Den som handlar med elektronik har stött på vågformgeneratorkretsar som rektangulär vågformsgenerator, fyrkantvågsgenerator, pulsvågsgenerator etc. På samma sätt är Bootstrap Sweep Circuit en sågtandvågsgenerator. Generellt kallas Bootstrap Sweep-kretsen också som Bootstrap Time Based generator eller Bootstrap Sweep Generator.
I definition kallas en krets 'tidsbaserad generator' om den kretsen producerar en linjärt varierande spänning eller ström med avseende på tiden vid utgången. Eftersom spänningsutgången från Bootstrap Sweep Circuit också ändras linjärt med tiden kallas kretsen även Bootstrap Time-Based generator.
I mer enkla termer är 'Bootstrap Sweep Circuit' i grunden en funktionsgenerator som genererar en sågtandvågform med hög frekvens. Vi har tidigare byggt en Sawtooth-vågformgeneratorkrets med 555 Timer IC och op-amp. Nu här förklarar vi om bootstrap svep krets teori.
Tillämpningar av Bootstrap Sweep Generator
Det finns i princip två typer av tidsbaserad generator, nämligen
- Aktuell tidsbasgenerator : En krets kallas den aktuella tidsbasgeneratorn om den genererar en strömsignal vid utgången som varierar linjärt med avseende på tid. Vi hittar applikationer för denna typ av kretsar inom området 'elektromagnetisk avböjning' eftersom de elektromagnetiska fälten hos spolar och induktorer är direkt relaterade till förändrade strömmar.
- Voltage Time-Base generator: En krets kallas Voltage Time-Base generator om den genererar en spänningssignal vid utgången som varierar linjärt med avseende på tid. Vi hittar applikationer för den här typen av kretsar inom 'Elektrostatisk avböjning' eftersom elektrostatiska interaktioner är direkt relaterade till förändrade spänningar.
Eftersom Bootstrap Sweep Circuit också är en Voltage Time-Base-generator kommer den att ha sina applikationer i elektrostatisk avböjning som CRO (Cathode Ray Oscilloscope), bildskärmar, skärmar, radarsystem, ADC-omvandlare (Analog till Digital omvandlare) etc.
Arbeta med Bootstrap Sweep Circuit
Nedanstående figur visar kretsschemat för Bootstrap-svepkretsen:
Kretsen har två huvudkomponenter som är NPN-transistorer, nämligen Q1 och Q2. Transistorn Q1 fungerar som en omkopplare i denna krets och transistorn Q2 är monterad för att fungera som en emitterföljare. Dioden Dl finns här för att förhindra urladdning av kondensatorn Cl på fel sätt. Motstånden R1 och R2 finns här för att förspänna transistorn Q1 och hålla den aktiverad som standard.
Som nämnts ovan verkar transistorn Q2 i emitterföljarkonfiguration, så oavsett spänningen som uppträder vid basen av transistorn kommer samma värde att visas vid dess emitter. Så spänningen vid utgången 'Vo' är lika med spänningen vid transistorns bas, vilket är spänningen över kondensatorn C2. Motståndet R4 och R3 finns här för att skydda transistorerna Q1 och Q2 från höga strömmar.
Från början slås transistorn Q1 PÅ på grund av förspänning och på grund av detta kommer kondensatorn C2 att helt urladdas genom Q1 vilket i sin tur resulterar i att utspänningen blir noll. Så när Q1 inte utlöses är utspänningen Vo lika med noll.
Samtidigt, när Q1 inte utlöses, laddas kondensatorn C1 helt till spänning + Vcc genom dioden D1. Under samma tid, när Q1 är PÅ, kommer basen på Q2 att drivas till marken för att hålla transistorn Q2 AV-tillstånd.
Eftersom transistorn Q1 är PÅ som standard, för att stänga av den ges en negativ utlösare av varaktigheten 'Ts' till grinden till transistorn Q1 som visas i diagrammet. När transistorn Q1 väl är i högimpedansläge försöker kondensatorn C1 som laddas till spänning + Vcc att ladda ur sig själv.
Så en ström 'I' flyter genom motståndet och till kondensatorn C2 som visas i figuren. Och på grund av detta strömflöde börjar kondensatorn C2 att ladda och en spänning 'Vc2' kommer att visas över den.
I startströmkretsen är kapacitansen hos C1 mycket högre än C2, så den elektriska laddningen som lagras av kondensatorn C1 när den är fulladdad är mycket hög. Även om kondensatorn C1 laddar ur sig själv, kommer inte spänningen över dess terminaler att förändras mycket. Och på grund av denna stabila spänning över kondensatorn C1 kommer det aktuella "I" -värdet att vara stabilt genom urladdningen av kondensatorn C1.
Med det nuvarande "I" som är stabilt under hela processen kommer laddningshastigheten som mottas av kondensatorn C2 också att vara stabil hela tiden. Med denna stabila laddningsackumulering kommer kondensatorns C2-utgångsspänning också att stiga långsamt och linjärt.
Nu när kondensatorn C2 spänningen stiger linjärt med tiden stiger utspänningen också linjärt med tiden. Du kan se i diagrammet under avtryckartiden 'Ts' terminalspänningen över kondensatorn C2 stiger linjärt med avseende på tiden.
Efter utgången av utlösningstiden, om den negativa utlösaren som ges till transistorn Q1 tas bort, kommer transistorn Q1 att gå in i det låga impendensläget som standard och fungera som kortslutning. När detta väl har hänt kommer kondensatorn C2, som är parallell med transistorn Q1, att urladdas helt för att få sin terminalspänning kraftigt. Så under restaureringstiden 'Tr' kommer kondensatorns C2 terminalspänning att sjunka kraftigt till noll och detsamma kan ses i diagrammet.
När denna laddnings- och urladdningscykel är fullbordad, kommer den andra cykeln att börja med grindutlösaren för transistorn Q1. Och på grund av denna kontinuerliga utlösning bildas en sågtandvågform vid utgången, vilket är slutresultatet av Bootstrap Sweep-kretsen.
Här kallas kondensatorn C2 som hjälper till att tillhandahålla konstant ström som återkoppling till kondensatorn C1 'Bootstrapping kondensator'.