Generator sinusoidalny bardzo małej częstotliwości.

Witam serdecznie.
Potrzebuje schemat na generator przebiegu sinusoidalnego bardzo małej częstotliwości (rzędu, pełen okres jakieś 10sekund). Znalazłem w internecie taki schemat.

Na jakieś 0,4Hz.
W jaki sposób można jeszcze obniżyć tą częstotliwość ? Jeśli ktoś ma lepszy schemat to proszę o pomoc. Z góry dziękuje.

Witam,

kellygrzyb3 wrote:

Witam serdecznie.
Potrzebuje schemat na generator przebiegu sinusoidalnego bardzo małej częstotliwości (rzędu, pełen okres jakieś 10sekund). Znalazłem w internecie taki schemat.

Na jakieś 0,4Hz.
W jaki sposób można jeszcze obniżyć tą częstotliwość ? Jeśli ktoś ma lepszy schemat to proszę o pomoc. Z góry dziękuje.

zwiększyć należy - proporcjonalnie do wydłużenia okresu drgań - wartości pojemności kondensatorów: C1, C2, C3 - co jak widzisz, dla wartości zmniejszenia częstotliwości o prawie rząd wielkości, jest raczej awykonalne.

Do czego Tobie taki generator i o tak małej wartości częstotliwości?

Pozdrawiam

Wbrew pozorom najłatwiej będzie zrobić to na małym mikrokontrolerze Procesor, rezystor, dioda, 10 linijek w Bascomie i miga jak sobie tylko zażyczysz.

Kuniarz wrote:

Wbrew pozorom najłatwiej będzie zrobić to na małym mikrokontrolerze Procesor, rezystor, dioda, 10 linijek w Bascomie i miga jak sobie tylko zażyczysz.

Tylko po co, pytam retorycznie?
µCPU jeszcze nie znano, a ja takie generatory - na przestrzeni lat '60'70 ub.w. - konstruowałem, ale (co prawda) w technice cyfrowo-analogowej.

Kuniarz wrote:

Wbrew pozorom najłatwiej będzie zrobić to na małym mikrokontrolerze Procesor, rezystor, dioda, 10 linijek w Bascomie i miga jak sobie tylko zażyczysz.

O tym wiem, rzecz jest taka ze póki co z programowaniem jest u mnie kompletne zero.

Taki generator jest mi potrzebny do diody RGB, na każdym z kolorów ustawie inna częstotliwość i może wyjdzie jakiś fajny efekt.

Quarz wrote:

Kuniarz wrote:

Wbrew pozorom najłatwiej będzie zrobić to na małym mikrokontrolerze Procesor, rezystor, dioda, 10 linijek w Bascomie i miga jak sobie tylko zażyczysz.

Tylko po co, pytam retorycznie?
µCPU jeszcze nie znano, a ja takie generatory - na przestrzeni lat '60'70 ub.w. - konstruowałem, ale (co prawda) w technice cyfrowo-analogowej.

Wiem, rozumiem, ale dożyliśmy takich czasów, że niektóre nawet proste tematy szybciej (czyli taniej) rozwiązuje się na mikrokontrolerach. Oczywiście z całym szacunkiem do technologii analogowej.
Cały ten projekt jest do wykonania w 1-2 godziny z montażem na uniwersalce włącznie. Jeśli ma to być dioda RGB to timer musi być wykonany x3, więc tutaj już w ogóle kłania się mikrokontroler.

Dzisiaj na pracowni bawiłem się całe 5 godzin z timerem Ne555. Jedyne co udało mi się osiągnąć to króciutkie impulsy z regulowanym współczynnikiem wypełnienia. Dlatego szukam schematu na generator przebiegu sinusoidalnego o bardzo małej częstotliwości.

Kuniarz wrote:

Quarz wrote:

Kuniarz wrote:

Wbrew pozorom najłatwiej będzie zrobić to na małym mikrokontrolerze Procesor, rezystor, dioda, 10 linijek w Bascomie i miga jak sobie tylko zażyczysz.

Tylko po co, pytam retorycznie?
µCPU jeszcze nie znano, a ja takie generatory - na przestrzeni lat '60'70 ub.w. - konstruowałem, ale (co prawda) w technice cyfrowo-analogowej.

Wiem, rozumiem, ale dożyliśmy takich czasów, że niektóre nawet proste tematy szybciej (czyli taniej) rozwiązuje się na mikrokontrolerach. Oczywiście z całym szacunkiem do technologii analogowej.
Cały ten projekt jest do wykonania w 1-2 godziny z montażem na uniwersalce włącznie. Jeśli ma to być dioda RGB to timer musi być wykonany x3, więc tutaj już w ogóle kłania się mikrokontroler.

Tylko po co, pytam?
I nie będzie z tego generowany przebieg sinusoidalny - jak chce autor tego tematu - a prostokątny i to jest tu istotna różnica dla "mieszania kolorów".

Da się to zrobić na liczniku Johsona, a który steruje klucze drabinki rezystorowej R - 2R, a za tym to już tylko wyjściowy wzmacniacz napięcia stałego - o sprzężeniach bezpośrednich, wszak sprzęganie za pomocą kondensatorów przy tak małej wartości częstotliwości byłoby tu utopią.

Poszukaj na hasło "NE555 PWM" - powinno coś ciekawego wyskoczyć, skoro nie chcesz rozwinąć umiejętności w kierunku mikrokontrolerów
Powodzenia !

Do RGB LED nie potrzebujesz sinusoidy. Może być generator przebiegu trójkątnego

excray wrote:

Do RGB LED nie potrzebujesz sinusoidy. Może być generator przebiegu trójkątnego

A częstotliwość jaka?

W nocie katalogowej CD40106 masz wzór na obliczenie częstotliwości.

A gdybym jednak chciał sinusoide to w czym szukać? Z hasła Ne555 PWM nic sensowego nie znalazłem.

To w takim razie poszukaj jak przerobić przebieg trójkątny na sinusoidalny. Jako podpowiedź podam link:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1391994.html

Poszukaj hasła "generator z mostkiem Wiena".

Skorzystaj z tego opracowania ftp://ztchs.p.lodz.pl/SKUA/Gen_sin.pdf

kybernetes wrote:

Poszukaj hasła "generator z mostkiem Wiena".

Jarik wrote:

Skorzystaj z tego opracowania ftp://ztchs.p.lodz.pl/SKUA/Gen_sin.pdf

Generator w układzie mostka Wiena - dla tak małej wartości generowanej częstotliwości - nie nadaje się przede wszystkim z powodu trudności zapewnienia bardzo znacznej wartości stałej czasowej - przynajmniej kilka razy większą od wartości okresu generowanego okresu - odpowiedzi obwodu w pętli nieliniowego ujemnego sprzężenia zwrotnego.
Z w/w powodu nie nadają się tam - jako element nieliniowy - wszelkiego rodzaju żarówki i termistory, jak również układy z tranzystorem unipolarnym FET i prostownikiem.
Pozostają diody półprzewodnikowe - złącze P-N - połączone odwrotnie równolegle, ale generator z taką pętlą ujemnego sprzężenia zwrotnego jest bardzo wrażliwy na nastawę wartości sprzężenia w tej pętli, ponieważ parametry elektryczne złącza P-N zmieniają swe wartości od temperatury i potrzeba bardzo wyrafinowanych technik aby utrzymać stałą wartość temperatury złącza.

Jedynie, z zaprezentowanych układów z w/w linki, do wykorzystania jest; albo generator z Rys. 5. Buforowany generator sinusoidalny z przesuwnikiem fazowym, lub z Rys. 6. Generator kwadraturowy, czy też z Rys. 7. Generator Bubba.
Wynika to z faktu, iż przy zastosowaniu wzmacniaczy operacyjnych z wejściem na tranzystorach polowych, bez trudu (dla zastosowanych tam porządnych kondensatorów o stałym dielektryku - styroflex/polistyren, poliester, polipropylen, poliwęglan - o pojemności rzędu kilku mikrofaradów) da się dobrać stosowne wartości rezystorów o wartości ich rezystancji rzędu poniżej megaoma - dla uzyskania okresu drgań rzędu 10 sekund - a co dla w/w typów wzmacniaczy operacyjnych gwarantuje jeszcze ich poprawną pracę.

