Dauerkalender

Signalwandler mit dem Operationsverstärker MC33078N

(Bildung eines Rechtecksignals)

Gelegentlich ist es erforderlich, ein Sinussignal (oder anderes) in ein Rechtecksignal umzuwandeln. Dies ist erforderlich, wenn nachgeschaltete integrierte Schaltungen wie z.B. ein Impulszähler, Frequenzzähler und ähnliche nur Rechtecksignale verarbeiten können. Für diese Aufgabe werden oft Komparatoren eingesetzt. Sie können problemlos ein Sinussignal oder auch ein anderes mit beliebiger Kurvenform vorliegendes Signal in ein Rechtecksignal umwandeln. In dem folgenden Beispiel kommt kein Komparator, sondern ein Operationsverstärker zum Einsatz. Der Operationsverstärker MC33078N benötigt für diese Aufgabe kaum externe Komponenten und eignet sich sehr gut für unkomplizierte Versuche. Als Signalgeber tritt in der Schaltung der Funktionsgenerator FG-100 DDS auf.

Operationsverstärker MC33078N

Bei der integrierten Schaltung MC33078N der Firma STMicroelectronics handelt es sich um einen Dual-Operationsverstärker. Er ist besonders für Audioanwendungen geeignet.

Technische Daten:

Gehäuse: PDIP-8
Anzahl der Kanäle: 2
Versorgungsspannung Max.: 30V, +/-15V
Versorgungsspannung Min.: 5 V, +/- 2.5 V
Ausgangsstrom pro Kanal: 37 mA
Anstiegsrate: 7V / µs
Minimale Betriebstemperatur: - 40 C
Maximale Betriebstemperatur: + 105 C
Betriebsversorgungsstrom: 5 mA
Verlustleistung: 500 mW (1/2 W)

Pinbelegung:

Funktionsgenerator FG-100 DDS

Mit einem Funktionsgenerator können periodische elektrische Signale mit unterschiedlichen Kurvenformen erzeugt werden. Mit dem Funktionsgenerator FG-100 DDs können z.B. Signale mit Sinus-, Rechteck-, Dreiecks-, Vorwärts-Sägezahn- und Rückwärts-Sägezahn- sowie Rauschwellenformen generiert werden. Die Sinussignale können in einem Bereich von 1Hz bis 500 kHz generiert werden. Der Frequenzbereich für Signale mit anderen Kurvenformen reicht von 1 Hz bis ca. 20 kHz. Auflösung beträgt 1Hz. Ausgangsimpedanz liegt bei 50 Ohm. Ein interner Filter kann ein- bzw. ausgeschaltet werden. Mit einer DC-Offset-Funktion und Amplitude Einstellung. Die Spannungsversorgung kann über einen Gleichstromadapter oder eine Batterie erfolgen. Externe Spannungsversorgung mit dem mitgelieferten Adapter beträgt 5 VDC.

Folgende Kurvenformen sind mit dem Gerät einstellbar:

Schaltplan

Testschaltung

An dem Eingang „Input 1“ (Pin 3) des Operationsverstärkers MC33078N kommt ein Signal von dem Funktionsgenerator FG-100 DDS. Gleichzeitig wird das Signal zwecks Beobachtung zu dem Oszilloskop geführt (Kanal 1, beim Testen Bild unten). An dem Eingang „Inv. Input 1“ ist der Potentiometer P1 angeschlossen. Mit ihm wird die Schaltschwelle eingestellt. Der Operationsverstärker arbeitet in der Konstellation als ein Komparator, der zwei Spannungen vergleicht. Je nachdem, ob die Eingangsspannung unterhalb oder oberhalb der Schaltschwelle liegt, schaltet der Baustein von LOW auf HIGH oder umgekehrt. Auf diese Weise entsteht am Ausgang (Output 1, Pin 1) ein Rechtecksignal. Das Signal kann dann ebenfalls auf dem Oszilloskop (Kanal 2, beim Testen Bild oben) beobachtet werden.

Kurzvideo

Kurzvideo

Weitere Themen: