Generowanie sygnału bipolarnego

[BartekP]

Witam serdecznie. Posiadam następujący problem - potrzebuję wygenerować sygnał bipolarny który będzie miał stałą amplitudę i zmienny czas trwania. Sygnał będzie generowany za pomocą Arduino bezpośrednio lub za pomocą tranzystorów. Układ potrzebny jest do generowania sygnału który będzie miał przejście przez 0 i będzie odczytywany przez drugi sterownik. Ustalanie napięcia odniesienia odpada. Oba układy mają pracować na wspólnej masie.  

[marek1707]

A jakie jest pytanie? Czego nie wiesz?

Najprościej sygnał bipolarny wygenerować za pomocą kondensatora. Skoro wiadomo, że taki element nie przenosi składowej stałej to wystarczy impuls prostokątny przesłać np. przez układ różniczkujący i dostajesz szpilkę raz w górę (na narastającym zboczu) a raz w dół (na opadającym). Jeśli to wystarczy do "przełamania" detektora przejścia przez zero to sprawa załatwiona. Natomiast jeśli musisz przenosić składową stałą (lub zwiększać amplitudę lub robić jeszcze jakąś inną magię z sygnałem)  to potrzebujesz ujemnego zasilania stałego (np. z przetwornicy DCDC w układzie inwertera lub z pompy ładunkowej) i stopnia wyjściowego zbudowanego na piechotę lub ze wzmacniacza operacyjnego za 2zł.

Podsumowując: nie napisałeś najważniejszego czyli  jak i jaką informację chcesz przesłać? Czy długość impulsu, czy częstotliwość, czy moment w czasie, czy możesz jakoś wpływać (kształtować) sygnał "źródłowy" czy jest on jakoś dany i tylko musisz go odebrać swoim detektorem itd itp.

EDIT: Czy przez "czas trwania" rozumiesz długość impulsu czy okres powtarzania? Czy chcesz udawać coś w rodzaju sieci 50Hz bo do tego jest przeznaczony detektor?

Edytowano Luty 26, 2019 przez marek1707

[BartekP]

Dziękuję za odpowiedź. Nie wiedziałem jak wytworzyć napięcie ujemne względem punktu masowego. Chodziło mi o taki przebieg sygnału jak na oscyloskopie. Przełączanie pomiędzy np. 5V i -5V za pomocą tranzystorów bipolarnych to już nie problem. Chcę symulować pracę czujnika magnetoindukcyjnego pracującego w silniku spalinowym. Próg nie jest wysoki (ok 2,5V max) więc nie potrzebuję dużej amplitudy (może być stała 5 -5 lub 12 -12v). Sygnał jest podawany na 2 przewodach - jeden normalnie drugi jako odwrócony. Długość impulsu powinna być regulowana (aczkolwiek to akurat potrzebujemy sprawdzić doświadczalnie). Częstotliwość koniecznie zmienna jako "RPM" silnika.

 

Na oscyloskopie sygnał z komercyjnego urządzenia emulującego taki czujnik. 

[marek1707]

No to jeśli chcesz udawać indukcyjny czujnik położenia wału, to najlepiej zrobisz to przez transformator. Wtedy z definicji masz sygnał bipolarny po stronie wtórnej a po pierwotnej przykładasz sygnał jaki chcesz, np. unipolarny.

Rozumiem, że wielu ludzi ma wstręt do robienia lub używania elementów indykcyjnych (a transformatorów to już w szczególności), ale na szczęście akurat w tym przypadku wystarczy, że zrobisz wyjście przez dwa kondensatory. Z tego co zrozumiałem masz jakieś urządzenie, które jest podpinane wprost do czujnika indukcyjnego więc "rozumie" sygnał różnicowy zbierany z dwóch przewodów z których żaden ((prawdopodobnie) nie jest na potencjale masy. Czujnik indukcyjny reaguje na ruch a informacja o stanie wału silnika jest przesyłana w częstotliwości (prędkość obrotowa) i jako czas pojawiania się impulsów (położenie kątowe). To oznacza, że nie musisz przenosić składowej stałej, bo czujnik też jej nie generuje. Nie potrzebujesz zatem zasilania ujemnego i wyjściowego stopnia bipolarnego. Wystarczy, że wygenerujesz przebieg prostokątny oraz jego postać odwróconą, oba w formie sygnału cyfrowego 0-5V a potem przepuścisz oba te sygnały przez układy różniczkujące. Na wyjściu dostaniesz sygnał o Vpp = 10V bez składowej stałej. Jeśli potrzebujesz większej amplitudy to wystarczy, że będziesz podkręcał zasilanie (wyłącznie dodatnie) obu stopni wyjściowych. W najprostszym przypadku możesz użyć tranzystorów obciążonych w kolektorach opornikami lub nawet mostka H ze sterownika jakiegoś małego silnika.

Oczywiście możesz napotkać grabie, np. urządzenie do którego wejścia się podłączasz może oczekiwać, że na wejściu widzi prawdziwą cewkę z przejściem DC a układ opisany wyżej tego nie zapewnia. Wtedy bez transformatora się nie obejdzie...

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay