Enhver, der beskæftiger sig med elektronik, vil være stødt på bølgeformgenerator kredsløb som rektangulær bølgeformgenerator, firkantbølgenerator, pulsbølgenerator osv. På samme måde er Bootstrap Sweep Circuit en savtandsbølgeformgenerator. Generelt kaldes Bootstrap Sweep-kredsløbet også som Bootstrap Time Based generator eller Bootstrap Sweep Generator.
Som definition kaldes et kredsløb 'tidsbaseret generator', hvis kredsløbet producerer en lineær varierende spænding eller strøm med hensyn til tiden ved udgangen. Da spændingsoutputtet fra Bootstrap Sweep Circuit også ændres lineært med tiden, kaldes kredsløbet også Bootstrap Time-Based generator.
I mere enkle vendinger er 'Bootstrap Sweep Circuit' dybest set en funktionsgenerator, der genererer en savtandsbølgeform med høj frekvens. Vi har tidligere bygget et Sawtooth bølgeformgenerator kredsløb ved hjælp af 555 Timer IC og op-amp. Her forklarer vi om bootstrap-fejekredsløbsteori.
Anvendelser af Bootstrap Sweep Generator
Der er grundlæggende to typer tidsbaseret generator, nemlig
- Nuværende tidsbaseret generator : Et kredsløb kaldes den aktuelle tidsbaserede generator, hvis det genererer et strømsignal ved udgangen, der varierer lineært med hensyn til tid. Vi finder applikationer til denne slags kredsløb inden for 'Elektromagnetisk afbøjning', da de elektromagnetiske felter i spoler og induktorer er direkte relateret til skiftende strømme.
- Voltage Time-Base generator: Et kredsløb kaldes Voltage Time-Base generator, hvis det genererer et spændingssignal ved udgangen, der varierer lineært med hensyn til tid. Vi finder applikationer til denne slags kredsløb inden for 'Elektrostatisk afbøjning', fordi elektrostatiske interaktioner er direkte relateret til skiftende spændinger.
Da Bootstrap Sweep Circuit også er en Voltage Time-Base-generator, vil den have sine applikationer i elektrostatisk afbøjning som CRO (Cathode Ray Oscilloscope), skærme, skærme, radarsystemer, ADC-konvertere (Analog til Digital konverter) osv.
Arbejde med Bootstrap Sweep Circuit
Nedenstående figur viser kredsløbsdiagrammet for Bootstrap-fejekredsløbet:
Kredsløbet har to hovedkomponenter, der er NPN-transistorer, nemlig Q1 og Q2. Transistoren Q1 fungerer som en switch i dette kredsløb, og transistoren Q2 er monteret til at fungere som en emitterfølger. Dioden D1 er til stede her for at forhindre afladning af kondensator C1 på den forkerte måde. Modstandene R1 og R2 er til stede her for at forspænde transistoren Q1 og holde den tændt som standard.
Som nævnt ovenfor fungerer transistoren Q2 i emitterfølgerkonfiguration, så uanset spændingen vises ved bunden af transistoren, vises den samme værdi på dens emitter. Så spændingen ved udgangen 'Vo' er lig med spændingen ved bunden af transistoren, som er spændingen over kondensatoren C2. Modstanden R4 og R3 er til stede her for at beskytte transistorer Q1 og Q2 mod høje strømme.
Fra starten tændes transistoren Q1 på grund af forspænding, og på grund af dette vil kondensatoren C2 blive fuldstændigt afladet gennem Q1, hvilket igen resulterer i, at udgangsspændingen bliver nul. Så når Q1 ikke udløses, er udgangsspændingen Vo lig med nul.
På samme tid, når Q1 ikke udløses, oplades kondensatoren C1 fuldstændigt til spænding + Vcc gennem diode D1. I løbet af samme tid, når Q1 er TIL, vil Q2-basen blive drevet til jorden for at holde transistoren Q2 OFF-tilstand.
Da transistoren Q1 er TIL som standard, til at slå den fra, gives en negativ udløser af varigheden 'Ts' til porten til transistoren Q1 som vist i grafen. Når transistoren Q1 er i høj impedans, vil kondensatoren C1, som er ladet til spænding + Vcc, forsøge at aflade sig selv.
Så en strøm 'I' strømmer gennem modstanden og til kondensatoren C2 som vist i figuren. Og på grund af denne strømflow begynder kondensatoren C2 at oplade, og en spænding 'Vc2' vises over den.
I bootstrap-kredsløbet er kapacitansen for C1 meget højere end C2, så den elektriske ladning, der er lagret af kondensator C1, når den er fuldt opladet, er meget høj. Selvom kondensatoren C1 aflader sig selv, vil spændingen over dens terminaler ikke ændre sig meget. Og på grund af denne stabile spænding på tværs af kondensator C1, vil den nuværende 'I' værdi være stabil gennem afladningen af kondensatoren C1.
Da den nuværende 'I' er stabil under hele processen, vil den opladningshastighed, der modtages af kondensatoren C2, også være stabil overalt. Med denne stabile akkumulering af opladning stiger kondensator C2-terminalspændingen også langsomt og lineært.
Nu med kondensatoren C2 stiger spændingen lineært med tiden, stiger udgangsspændingen også lineært med tiden. Du kan se i grafen under udløsertiden 'Ts', at terminalspændingen over kondensator C2 stiger lineært med hensyn til tid.
Efter afslutningen af udløsertiden, hvis den negative udløser, der er givet til transistoren Q1, fjernes, vil transistoren Q1 som standard gå ind i tilstanden med lav impendens og fungere som en kortslutning. Når dette sker, vil kondensatoren C2, der er parallelt med transistoren Q1, aflade sig helt for at få sin terminalspænding falde kraftigt. Så under restaureringstiden 'Tr' vil terminalspændingen på kondensator C2 falde skarpt til nul, og det samme kunne ses i grafen.
Når denne cyklus af opladning og afladning er afsluttet, starter den anden cyklus med portudløseren til transistoren Q1. Og på grund af denne kontinuerlige udløsning dannes der en savtandbølgeform ved udgangen, hvilket er slutresultatet af Bootstrap Sweep-kredsløbet.
Her kaldes kondensatoren C2, som hjælper med at levere konstant strøm som feedback til kondensatoren C1 'Bootstrapping kondensator'.