Getrapte spanningsgeneratorcircuit

Een getrapte spanningsgenerator is een elektronisch circuit dat is ontworpen om een ​​opeenvolgend getrapte spanningsgolfvorm te genereren, die lijkt op een sinusvormig uiterlijk, maar een getrapt spanningspatroon heeft dat opeenvolgend omhoog gaat naar de piek en vervolgens opeenvolgend naar beneden gaat met identieke stappen naar de 0V-lijn om een cyclus van de golfvorm.

Hoe het circuit werkt

De onderstaande afbeelding toont een nuttige toepassing van de IC 4066 quad bilaterale schakelaar. In dit circuit is de 4066 (U1) geconfigureerd om sequentieel schakelen uit te voeren om een ​​uniforme getrapte golfvorm te genereren, zoals aangegeven in de volgende afbeelding. Zoals aangetoond, bestaat de golfvorm van de generator uit stappen van 3 omhoog en 3 omlaag in stappen van 1V.

De activering voor de 4066 interne schakelaars wordt geregeld door een 4017 decennium teller / verdeler (U2) een 567 toondecoder opgezet als een blokgolfgenerator levert de benodigde klokpulsen voor de IC 4017.

De 4017 is opgetuigd om opeenvolgend van 0 tot 5 (0-1-2-3-4-5) te tellen en te resetten op de stijgende flank van de zevende stap door pin 5 (uitgang 6) van U2 te koppelen aan pin 15 (reset) .

Zodra output 6 (pin 5 van U2) hoog wordt, duwt de reset-aansluiting van U2 output 0 (pin 3) om van laag naar hoog te wisselen, waardoor het patroon opnieuw begint.

De hoge pin-3-uitgang (uitgang 0) van U2 wordt gegeven aan de besturingspen van de 1e U1-schakelaar, schakelt deze in en verbindt vervolgens de kruising van R4 en R5 met de uitgangsbus.

Hiermee wordt stap één ingesteld met een niveau van één volt. Met de volgende klokpuls van de 567 genereert de 4017 een hoge output op pin 2, die via D4 wordt toegevoerd aan een andere schakelaarbesturing op pin 5 en deze inschakelt.

Dit verbindt de R3, R4 met de outputbus. De 2e stap is een uitgang van 2 volt. Voor de volgende puls die wordt verkregen via U3, wordt pin 4 van U2 hoog, waardoor de 3e schakelaar (in U1) wordt geactiveerd, die reageert om een ​​uitgang van 3 volt te genereren die bedoeld is voor stap 3.

De 4e puls die van U3 komt, zorgt ervoor dat pin 7 hoog wordt, de allerlaatste schakelaar inschakelt en zo een 4-volt uitgang creëert voor stap 4.

De vijfde puls voedt een high naar pin 10 van U2, die door middel van D4 naar de stuuringang van de 3e schakelaar gaat, deze aanzet (voor een tweede gelegenheid) en een 3 volt uitgang levert naar de 5e stap.

Voor de volgende klokpulsen wordt de schakelaar die is bevestigd aan pin 6 van U1 opnieuw geactiveerd, waardoor een uitgang van 2 volt wordt gegenereerd voor stap 6. Kort nadat stap zes is voltooid, wordt de teller gereset en begint deze weer vanaf het begin door de eerste in te schakelen. schakelaar voor stap 1.

Elke golfvormstap kan worden ingesteld voor elke spanning van nul tot 100% voedingsspanning door het gebruik van specifieke spanningsdelers voor elke stap. Bovendien zou de output van de generator kunnen worden gebufferd om voldoende spanning en stroom te leveren om een ​​stijgende spanning of stroomtoevoer voor een halfgeleidercurve-tracer te leveren.

Nog een eenvoudig getrapt spanningsgeneratorcircuit

Het volgende ontwerp hieronder is nog eenvoudiger te bouwen omdat het slechts een paar IC's gebruikt voor de vereiste creatie van getrapte golfvormen.

Het ontwerp wordt echter geïmplementeerd in een handmatige modus, waarbij de opeenvolgende stappen van de golfvorm worden ontwikkeld door op de drukknop S1 te tikken met een specifieke getimede snelheid. Elke keer dat u drukt, verschuift de output van de IC 4017 van pin3 naar boven, naar pin11.

In het proces ontwikkelen de gemeenschappelijke uiteinden van de weerstanden een opeenvolgend stijgende en dalende getrapte spanning als gevolg van het effect van de variërende potentiaalverdeler gevormd door de interactie van de verschuivende IC 4017-logica over de weerstanden R2 --- R10 en de aarde weerstand R13.

Omdat de gemeenschappelijke verbonden uiteinden van de weerstanden samen worden gevoed naar de basis van een gemeenschappelijke emitter BJT-trap, wordt de getrapte spanning gerepliceerd op de emitter van de 2N2222 transistor met een hoger stroomniveau, dat kan worden geïntegreerd met elke geschikte externe circuittrap voor een gewenste uitvoering.

De handmatig bediende schakelaar kan worden vervangen door een automatische oscillatortrap zoals aangegeven in het volgende voorbeeld, dat de implementatie toont van de bovenstaande getrapte spanningsgenerator in een politie-lampeffect-simulatorcircuit.

Toepassingen

U vindt er verschillende toepassingen voor deze schakeling. De stapsgewijze golfvormgenerator zou kunnen worden geïmplementeerd om talrijke progressieve spanningen te produceren voor het onderzoeken van het aan / uit-schakelpunt van veel CMOS-eenheden. Het kan effectief worden gebruikt voor het maken van een efficiënte sinusgolf omvormers en converters.