Signalgenerator - sagtann

[petterg]

Jeg prøver å lage en sagtannstrøm i en ledning. Det er magnetfeltet rundt denne ledningen som er av interesse og følgelig strømmen i ledningen. Ønsket frekvens er mellom 5kHz og 10kHz

 

Jeg har tatt utgangspunkt i denne http://www.falstad.com/circuit/e-555saw.html og foreløpig endt opp med kretsen på vedlagte bilde.

 

Kabelen jeg vil ha signalet ut i er representert ved spolen på 50mH og motstanden på 5ohm. Ikke at kabelen har så høy induktans, men jeg tenker det er fornuftig å ta høyde for dette, og heller seriekoble en spole enn å bli tvunget til en kabel som er for kort dersom induktansen blir for liten. Kabelen må jo uansett tilkobles signalgeneratoren i begge ender og da blir det minst en loop i den.

 

Spenningsgrafen på vedlegget (grønn) viser spenningen over kondensatoren. Toppene ligger på 10,09V og bunnene på 4,3V.

Strømgrafen på samme bildet viser strøm mellom spolen og transistoren. Denne beveger seg mellom 2,14mA og 5,02mA

 

Det er tre ting med det foreløpige resultatet jeg trenger hjelp til å komme videre med:

1) Fjerne DC-komponenten: Jeg ønsker at signalet skal være tilnærmet symmetrisk rundt 0. Alle mine forsøk på få til dette har jevnet ut signalet i retning av sinus, hvilket ikke er akseptabelt.

2) Større amplitude. Mine forsøk på dette har gjort signalet mer som trekant.

 

3) Et ID-signal. Jeg ser for meg at dette kan gjøres ved å fryse signalet mellom to topper eller bunner ved jevne mellomrom, f.eks hver 8. periode. Dette vil enten kreve en ekstra synkronisert timer, eller en teller.

 

Noen gode innspill på dette?

[BlueEAGLE]

1) Du ønsker ikke å justere signalet på noen måte. Det du ønsker er å flytte jordpunktet ved å introdusere en bias. Altså er det jord du skal manupulere.

2) Man øker amplituden ved å legge på en signalforsterker

3) Jeg aner ikke hva du forsøker å få til her. Kan være at jeg har gått gilpp av noe grunnleggende, men ID-signal sier meg ikkeno.

[petterg]

...

 

1) Jeg ser ikke hvordan jeg kan manipulere jord uten å påvirke timeren som lager signalet. Trenger hjelp.

2) Tenkte kanskje det fantes noen snarvei her siden signalet er såpass monotont.

3) Å fryse signalet på topp eller bunn for en periode kan f.eks se ut som vedlagte bilde (som viser en periode hvor signalet holdes på toppen). I steden for å la signalet fortsette rytmen som ville vært å følge den gule striplede linjen holdes det konstant for en periode slik at det følger den hvite linjen.

[Professor Balthazar]

1) Dersom du kopler en elektrolyttkondensator (med + mot Out) i serie med utgangen, så fjerner du effektivt all DC spenning fra signalet.

2) En hvilken som helst signalforsterker vil vel gjøre denne jobben. Hvor kraftig du trenger å dimensjonere denne kommer vel litt an på hva du tenker å bruke signalet til. Er det bare spenningen du vil ha opp så kan du nøye deg med en enkel forsterker hvor du bruker en eller to transistorer.

3) Dersom du bruker en annen 555-krets som henter triggepuls fra denne, så kan du lage en tellerkrets som går høg for hver 8. puls. og forblir høg til triggerpuls nummer ni kommer (muligens dette enklest lages med et lite Arduino-kort). Så mikser du disse to signalene sammen med en ELLER-krets.

[petterg]

1) En kondensator i serie på 800nF gjør ingen endring. En på 700nF ser ikke ut til å gjøre noen endring ved start, men etter 5ms er strømmen i spolen ca 0. Kondensator i serie dreper altså signalet.

 

2) Ledningen er en loop-antenne som skal gi timing sync til en mottager. Det eneste mottageren trenger å vite er at den har klokke som er i samme fase som senderens klokke - derfor sagtann, da mottager dermed kan vite at den ikke er i motfase. Jeg trenger nok effekt til at signalet bærer 200m selv om det er diverse magnetfelt, støykilder og biler/bygninger i mellom. Hvor mye som trengs til dette aner jeg ikke, men føler at sendeeffekten bør opp på minst nivået av de kraftigste wlan-boksene, altså 1W, 25 ganger det den skisserte kretsen trekker i peakene.

 

3) En arduino skal jo inn her likevel. Jeg har aldri brukt arduino før. Kjenner jeg er litt skeptisk til å bruke den som timer. Om den skulle stå i en loop som tar litt tid kan den vel gå glipp av en hel periode av signalet fra 555?

 

Denne linken henter opp kretsen i java-applett simulator:

http://www.falstad.com/circuit/#%24+1+5.0E-6+0.0778800783071405+26+15.0+50%0Ar+160+80+160+16+0+18000.0%0Ar+112+96+112+16+0+400000.0%0Ar+112+96+112+176+0+80000.0%0Aw+112+16+160+16+0%0AR+112+16+64+16+0+0+40.0+15.0+0.0+0.0+0.5%0Aw+160+112+160+176+1%0Ag+112+176+112+192+0%0Aw+160+176+160+240+0%0Aw+160+240+160+272+0%0Ac+160+336+160+368+0+1.0E-8+5.193386686740994%0Ag+160+368+160+384+0%0Ar+160+176+208+176+0+1500.0%0Aw+208+240+160+240+0%0Aw+160+272+208+272+0%0Aw+160+16+272+16+0%0Aw+272+16+272+112+0%0At+112+96+160+96+0+-1+-0.5028883143013818+-0.5615397099598178+100.0%0A165+208+144+224+144+2+15.0%0Aw+272+16+336+16+0%0Aw+336+16+336+176+0%0Al+448+224+448+288+0+0.05+-9.6360887208203E-5%0Ar+448+288+448+336+0+5.0%0Ar+448+32+448+96+0+10.0%0At+416+176+448+176+0+-1+-0.5171549267210462+-0.1709969702318812+100.0%0Aw+448+224+448+192+0%0Aw+448+160+448+96+0%0Aw+448+32+448+16+0%0Aw+448+16+336+16+0%0Aw+384+336+384+176+0%0Aw+384+176+416+176+0%0Aw+160+336+160+272+0%0Ar+384+336+304+336+0+200000.0%0Aw+304+336+160+336+0%0Ac+448+336+448+384+0+7.000000000000001E-7+15.313980926209144%0Ag+448+384+448+400+0%0Ao+30+1+0+298+20.0+0.003125+0+-1%0Ao+20+1+0+289+0.15625+7.8125E-4+1+-1%0A