I rzeczywiście, wzór na wartość pulsacji drgań ω - dla ostatnich dwóch w/w układów - dany jest zależnością:
ω = 2•Π•f = 1/(R•C),
a stąd wartość rezystancji;
R = 1/(2•Π•f•C).
I dla np. częstotliwości f =0,1Hz oraz pojemności C =4,7µF mamy;
R =1/(2•Π•0,1•(4,7/1000000))=338627.538...Ω≈339kΩ.

A więc praktycznie; R =330kΩ, C=4,7µF, a do tego podwójny/poczwórny wzmacniacz operacyjny, np. TL082/TL084, gdzie obciążenie należy podłączyć do stosownego wyjścia - małooporowego - wzmacniacza operacyjnego.

Jak chcesz, żeby fajnie wyglądało, to taka wskazówka: im więcej prawidłowości, tym lepiej wygląda; kiedyś uczono
w szkole podstawowej, że w dziełach sztuki stosuje się: symetrię / równowagę / rytm. To znaczy, że nie każdy LED
ma migać po swojemu, tylko ma to tworzyć jakąś całość - najprościej 3 kolory w kółko, i jest rytm.

Jak ma ciekawie wyglądać, to albo mikrokontroler, albo układ raczej będzie dość złożony. Może na początek prosty:
generator na 3 tranzystorach, połączonych w kółko, każdy podaje sygnał następnemu przez układ przesuwający fazę
(kondensator szeregowo, opornik równolegle) - ten schemat na początku ma 3 stopnie przesuwające fazę, ale tylko
1 tranzystor (to wystarczy, by generował), kolejne kondensatory szeregowe to C3, C2, C1, a oporniki równoległe R3,
R4, i w roli trzeciego przewodność wejściowa tranzystora. Jak chcesz obniżyć częstotliwość, to trzeba zwiększyć
albo oporniki, albo kondensatory. Kondensatory nie muszą być bipolarne, jeśli napięcie na nich ma określony znak.
Przewodność wejściową tranzystora odpowiada oporności około 2.4k, można ją trochę zwiększyć dając większy
opornik zamiast R2, ale lepiej dodać opornik w emiterze, a raczej w emiterach, jak mają być 3 tranzystory, może po
kilkaset R; tylko w kolektorze ma być ze 4-5 razy większy. W sumie 3 tranzystory, 3 kondensatory, 6 oporników daje
podstawowy generator; do kolektora każdego tranzystora taki wtórnik, jak drugi tranzystor na tym schemacie.
Powinien wyjść taki efekt, że LED-y świecą sinusoidalnie, z tą samą częstotliwością, z przesunięciem fazy - coś jak
pokaz prądu trójfazowego, każdą fazę robisz w innym kolorze i myślę, że efekt artystyczny będzie niezły.

Można spróbować połączyć 2 multiwibratory.

Można generatorem o niskiej częstotliwości sterować wypełnienie PWM. Ale sygnał z tego
generatora o niskiej częstotliwości nie może być 0/1, jego napięcie musi zmieniać się płynnie
- więc multiwibrator raczej odpada. Na dwóch wzmacniaczach operacyjnych można zrobić
generator trójkąta, albo trapezu (= obciętego trójkąta) - można by tym sterować LED-y.

Ja ze swojej strony mogę dodać tyle, że też kiedyś robiłem układ który mógłby mieć zastosownie do RGB. Oto link do tematu
Układ zrobiłem na ne555 i cd4017 potem mały tranzystor i stan wysoki podtrzymywałem kondensatorem...
Co prawda napięcie rosło bardzo szybko ale za to powoli spadało - co mogło by dać jakiś tam efekt na diodzie. A jaki - ściagnij sb multisima i zobaczysz:P Tylko spiesz sie zanim acta zablokuje stronki:P

