Porrasjännitegeneraattorin piiri

Porrastettu jännitegeneraattori on elektroninen piiri, joka on suunniteltu generoimaan peräkkäin porrastettu jännitteen aaltomuoto, joka muistuttaa sinimuotoista ulkonäköä, mutta jonka porrastettu jännitekuvio nousee peräkkäin ylöspäin kohti huipua ja laskeutuu sitten peräkkäin alaspäin identtisillä portailla kohti 0V-linjaa aaltomuodon sykli.

Kuinka piiri toimii

Alla olevassa kuvassa on IC 4066 -nelisuojakytkimen hyödyllinen sovellus. Tässä piirissä 4066 (U1) on konfiguroitu suorittamaan peräkkäinen kytkentä yhtenäisen porrastetun aaltomuodon muodostamiseksi seuraavan kuvan mukaisesti. Kuten on osoitettu, generaattorin aaltomuoto koostuu 3 ylös- ja 3 alas -vaiheista 1 V: n välein.

4066-sisäisten kytkimien laukaisua säätelee a 4017 vuosikymmenen laskuri / jakaja (U2) a 567-dekooderi Neliöaaltogeneraattorin tavoin asetettu IC 4017: lle tarvitaan vaaditut kellopulssit.

4017 on kytketty laskemaan 0: sta 5: een (0-1-2-3-4-5) peräkkäin ja nollattava seitsemännen vaiheen nousevalla reunalla kytkemällä U2: n tappi 5 (lähtö 6) tapiin 15 (nollaus) .

Heti kun lähtö 6 (U2: n nasta 5) nousee korkeaksi, U2: n nollausliitin työntää ulostuloa 0 (nasta 3) kääntymään matalasta korkeaan aloittaen kuvion uudestaan.

U2: n korkea nasta-3-ulostulo (lähtö 0) annetaan ensimmäisen U1-kytkimen ohjaintapille kytkemällä se päälle ja yhdistämällä siten R4: n ja R5: n leikkauspiste lähtöväylään.

Tämä asettaa ensimmäisen vaiheen yhden voltin tasolle. Seuraavalla kellopulssilla 567: ltä 4017 tuottaa korkean lähdön tapissa 2, joka syötetään D4: n kautta toiseen kytkimen ohjaukseen tapissa 5 kytkemällä se päälle.

Tämä yhdistää R3, R4 lähtöväylään. 2. vaihe muodostaa 2 voltin lähdön. Seuraavaa U3: n kautta vastaanotettua pulssia varten U2: n nasta 4 kääntyy korkeaksi, mikä aktivoi kolmannen kytkimen (U1: ssä), joka reagoi muodostamaan vaiheeseen 3 tarkoitetun 3 voltin lähdön.

U3: sta tuleva 4. pulssi johtaa siihen, että nasta 7 nousee korkeaksi, kytkemällä viimeisen kytkimen päälle ja luoden siten 4 voltin ulostulon vaiheelle 4.

Viides pulssi syöttää U2: n korkean nastan 10, joka siirtyy D4: n avulla kolmannen kytkimen ohjaustuloon kytkemällä se päälle (toisen kerran) ja tarjoamalla 3 voltin lähdön 5. vaiheeseen.

Seuraavia kellopulsseja varten U1: n napaan 6 kiinnitetty kytkin aktivoituu jälleen, jolloin syntyy 2 voltin ulostulo vaiheelle 6. Pian vaiheen kuuden jälkeen laskuri nollautuu ja alkaa takaisin alusta kytkemällä 1. virran päälle. vaiheen 1 kytkin.

Jokainen aaltomuodon vaihe voidaan järjestää mille tahansa jännitteelle, nollasta 100%: iin syöttöjännitteeseen käyttämällä erityisiä jännitteenjakajia kullekin vaiheelle. Lisäksi generaattorin lähtö voitaisiin puskuroida toimittamaan riittävät jännite- ja virtalähdöt nousevan jännitteen tai virransyötön aikaansaamiseksi puolijohdekäyrän merkkiaineelle.

Toinen yksinkertainen porrasjännitegeneraattorin piiri

Seuraava alla oleva muotoilu on vielä yksinkertaisempi rakentaa, koska se käyttää vain pari IC: tä tarvittavaa porrastettua aaltomuodon luomista varten.

Suunnittelu toteutetaan kuitenkin manuaalisessa tilassa, jossa aaltomuodon peräkkäiset vaiheet kehitetään napauttamalla painonappia S1 tietyllä ajoitetulla nopeudella. Jokainen painallus saa IC: n 4017 lähdön siirtymään tapista 3 ylöspäin tapin 11 suuntaan.

Prosessissa vastusten yhteiset päät kehittävät peräkkäin nousevaa ja laskevaa porrastettua jännitettä vaihtelevan potentiaalijakajan vaikutuksesta, joka muodostuu siirtyvän IC 4017 -logiikan vuorovaikutuksesta vastusten R2 --- R10 ja maan välillä vastus R13.

Koska vastusten yhteiset liitetyt päät syötetään yhdessä yhteisen emitterin BJT-vaiheen pohjaan, porrastettu jännite replikoituu 2N2222-transistori korkeammalla virtatasolla, joka voidaan integroida mihin tahansa sopivaan ulkoiseen piirivaiheeseen haluttua suoritusta varten.

Manuaalisesti ohjattu kytkin voidaan korvata automaattisella oskillaattorivaiheella seuraavan esimerkin mukaisesti, joka osoittaa yllä olevan porrasjännitegeneraattorin toteutuksen poliisin lamppuefektisimulaattoripiirissä.

Sovellukset

Löydät erilaisia ​​sovelluksia tälle piirille. Porrastavan aaltomuodon generaattori voitaisiin toteuttaa tuottamaan lukuisia progressiivisia jännitteitä monien CMOS-yksiköiden on / off-kytkentäpisteen tutkimista varten. Sitä voidaan käyttää tehokkaasti siniaaltoina invertterit ja muuntimet.