¿Diferenciar entre una onda cuadrada o una onda de diente de sierra con un circuito ...?

Quiero construir un sensor simple que tome una onda de diente de sierra o cuadrado de 100 kHz con una amplitud conocida y produzca un valor alto si recibe una onda cuadrada o un valor bajo para diente de sierra.

Estoy bastante seguro de que esto requiere algún tipo de comparador, pero no estoy seguro de cómo abordar este problema yo mismo. ¿Alguien podría describir algún tipo de enfoque? (Me gustaría averiguar los detalles).

¡Gracias de antemano!

$\frac{2A}{\pi}$

Un resumen de una solución: tal vez ejecutarlo a través de un diferenciador. La derivada de una onda cuadrada alternará picos positivos y negativos, mientras que la derivada de un diente de sierra debería ser más o menos constante a un valor bajo en una polaridad durante los bits de rampa, con picos periódicos de mayor valor en el opuesto. polaridad cuando se restablece el diente de sierra. Entonces, HPF para deshacerse de los valores bajos constantes que obtiene de las rampas de dientes de sierra y ver si está obteniendo picos de ambas polaridades, o solo una polaridad.

Puede detectar fácilmente algunas formas de onda simples detectando los flancos de la señal. Un cuadrado tiene flancos ascendentes y descendentes rápidos, un diente de sierra solo tiene flancos ascendentes o descendentes rápidos, según la señal.

Así que verifica los flancos ascendentes y descendentes: si detecta ambos, es cuadrado. Si detecta solo un tipo, es un triángulo, siempre y cuando esté seguro de que solo se ingresarán estas señales.

Pruebe con un circuito diferenciador, que se realiza fácilmente con un opamp. Ver aquí: http://www.physics.iitm.ac.in/courses_files/courses/eleclab03_odd/mathematical_operations.htm

La inclinación del flanco está representada en la salida del diferenciador.

Alimente esta señal y su inversión en Schmitt-Triggers y / o monoflops retriggerables, y tendrá una representación de nivel lógico de RisingFlank y FallingFlank, que a su vez puede usar para un mayor cálculo o visualización.

No hay una respuesta "correcta" para esto, ya que realmente depende de la capacidad de la persona que diseña el circuito para construirlo correctamente. Algunos enfoques son más difíciles que otros.

Como tengo experiencia en audio, usaría un enfoque basado en audio. Confiaría en algo llamado " factor de cresta ". El factor de cresta es, básicamente, la diferencia entre el RMS y el nivel pico. Entonces, si hizo dos "VU Meters", uno que midió el valor pico y otro que midió el valor RMS y comparó la diferencia, entonces podría distinguir con bastante precisión la diferencia entre una onda cuadrada y un diente de sierra.

Para una onda cuadrada, los niveles RMS y Peak serán idénticos. Para una onda triangular, el nivel RMS será 4.77 dB más bajo que el pico. Una onda de diente de sierra será similar a una onda triangular, pero no tengo el número exacto a mano.

Otra solución simple para una amplitud fija: utilice un comparador para comparar la señal con un voltaje constante de amplitud del 95%. Por ejemplo, si la amplitud de la onda es 0v..1v, compárela con 950mv.

Una onda cuadrada del ciclo de trabajo del 50% le dará una onda cuadrada del ciclo de trabajo del 50%. Una onda de diente de sierra le dará una onda cuadrada del ciclo de trabajo del 5%. Puede usar un microcontrolador para detectar esto ciclo por ciclo.

Si se pasa una onda cuadrada o una onda de diente de sierra a través de un filtro de paso alto cuya frecuencia de corte está muy por encima del fundamental de la onda original, la salida será una secuencia alterna de pulsos positivos y negativos (para una onda cuadrada), o bien solo tendrá pulsos en una dirección (para un diente de sierra).

Ver este circuito en Falstad:

Mediciones:

Si la señal tiene una amplitud fija, puede ejecutar la señal a través de un filtro de paso bajo (promediar la señal) y comparar los valores promedio. Los detalles sobre los ciclos de trabajo determinarán qué valor promedio es mayor. Sin embargo, si la onda cuadrada es un ciclo de trabajo del 50% y la onda triangular es del 100%, entonces el promedio será igual y tendrá que explorar una solución más complicada.