To ja może zaproponuję coś takiego: dwa generatory, jeden może być "cyfrowy", drugi "sinusoidalny", ten drugi
powinien dawać kilka razy (np. 9.01) niższą częstotliwość - a jeszcze jakby częstotliwość któregoś ciut pływała,
i to w jakimś ustalonym rytmie, to by było całkiem fajnie; sygnał z pierwszego podać na CD4017 (to układ, który
daje '1' krążącą po 10 wyjściach, ale można któreś podłączyć do 'reset' i zrobić krążenie np. po 9), z jego wyjść
sterować klucze analogowe (CD4016, albo CD4066 - pytanie, które są włączone przy '1' na wejściu sterującym,
trzeba sprawdzić, każdy układ zawiera 4 niezależne klucze); każdy klucz ma łączyć wyjście "sinusoidalnego"
z kondensatorem - ten kondensator będzie przez jakiś czas pamiętał napięcie, które zostanie podane poprzez
klucz - i tym napięciem z kondensatora sterować wtórnik, z którego będą zasilane LED-y.

Jak będzie krążenie po 9 wyjściach, a stosunek częstotliwości 9.01:1, to po każdym "okrążeniu" faza sygnału
z generatora "sinusoidalnego" będzie przesunięta o 1/100 okresu - na kondensatorze wyjdzie prawie sinusoida,
ale o częstotliwości 100 razy mniejszej, niż generowana. A jak częstotliwość któregoś generatora będzie trochę
pływać, to częstotliwość wyjściowa 100 razy bardziej - więc będzie taki efekt artystyczny, że czasem światła
LED-ów będą zmieniać się bardzo powoli, czasem szybciej, może nawet będą zmieniać kierunek krążenia...
CD4017 ma 10 wyjść, trzeba wybrać, po ilu ta '1' ma krążyć, i które z nich będą użyte do sterowania LED-ów.
Na jednym CD4016/4066 można zrobić sterowanie do 4 grup LED-ów, można by użyć dwóch takich układów.

Zamiast kluczy analogowych można użyć - ale z nieco innym rezultatem - układu z elementów dyskretnych:
dioda katodą do wyjścia sinusoidy, anoda do punktu wspólnego, opornik (kilkadziesiąt k) między punkt wspólny,
a wyjście CD4017, tranzystor NPN: baza do punktu wspólnego, kolektor do '+' zasilania, emiter do kondensatora.
Jak jest '1' na wyjściu CD4017, to kondensator ładuje się do napięcia, jakie jest w tym momencie z generatora
sinusoidy, a potem powoli się rozładowuje poprzez wtórnik zasilający LED-y - może wyjść tak, że to "powoli"
będzie wolniejsze od opadania sinusoidy - wtedy świecenie LED-ów będzie zanikać wolniej, niż narastać.

Opisy podanych układów scalonych znajdziesz na Elenocie: http://www.elenota.pl
Sprawdziłem, wygląda na to, że oba układy CD4016 i CD4066 włączają się od '1', tak jak potrzeba.

Generator sinusoidy można zrobić w układzie podobnym do tego na początku (tranzystor, 3 kondensatory,
kilka oporników), albo mostka Wiena (2 oporniki + 2 kondensatory + układ wzmacniacza nieodwracającego
o wzmocnieniu 3, który można zrobić z dwóch tranzystorów, albo użyć wzmacniacza operacyjnego).
Generator "cyfrowy" można zrobić na NE555 (łatwo do niego dorobić "pływanie"), albo np. CD4541; ten
ostatni układ (albo CD4060) może działać jako układ generatora o okresie liczonym nawet w godzinach,
i można by go wykorzystać do sterowania "pływaniem" - a może CD4060 jako generator "cyfrowy", który
sam sobie daje sygnał powodujący "pływanie"? CD4060 to generator z 14-stopniowym licznikiem binarnym,
ma wyjścia z większości stopni licznika (4,5,6,7,8,9,10,12,13,14) - właśnie te wyjścia połączone przez duże
oporności z wejściem jego generatora pozwolą uzyskać to "pływanie" częstotliwości dla lepszego efektu.
Do strojenia takiego układu warto mieć jakiś pomiar czasu - komputerem, albo zegar z funkcją stopera.

Wasze wypowiedzi znacznie przewyższyły zakres mojej wiedzy. Teraz bacznie 'studiuje' literaturę aby to uzupełnić i zrozumieć te wszystkie układy jakie mi proponujecie. Myślę ze w tej chwili prościej będzie wykonać generator 'trapezu' czyli obciętego trójkąta. Jakby ktoś miał ciekawy układ proszę o przesłanie. Dzięki wszystkim

Najprościej chyba: generator prostokąta, do jego wyjścia przez opornik wejście wzmacniacza odwracającego
o dużym wzmocnieniu (może być wzmacniacz operacyjny) z kondensatorem między wejściem, a wyjściem.
Ten wzmacniacz odwracający ma dawać "0" (średnie napięcie) przy napięciu na wejściu równym średniemu
(równa odległość od dodatniego i ujemnego) z tego generatora prostokąta, żeby zbocza trapezu były tak samo
nachylone; pewnie pasuje, żeby generator prostokąta przez równe czasy dawał dodatnie i ujemne, i jeszcze
trzeba, żeby czas między zboczami prostokąta był większy od potrzebnego na zbocze trapezu.

Ja kiedyś zrobiłem na dwóch wzmacniaczach operacyjnych, ten drugi do generowania prostokąta, ale tak,
że prostokąt był sterowany tym trapezem z opóźnieniem - nie pamiętam, jak to wtedy zrobiłem, ale da się
tak, że od wyjścia, na którym ma być trapez, jest opornik do kondensatora idącego do masy, i napięcie na
tym kondensatorze wchodzi na wzmacniacz w układzie przerzutnika Schmitta, ale nieodwracającego
(w polskiej Wikipedii nie ma tego schematu, w angielskiej jest, ten z wejściem '-' do masy).
Również w angielskiej Wikipedii jest schemat "Inverting integrator" - to ten układ, co robi trapez z prostokąta.
W sumie na ten cały układ wystarczą dwa wzmacniacze operacyjne, dwa kondensatory i trzy oporniki.
Oczywiście czasy zależą od wartości oporników i kondensatorów - jeśli chcesz zobaczyć ten trapez
mierząc napięcie wyjściowe woltomierzem, to np. kondensatory po 100µF, oporniki po kilkaset k.

Panie kellygrzyb3! Układ którego potrzebujesz to ICL8038.

-niedrogi 8-12zł
-zakres częstotliwości 0,001Hz - 300kHz
-generuje jednocześnie sinus, trójkąt i prostokąt
-sprawdzony - polecam

Początkowo do zabawy i/lub eksperymentów polecam kupić podstawkę i na niej lutować.

Pozdrawiam!

... za tę cenę kupisz kilkanaście TL064 - 4 wzmacniacze operacyjne w jednej obudowie 14-pinów.

Ale mam pytanie co do tego ICL8038 - jakich kondensatorów potrzebuje, by generować 0.001Hz?

Dodano po 2 [godziny] 31 [minuty]:

Autor tematu pytał o bardziej łopatologiczne wytłumaczenie, jak zrobić trapez z prostokąta z NE555:
Klikasz na link "Inverting integrator", który podałem, i tam masz schemat, na nim R, C, i wzmacniacz.
To, co tam jest oznaczone jako masa, powinno być podłączone do napięcia nieco poniżej połowy
napięcia zasilania NE555; Vin do wyjścia NE555, Vout to wyjście. Oczywiście wzmacniacz trzeba
zasilać, można tym samym napięciem, co NE555. Ale NE555 nie jest do tego za dobry, bo trudno
z niego uzyskać prostokąt o równych czasach '1' i '0' - do tego lepiej nadaje się CD4060, który
dzieli wygenerowaną częstotliwość przez 16384, co pozwala użyć mniejszego kondensatora.
Czas narastania/opadania tego zbocza będzie około 2RC - należy zadbać o to, żeby czas trwania
zarówno '0', jak i '1' na wyjściu NE555/CD4060 był dłuższy (z zapasem), niż czas trwania zbocza.

Wielkie dzięki wszystkim za pomoc, a szczególnie użytkownikowi _jta_. Kwestię zamknięcia tematu pozostawiam moderatorowi, być może ktoś będzie jeszcze potrzebował informacji z tego tematu.

