Kiekvienas, kuris užsiima elektronika, susidūrė su bangos formos generatoriaus grandinėmis, tokiomis kaip stačiakampio formos, kvadratinių bangų, impulsų bangų generatoriumi ir kt. Paprastai „Bootstrap Sweep“ grandinė taip pat vadinama „ Bootstrap Time Based Generator“ arba „Bootstrap Sweep Generator“.
Apibrėžtyje grandinė vadinama „Laiko generatoriumi“, jei ta grandinė sukuria tiesiškai kintančią įtampą ar srovę, palyginti su išėjimo laiku. Kadangi „ Bootstrap Sweep Circuit “ įtampos išėjimas taip pat kinta tiesiškai su laiku, grandinė taip pat vadinama „ Bootstrap Time-Generator“.
Paprasčiau tariant, „Bootstrap Sweep Circuit“ iš esmės yra funkcijų generatorius , generuojantis aukšto dažnio pjūklo bangos formą. Anksčiau mes sukūrėme „Sawtooth“ bangos formos generatoriaus grandinę, naudodami 555 „Timer IC“ ir op-amp. Dabar čia mes paaiškiname apie „bootstrap sweep“ grandinės teoriją.
„Bootstrap Sweep Generator“ programos
Iš esmės yra dviejų tipų „Time-based generator“ tipai:
- Srovės laiko bazės generatorius : grandinė vadinama srovės laiko bazės generatoriumi, jei ji išėjime generuoja srovės signalą, kuris yra tiesiškai kintantis laiko atžvilgiu. „Elektromagnetinės deformacijos“ srityje randame pritaikymą tokioms grandinėms, nes ritių ir induktorių elektromagnetiniai laukai yra tiesiogiai susiję su besikeičiančiomis srovėmis.
- Įtampos laiko bazės generatorius: grandinė vadinama įtampos laiko bazės generatoriumi, jei ji išėjime generuoja įtampos signalą, kuris yra tiesiškai kintantis laiko atžvilgiu. „Elektrostatinės deformacijos“ srityje randame taikymą tokio tipo grandinėms, nes elektrostatinės sąveikos yra tiesiogiai susijusios su kintančia įtampa.
Kadangi „Bootstrap Sweep Circuit“ taip pat yra įtampos laiko bazės generatorius, jis bus naudojamas elektrostatinės deformacijos srityje, pvz., CRO (katodinių spindulių osciloskopas), monitoriuose, ekranuose, radarų sistemose, ADC keitikliuose (iš analoginio į skaitmeninį keitiklį) ir kt.
„Bootstrap Sweep Circuit“ veikimas
Žemiau pateiktame paveikslėlyje parodyta „Bootstrap“ šlavimo grandinės schema:
Grandinėje yra du pagrindiniai komponentai, kurie yra NPN tranzistoriai, būtent Q1 ir Q2. Tranzistorius Q1 šioje grandinėje veikia kaip jungiklis, o tranzistorius Q2 sumontuotas veikti kaip emiterio sekėjas. Diodas D1 yra čia, kad būtų išvengta kondensatoriaus C1 iškrovimo netinkamu būdu. Rezistoriai R1 ir R2 čia yra skirti tranzistoriaus Q1 įtempimui ir jo įjungimui pagal nutylėjimą.
Kaip minėta pirmiau, tranzistorius Q2 veikia emiterio sekėjo konfigūracijoje, taigi, kad ir kokia įtampa atsirastų tranzistoriaus pagrinde, ta pati reikšmė pasirodys ir jo spinduolyje. Taigi išėjimo „Vo“ įtampa yra lygi įtampai tranzistoriaus pagrinde, kuri yra įtampa kondensatoriuje C2. Rezistorius R4 ir R3 yra čia, kad apsaugotų tranzistorius Q1 ir Q2 nuo didelių srovių.
Nuo pat pradžių tranzistorius Q1 įjungiamas dėl įtempimo ir dėl to kondensatorius C2 bus visiškai iškrautas per Q1, o tai savo ruožtu lemia išėjimo įtampos nulį. Taigi, kai Q1 nesuaktyvinamas, išėjimo įtampa Vo lygi nuliui.
Tuo pačiu metu, kai neveikia Q1, kondensatorius C1 bus visiškai įkrautas iki įtampos + Vcc per diodą D1. Tuo pačiu metu, kai Q1 yra ON, Q2 pagrindas bus nuleistas į žemę, kad tranzistorius Q2 būtų išjungtas.
Kadangi tranzistorius Q1 pagal numatytuosius nustatymus yra ĮJUNGTAS, norint jį išjungti, tranzistoriaus Q1 vartams suteikiamas neigiamas trukmės trukmė „Ts“, kaip parodyta diagramoje. Kai tranzistorius Q1 persijungia į didelę varža, kondensatorius C1, įkrautas iki įtampos + Vcc, bandys pats išsikrauti.
Taigi srovė „I“ teka per rezistorių ir į kondensatorių C2, kaip parodyta paveikslėlyje. Dėl šio srovės srauto kondensatorius C2 pradeda krautis ir jame atsiras įtampa „Vc2“.
Įkrovos grandinėje C1 talpa yra daug didesnė nei C2, todėl kondensatoriaus C1 sukrautas elektros krūvis, kai jis yra visiškai įkrautas, yra labai didelis. Net jei kondensatorius C1 išsikrauna pats, įtampa jo gnybtuose mažai pasikeis. Dėl šios stabilios kondensatoriaus C1 įtampos dabartinė „I“ vertė bus stabili išleidžiant kondensatorių C1.
Kai dabartinis „I“ bus stabilus viso proceso metu, kondensatoriaus C2 gaunamas įkrovimo greitis taip pat bus stabilus. Esant tokiam stabiliam krūviui, kondensatoriaus C2 terminalo įtampa taip pat lėtai ir tiesiškai kils.
Dabar, kai kondensatoriaus C2 įtampa auga tiesiškai, laikui bėgant, išėjimo įtampa taip pat didėja tiesiškai. Diagramoje per trigerio laiką „Ts“ galite pamatyti kondensatoriaus C2 gnybto įtampą, tiesiškai augančią laiko atžvilgiu.
Pasibaigus trigerio laikui, jei neigiamas tranzistoriui Q1 suteiktas trigeris bus pašalintas, tada tranzistorius Q1 pagal numatytuosius nustatymus įeis į mažos impendencijos būseną ir veiks kaip trumpasis jungimas. Kai tai atsitiks, kondensatorius C2, kuris yra lygiagretus tranzistoriui Q1, visiškai išsikraus, kad jo gnybto įtampa smarkiai sumažėtų. Taigi per atkūrimo laiką „Tr“ kondensatoriaus C2 gnybto įtampa smarkiai sumažės iki nulio ir tą patį matėme grafike.
Kai šis įkrovimo ir iškrovimo ciklas bus baigtas, antrasis ciklas prasidės nuo tranzistoriaus Q1 vartų paleidiklio. Dėl šio nuolatinio paleidimo išėjime susidaro pjūklo bangos forma, kuri yra galutinis „Bootstrap Sweep“ grandinės rezultatas.
Čia kondensatorius C2, kuris padeda užtikrinti pastovią srovę kaip grįžtamąjį ryšį į kondensatorių C1, vadinamas „įkrovos kondensatoriumi“.