Cambiar la compensación de CC de una señal

Tengo una onda cuadrada generada a partir de un generador de forma de onda que oscila entre 0 V y 5 V. El generador no admite compensaciones de CC negativas. Necesito cambiar esta señal hacia abajo para centrarme en el valor de 0 V, es decir, oscilar entre -2.5 V y 2.5 V (¿AC acoplado?).

¿Cuáles son las formas de hacer esto?

(Perdóname si arruino alguna terminología, soy ingeniero de software de oficio).

signal wave dc-offset

— Präriewolf
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¿Tiene un suministro negativo disponible?

— Markrages

Respuestas:

Lo que debe hacer es simplemente eliminar el desplazamiento de CC por completo, no suministrar uno negativo. Esto se conoce como acoplamiento de CA. Si ejecuta la salida de su generador de onda cuadrada a través de un condensador en serie, debería hacer lo que necesita. Sin embargo, esto será a expensas de hacer que la onda cuadrada sea menos cuadrada.

A continuación se muestra un circuito de ejemplo para usted:

Circuito de ejemplo

Y la salida se vería así (Traza verde = Salida del generador, Traza azul = Voltaje a través de la resistencia):

Traza verde = Salida del generador, Traza azul = Voltaje a través de la resistencia

Probablemente obtendrá una pequeña pérdida de voltaje (lo que significa que sus picos serán un poco menos de +/- 2.5V) ya que ningún condensador es ideal, pero puede obtener una salida de onda cuadrada bastante buena si obtiene el condensador de valor correcto. Tendrás que experimentar y ver. Por lo general, cuanto mayor sea el valor del condensador que elija, más cerca estará su forma de onda de salida del original para cualquier frecuencia que esté generando un generador de onda cuadrada de sobremesa.

— Joel B
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Otro término usado comúnmente es condensador de acoplamiento. Pensé que teníamos una respuesta explicando cómo determinar qué valor y tipo de condensador usar, pero no puedo encontrarlo ahora.

— Kellenjb

Esto solo funciona si no te importa la forma de onda. Cuando uso una onda cuadrada de un generador de funciones la mayor parte del tiempo necesito una onda cuadrada.

— stevenvh

Se ha sugerido el acoplamiento capacitivo, pero esto tiene dos grandes desventajas:

Tu señal ya no es una onda cuadrada
Solo centrará su señal alrededor de 0V si el ciclo de trabajo es del 50%; verá que la señal sube y baja si juega con el ciclo de trabajo

Un buen generador de funciones tendrá un potenciómetro para establecer un desplazamiento de la señal. Una forma de hacerlo usted mismo es hacer un sumador de voltaje resistivo. Conecte la señal y el voltaje de compensación cada uno a través de una resistencia a un punto de adición. Muy simple, pero esto cambiará la impedancia de salida de la señal. Una mejor manera es hacer esto activamente:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Aquí la señal y el desplazamiento de cada uno solo ven la resistencia de entrada al suelo virtual, de modo que su resp. los niveles no se influyen entre sí. El opamp le dará una baja impedancia de salida. Es posible que desee un opamp rápido (Producto de ancho de banda de alta ganancia, GBP o GBW) dependiendo de la frecuencia de la onda cuadrada.
También tenga en cuenta que esto invierte su señal.

— stevenvh
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Esa es la solución correcta para trasladar la forma de onda, aunque sigo pensando que el tipo no pudo crear una forma de onda centrada en 0 desde el generador.

— clabacchio

¿Este circuito no da desplazamiento positivo a la señal?

— Abdullah Kahraman

Crearía un suministro dual, -2.5V, + 2.5V con un divisor resistivo y un seguidor OP-AMP. Luego, con el otro dispositivo en el paquete, compararía la señal con su promedio (paso bajo RC simple). Eso daría como resultado una onda cuadrada de + Voh a -Vol del OPAMP. Supongo que debería haber otra solución con diodos y puertas lógicas que cree una salida de riel a riel.

— Abdullah Kahraman

\times

$\times$

Ah Entonces, V1 será la señal, y V2 será -2.5V, Rin1 = Rin2 = Rf, ¿verdad?

— Abdullah Kahraman

Puede acoplarlo con un condensador a la carga, pero dependiendo de la impedancia de la carga y la capacitancia, saldrá de los bordes de la onda adecuada. Si eso es un problema, puede agregar una etapa de amplificador de búfer para que coincida con la impedancia. El condensador le dará la pareja de CA que busca.

Este es un circuito fácil de simular en un programa de especias como LT Spice (gratis) . Puede ver qué efectos tiene la frecuencia, la capacitancia y la impedancia de carga en el circuito con el osciloscopio incorporado.

— SteveR
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