方形波とのこぎり波を回路で区別すると…？

既知の振幅を持つ100 kHzの方形波またはのこぎり波を受け取り、方形波を受信する場合は高値を出力し、のこぎり波の場合は低値を出力する単純なセンサーを構築したいと思います。

これには何らかのコンパレータが必要だと確信していますが、この問題に自分で対処する方法はわかりません。誰かが何らかのアプローチの概要を説明できますか？（詳細を知りたい）

前もって感謝します！

両方の波の周波数が同じ振幅で100 kHzになる場合、信号を通過させるために200 kHzで狭帯域通過フィルターを構築できます。理論的には、純粋な方形波は奇数次の高調波のみを含む必要があるため、2次高調波周波数では出力は多くありません。一方、のこぎり波はブースの偶数倍と奇数倍の高調波を持っているので、より大きな出力が得られます。ノコギリ波の2次高調波のピーク振幅は、単純にになります。ここで、Aは入力ノコギリ波のピーク振幅です。必要に応じて、バンドパスフィルターの出力をピーク検出器とある種のコンパレーターで追跡できます。$\frac{2A}{\pi}$

ソリューションの概要：おそらくそれを差別化要因に通すでしょう。方形波の導関数は正方向と負方向のスパイクが交互になりますが、ノコギリ波の導関数はランプ状ビットの一方の極性で低い値で多かれ少なかれ一定で、反対に周期的に大きな値のスパイクがありますのこぎり波がリセットされるときの極性。HPFでは、ノコギリ波から得られる一定の低い値を取り除き、両方の極性のスパイクが発生しているか、または単一の極性のみが発生しているかを確認します。

信号の側面を検出することにより、いくつかの単純な波形を簡単に検出できます。正方形には立ち上がりと立ち下がりが速い側面があり、のこぎり波は信号に応じて立ち上がりが速いか立ち下がりが速い側面しかありません。

したがって、上昇と下降の側面をチェックします。両方を検出した場合、それは正方形です。1つのタイプのみを検出した場合、これらの信号のみが入力されることが確実である限り、それは三角形です。

オペアンプで簡単に実行できる微分回路で試してください。ここを参照してください：http : //www.physics.iitm.ac.in/courses_files/courses/eleclab03_odd/mathematical_operations.htm

側面の急勾配は、微分器の出力で表されます。

この信号とその反転をシュミットトリガーまたは再トリガー可能なモノフロップにフィードすると、RisingFlankとFallingFlankのロジックレベル表現が得られ、これをさらに計算または表示することができます。

回路を正しく構築する能力は実際に回路を設計する人の能力に依存するため、これに対する「正しい」答えは1つではありません。いくつかのアプローチは他よりも難しいです。

私はオーディオのバックグラウンドがあるので、オーディオベースのアプローチを使用します。「クレストファクター」と呼ばれるものに依存します。クレストファクターは、基本的に、RMSとピークレベルの差です。したがって、2つの「VUメーター」を作成し、1つはピーク値を測定し、もう1つはRMS値を測定して差を比較した場合、方形波とのこぎり波の差をかなり正確に知ることができます。

方形波の場合、RMSレベルとピークレベルは同じになります。三角波の場合、RMSレベルはピークより4.77 dB低くなります。のこぎり波は三角波に似ていますが、正確な数がわかりません。

固定振幅のもう1つの簡単な解決策：コンパレーターを使用して、信号を95％振幅の定電圧と比較します。EG波の振幅が0v..1vの場合は、950mvと比較します。

50％のデューティサイクルの方形波は、50％のデューティサイクルの方形波を出力します。のこぎり波は、5％のデューティサイクルの方形波を出力します。マイクロコントローラを使用して、サイクルごとにこれを検出できます。

方形波またはのこぎり波を、カットオフ周波数が元の波の基本波よりもはるかに高いハイパスフィルターに通した場合、出力は正と負のパルスの交互のシーケンス（方形波の場合）、または（のこぎり波の場合）一方向のパルスのみが発生します。

ファルスタッドでこの回路を見てください：

測定：

信号の振幅が固定されている場合、信号をローパスフィルターに通して（信号を平均化）、平均値を比較できます。デューティサイクルの詳細によって、どちらの平均値が高くなるかが決まります。ただし、方形波が50％のデューティサイクルで三角波が100％の場合、平均は等しくなり、より複雑なソリューションを探る必要があります。