Étape 4: facteur de différenciation
Si vous êtes familier avec calcul du tout, vous savez comment différencier une équation. Si vous voulez ou avez besoin plus d’instruction, consultez ce site depuis le Royaume-Uni. Fondamentalement, nous voulons connaître le taux de changement, ou de pente, d’une fonction à un tout seul, soit un point. Si nous regardons le graphique de la fonction y = x, nous voyons que c’est une ligne droite à un angle de 45 degrés, s’élevant vers le haut de gauche à droite. Le fait que c’est tout droit nous dit que la pente est constante, d’une valeur de 1, à chaque point de cette ligne. Ainsi, le graphe de y = 1 est la dérivée de y = x.
Signaux électroniques peuvent être mappées sur un graphe en fonction. C’est tous les oscilloscopes. En utilisant un circuit de facteur de différenciation (image 1), nous pouvons trouver la pente d’un signal électronique à un moment donné dans le temps. C’est comment les signaux FM sont convertis en signaux AM dans votre radio afin que la modulation de fréquence porteuse peut être filtrée et les données (musique) peuvent être récupérées. Voir ce Instructable pour plus à ce sujet.
La fréquence à laquelle nous avons d’entrée dans le différentiateur est en fait pas super critique. Il y aura quelque atténuation à la fois hautes et basses fréquences, mais j’ai obtenu la meilleure réponse du circuit lorsque j’ai correspond à l’entrée de fréquence pour le combo de R/C selon l’équation suivante que nous avons vu auparavant, à savoir f = 1 / (2π * R * C) où f est fréquence. Toutefois, il est plus facile de différencier d’abord et ensuite compenser toute perte avec un amplificateur plus tard. Pour cet exemple nous allons utiliser une résistance de 10kΩ et d’un condensateur de disque en céramique 1nF. Ont une résistance de 47kΩ pratique.
Construire : Branchez l’alimentation comme avant. Placez la résistance de 10kΩ entre les broches 2 et 6. Branchez un côté du condensateur à la broche 2 et l’autre à l’entrée. Broche 3 se connecte au GND Broche 6 est votre sortie. (Image 2)
Image 3 montre une entrée de signal sinusoïdal à 16kHz (rouge) et (bleu), une sortie parfaite cosinus de la vague qui est juste une onde sinusoïdale déphasée de 90 degrés. Si vous êtes familier avec le calcul, vous saurez que la dérivée de la fonction sinus est la fonction cosinus. (Oui, je sais que l’image montre un sinus en et cosinus inversé dehors. N’oubliez pas que nous sommes inversion de l’onde sinusoïdale à l’entrée et que la dérivée d’une onde sinusoïdale inversée est... un cosinus inversé)
Image 4 montre une entrée de vague de triangle. Étant donné que la pente est constante, la sortie est constante, en changeant seulement la polarité comme la polarité de changements de pente. Je suis passé R1 avec le 47kΩ et déplacé la résistance 10kΩ entre l’entrée et le condensateur de 1nF. J’ai ensuite utilisé une forme d’onde du triangle de 5kHz.
Image 5 montre comment le différentiateur change un signal FM à un signal AM. Lorsque l’entrée a une fréquence plus élevée, la sortie dispose d’une grande amplitude, et lorsque la fréquence d’entrée est faible, est donc l’amplitude de sortie. Notez également comment la sortie est déphasée de l’entrée de 90 degrés à nouveau. L’entrée ici est une fréquence de porteuse de 2kHz avec une fréquence de modulation de 200Hz, amplitude de 2V et indice de 50 %. Le circuit est le même que pour l’entrée de vague de triangle.
Un des inconvénients de facteurs de différenciation sont qu’ils ont tendance à passer le bruit de l’entrée à travers à la sortie et sont également instables à haute fréquence, donc certains filtres sont toujours agréable d’avoir sous la main votre circuit après le facteur de différenciation pour amplifier le signal. Juste régler les filtres pour filtrer la fréquence du bruit.
