Jokainen, joka käsittelee elektroniikkaa, on törmännyt aaltomuodon generaattoripiireihin, kuten suorakaiteen muotoiseen aaltomuodon generaattoriin, neliöaaltogeneraattoriin, pulssiaaltogeneraattoriin jne. Yleensä Bootstrap Sweep -piiriä kutsutaan myös nimellä Bootstrap Time Based Generator tai Bootstrap Sweep Generator.
Määritelmässä virtapiiriä kutsutaan 'aikaperusteiseksi generaattoriksi', jos piiri tuottaa lineaarisesti vaihtelevan jännitteen tai virran lähdön aikaan nähden. Koska myös Bootstrap Sweep -piirin tarjoama jännitelähtö muuttuu lineaarisesti ajan myötä, piiriä kutsutaan myös Bootstrap Time- Generatoriksi.
Yksinkertaisemmin sanottuna 'Bootstrap Sweep Circuit' on pohjimmiltaan toimintageneraattori, joka tuottaa korkean taajuuden sahanterän aaltomuodon. Aikaisemmin rakennamme Sawoth-aaltomuodon generaattoripiirin käyttämällä 555 Timer IC: tä ja op-amp: ta. Nyt tässä selitämme bootstrap-pyyhkäisyn piiriteoriaa.
Bootstrap Sweep Generator -sovellukset
Aikaperusteista generaattoria on periaatteessa kahta tyyppiä, nimittäin
- Nykyinen aikaperusteinen generaattori : Piiriä kutsutaan nykyiseksi aikatason generaattoriksi, jos se tuottaa lähtöön virtasignaalin, joka vaihtelee lineaarisesti ajan suhteen. Löydämme sovelluksia tämän tyyppisille piireille sähkömagneettisen taipuman alalla, koska kelojen ja induktorien sähkömagneettiset kentät liittyvät suoraan vaihtuviin virtoihin.
- Jännitteen aikaperusteinen generaattori: Piiriä kutsutaan jännitteen aikatason generaattoriksi, jos se tuottaa lähtöön jännitesignaalin, joka vaihtelee lineaarisesti ajan suhteen. Löydämme sovelluksia tämän tyyppisille piireille sähköstaattisen taipuman alalla, koska sähköstaattiset vuorovaikutukset liittyvät suoraan jännitteiden muutoksiin.
Koska Bootstrap Sweep -piiri on myös jännitteen aika-pohjageneraattori, sen sovelluksia käytetään sähköstaattisessa taipumassa, kuten CRO (katodisädescilloskooppi), näytöissä, näytöissä, tutkajärjestelmissä, ADC-muuntimissa (analoginen digitaalimuunnin) jne.
Bootstrap Sweep -piirin toiminta
Alla olevassa kuvassa on Bootstrap-lakaisupiirin piirikaavio:
Piirissä on kaksi pääkomponenttia, jotka ovat NPN-transistorit, nimittäin Q1 ja Q2. Transistori Q1 toimii kytkimenä tässä piirissä ja transistori Q2 on asennettu toimimaan emitterin seuraajana. Diodi D1 on läsnä estämään kondensaattorin C1 purkautumisen väärällä tavalla. Vastukset R1 ja R2 ovat täällä läsnä transistorin Q1 esijännittämiseksi ja sen pitämiseksi päällä oletusarvoisesti.
Kuten edellä mainittiin, transistori Q2 toimii lähettimen seuraajakonfiguraatiossa, joten riippumatta siitä, mikä jännite ilmestyy transistorin pohjaan, sama arvo näkyy sen emitterissä. Joten ulostulon 'Vo' jännite on yhtä suuri kuin transistorin pohjassa oleva jännite, joka on kondensaattorin C2 jännite. Vastus R4 ja R3 ovat läsnä suojaamaan transistoreita Q1 ja Q2 suurilta virroilta.
Transistori Q1 käynnistetään alusta alkaen esijännityksen takia, ja tämän vuoksi kondensaattori C2 purkautuu kokonaan Q1: n kautta, mikä puolestaan johtaa lähtöjännitteen nollaan. Joten kun Q1 ei laukaise, lähtöjännite Vo on nolla.
Samaan aikaan, kun Q1 ei laukaise, kondensaattori C1 ladataan kokonaan jännitteeseen + Vcc diodin D1 kautta. Samanaikaisesti, kun Q1 on PÄÄLLÄ, Q2: n pohja ajetaan maahan pitämään transistori Q2 OFF-tilassa.
Koska transistori Q1 on oletusarvoisesti PÄÄLLÄ, sen kytkemiseksi pois päältä transistorin Q1 portille annetaan negatiivinen triggeri, jonka kesto on 'Ts', kuten kuvaaja osoittaa. Kun transistori Q1 siirtyy korkean impedanssin tilaan, jännitteeseen + Vcc varattu kondensaattori C1 yrittää purkaa itseään.
Joten virta 'I' virtaa vastuksen läpi ja kondensaattoriin C2 kuvan osoittamalla tavalla. Tämän virtavirran takia kondensaattori C2 alkaa latautua ja sen yli ilmestyy jännite 'Vc2'.
Bootstrap-piirissä C1: n kapasitanssi on hyvin paljon suurempi kuin C2, joten kondensaattorin C1 varaama sähkövaraus, kun se on täyteen ladattu, on erittäin korkea. Vaikka kondensaattori C1 purkautuu itse, jännite sen napojen yli ei muutu paljoakaan. Ja tämän vakaan jännitteen vuoksi kondensaattorissa C1 nykyinen I-arvo on vakaa kondensaattorin C1 purkautumisen kautta.
Kun nykyinen 'I' on vakaa koko prosessin ajan, myös kondensaattorin C2 vastaanottama latausnopeus on vakaa koko ajan. Tämän vakaan varauksen kertymisen myötä kondensaattorin C2-päätteen jännite nousee myös hitaasti ja lineaarisesti.
Kondensaattorin C2 jännite nousee nyt lineaarisesti ajan myötä, myös lähtöjännite nousee lineaarisesti ajan myötä. Kaaviosta voidaan nähdä liipaisuajan "Ts" aikana kondensaattorin C2 päätejännite, joka nousee lineaarisesti ajan suhteen.
Kun transistorille Q1 annettu negatiivinen liipaisin poistetaan liipaisuajan päättymisen jälkeen, transistori Q1 siirtyy oletusarvoisesti matalan impendanssin tilaan ja toimii oikosuluna. Kun tämä tapahtuu, kondensaattori C2, joka on rinnakkain transistorin Q1 kanssa, purkautuu kokonaan, jotta sen liittimen jännite laskee voimakkaasti. Joten palautusajan 'Tr' aikana kondensaattorin C2 päätejännite putoaa voimakkaasti nollaan ja sama näkyi kaaviosta.
Kun tämä lataus- ja purkausjakso on saatu päätökseen, toinen jakso alkaa transistorin Q1 hilapainikkeella. Ja tämän jatkuvan laukaisun takia ulostuloon muodostuu sahanterän aaltomuoto, joka on Bootstrap Sweep -piirin lopputulos.
Tällöin kondensaattoria C2, joka auttaa tuottamaan jatkuvaa virtaa palautteena kondensaattorille C1, kutsutaan "käynnistyskytkennäksi".