¿Cómo convertir un pulso de onda cuadrada de 0 a 5V en un pulso cuadrado de -500mV a + 500mV usando solo componentes pasivos?

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Permítanme comenzar diciendo que no estoy tratando de construir nada específico o útil aquí, solo estoy tratando de aprender el comportamiento de los circuitos.

¿Es posible convertir un pulso de onda cuadrada de 0 a 5V en un pulso de -500mV a + 500mV usando solo componentes pasivos y donde la única fuente de voltaje disponible es 5V?

Lo que estoy apuntando es usar algunos resistores y condensadores (e inductores, si es necesario) donde hay una red divisora de condensadores donde la mitad de la onda cuadrada termina por debajo del potencial de tierra (probablemente debido a un condensador de descarga o dos).

Es bastante fácil para mí usar dos condensadores para crear una red divisoria para obtener una onda cuadrada de 0 a 500mv o de 0 a 1V, pero lo que no pude es poder llevar la onda cuadrada al potencial de tierra en LTSpice .

Sé que es posible simplemente cambiar los parámetros de la fuente de voltaje en LTSpice a pulsos de -500mV a + 500mV. Eso no es lo que estoy buscando. Quiero saber cómo hacerlo agregando componentes a una fuente de voltaje pulsante de 0V a 5V.

    
pregunta acker9

3 respuestas

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Puede usar un divisor resistivo de 5: 1 seguido de un capacitor de bloqueo de CC. Tendrá que usar un condensador suficientemente grande para obtener la constante de tiempo RC muy por debajo de la frecuencia fundamental de la onda cuadrada.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Esto se puede simular para ver las diversas formas de onda y experimentar con los valores y frecuencias.

    
respondido por el Dean Franks
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Simplemente no es posible (pero con una pequeña excepción, que se describe más adelante).

El motivo es el tipo de señal que desea transformar. Una onda cuadrada consta de bordes muy afilados que hacen que el espectro se propague a frecuencias infinitas.

Las redes pasivas publicadas por @Dean Franks y @bla agregan un comportamiento de paso bajo. Esto es inevitable debido a las dependencias de los condensadores y los inductores.

Para ser menos teórico: Para tener un pulso cuadrado (casi) perfecto con bordes (casi) perfectos, necesita cargar los condensadores o inductores con corrientes muy altas o voltajes altos, que de hecho están limitados en su red pasiva.

Si sus requisitos no lo obligan a tener un pulso cuadrado (casi) perfecto en su salida, las soluciones proporcionadas son bastante buenas.

Para volver a la excepción: Puede deshacerse de sus almacenamientos (capacitores e inductores) si su aplicación le permite tener diferentes definiciones de voltaje y potenciales eléctricos. En ese caso, su toma de tierra de salida (0 V) no debe ser la misma que la toma de tierra de la entrada y puede adherirse a un simple divisor de voltaje. (Tomando el esquema de @Dean Franks y eliminando C1)

PS: Esa ha sido mi primera respuesta en el intercambio de pila. Espero darles a usted y a todos los lectores una respuesta completa a la pregunta de la operación y estoy feliz de ser parte de esa gran comunidad de conocimiento.

    
respondido por el Finkman
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El primario está conectado entre su señal y 2.5V, viendo una señal de +/- 2.5V. A través de la transformación a la secundaria, esta señal se divide por 5, lo que resulta en una señal de +/- 500mV.

¿Cómo se obtiene el 2.5V DC? Si tiene 5 VCC disponibles, solo puede usar un divisor resistivo y almacenarlo con un condensador (circuito superior). Alternativamente, si su señal de entrada tiene exactamente un ciclo de trabajo del 50%, puede promediarla (con un divisor resistivo y un condensador de suavizado).

Hay dos limitaciones: 1: ambos circuitos requieren un tiempo de establecimiento dictado por R y C 2: el transformador debe ser adecuado para la frecuencia de pulso.

    
respondido por el bla

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