Może jeszcze będziesz chciał zrobić bardziej zaawansowany układ (taki, w którym pływanie częstotliwości będzie
powodować krążenie świateł w zmieniającym się tempie i kierunku), lub choć opiszesz, jak ci wyszedł ten prosty?

_jta_ wrote:

... za tę cenę kupisz kilkanaście TL064 - 4 wzmacniacze operacyjne w jednej obudowie 14-pinów.

Ale mam pytanie co do tego ICL8038 - jakich kondensatorów potrzebuje, by generować 0.001Hz?

No cóż. Prawdopodobnie bedzie to wartość 33uF Przy rezystorach 10MOhm
Przynajmniej jest to prawdopodobne że producent będzie się opierał tą wartością, dla jego opisu w katalogu. A z drugiej strony, gdyby ktoś naprawde potrzebował takich wartosci, to czy nie ustawiłby 33ch kondensatorów 1uF?!

W biegu tematu doczytałem się że koledze chodziło konkretnie o sinusoidę. Sinusoida na tym scalaku ma porządny przebieg. TL też polecam, bo też używam.
Pozdr.

Przy czasach rzędu minut zaczynają się kłopoty: kondensatory elektrolityczne są nieliniowe i niestabilne,
a inne, które są stabilne, mają dość małe pojemności (największe widziałem MKSE o pojemności 10µF
i papierowe pojemności 25µF, ale te drugie już trudno kupić, i mogą mieć za dużą upływność), przez co
potrzebne są duże oporności, a to z kolei wymaga dobrej izolacji - jak robiłem generator o okresie minuty,
to połączenie najbardziej wrażliwe na upływność zrobiłem poza drukiem (bo płytka nie daje takiej izolacji,
jaka jest potrzebna), i pokryłem parafiną (żeby się na tym nie kondensowała para wodna).

Do zastosowania, o które chodzi autorowi tematu, wystarczy przybliżenie sinusoidy - tyle, żeby "na oko"
dobrze wyglądało. Jak zechce coś lepszego od trapezu, to może zrobić generator trójkąta i sygnał z niego
podać na ten integrator - trzeba mieć dobre oko, żeby taki przebieg odróżnić od prawdziwej sinusoidy.

A ja mam jeszcze pomysł na dość prosty schemat na tranzystorach: trzeba zrobić 3 identyczne układy,
w każdym z nich tranzystor (dobrze, żeby miał duże wzmocnienie - grupa C), do niego opornik do bazy
(może 1M) i do kolektora (np. 2k), i kondensator między kolektor, a bazę (może 100µF); do tego drugi
tranzystor, i tu już mogą być różne wersje, może opornik 100k od kolektora pierwszego do bazy drugiego,
w kolektorze tego drugiego LED; może oba tranzystory NPN, emitery do minusa zasilania, opornik od
kolektora pierwszego i anoda LED-a do plusa (katoda LED-a do drugiego tranzystora); te układy trzeba
połączyć, opornik od bazy "pierwszego" tranzystora każdego układu do kolektora też "pierwszego", ale
w kolejnym układzie (każdy opornik bazy do innego kolektora). Powinno generować prąd "trójfazowy"
przez te LED-y. Łącznie 6 tranzystorów, 9 oporników (3 różne wartości), 3 kondensatory, 3 LED-y.

Aha: taki układ - tranzystor, w bazie opornik 1M, w kolektorze 2k, kondensator między kolektorem, a bazą
- działa podobnie, jak integrator na wzmacniaczu operacyjnym (tyle, że trochę gorzej); jeśli połączysz dwa
integratory, to z prostokąta zrobi się przebieg z płynnym początkiem i końcem narastania (zamiast zboczy
trapezu i linii łamanej porobią się zaokrąglenia). Układ "drugiego" tranzystora to wzmacniacz wyjściowy
do sterowania LED-a (sam integrator działa ze zbyt małym prądem do pełnego świecenia LED-a, i daje
na wyjściu wynik w postaci napięcia, nie prądu, a nieliniowość LED-a zakłócałaby działanie integratora
- wzmacniacz zamienia napięcie na prąd, daje większy prąd, i chroni integrator przed zakłócaniem).