут чуть меньше +/- 2,5 В), поскольку ни один конденсатор не идеален, но вы можете получить довольно хороший прямоугольный выходной сигнал, если вы получите конденсатор правильного значения. Вам придется экспериментировать и посмотреть. Обычно, чем больше значение конденсатора, которое вы выбираете, тем ближе будет выходной сигнал к исходному для любой частоты, которую выдает настольный генератор прямоугольных сигналов.
источник
Емкостная связь была предложена, но это имеет два больших недостатка:
Хороший генератор функций будет иметь потометр, чтобы установить смещение сигнала. Один из способов сделать это самостоятельно - сделать сумматор резистивного напряжения. Подключите сигнал и напряжение смещения через резистор к точке добавления. Очень просто, но это изменит выходное сопротивление сигнала. Лучше сделать это активно:
Здесь сигнал и смещение каждого видят только входное сопротивление виртуальной земли, так что их соотв. уровни не влияют друг на друга. Операционный усилитель обеспечит низкий выходной импеданс. Вам может потребоваться быстрый операционный усилитель (продукт с высокой пропускной способностью усиления, фунты стерлингов или гигабайт) в зависимости от частоты прямоугольной волны.
Также имейте в виду, что это инвертирует ваш сигнал.
источник
Вы можете подключить его с конденсатором к нагрузке, но в зависимости от импеданса нагрузки и емкости он скатится с краев волновой волны. Если это проблема, вы можете добавить ступень буферного усилителя в соответствии с импедансом. Конденсатор даст вам ожидаемую пару переменного тока, которую вы ищете.
Это простая схема для моделирования в программе для специй, такой как LT Spice (бесплатно) . Вы можете увидеть, как частота, емкость и импеданс нагрузки влияют на цепь с помощью встроенного осциллографа.
источник