Всеки, който се занимава с електроника, ще се натъкне на схеми на генератор на вълнообразни форми като генератор на правоъгълна форма на вълната, генератор на квадратни вълни, генератор на импулсни вълни и др. Обикновено веригата Bootstrap Sweep се нарича още генератор Bootstrap Time Based или Bootstrap Sweep Generator.
По дефиниция верига се нарича „генератор, базиран на времето“, ако тази верига произвежда линейно променящо се напрежение или ток по отношение на времето на изхода. Тъй като изходното напрежение, осигурено от Bootstrap Sweep Circuit, също се променя линейно с времето, веригата се нарича още Bootstrap Time-Based generator.
С по-прости думи, "Bootstrap Sweep Circuit" е основно генератор на функции, който генерира триъгълна форма на вълната с висока честота. Преди това изграждаме схема на генератор на форма на вълната Sawtooth, използвайки 555 Timer IC и op-amp. Сега тук обясняваме за теорията за почистване на bootstrap веригата.
Приложения на Bootstrap Sweep Generator
По същество има два вида генератор, базиран на времето, а именно
- Текущ генератор на времева база : Верига се нарича генератор на текуща времева база, ако генерира токов сигнал на изхода, който линейно варира по отношение на времето. Намираме приложения за този вид вериги в областта на „Електромагнитното отклонение“, тъй като електромагнитните полета на намотките и индукторите са пряко свързани с променящите се токове.
- Генератор за времева база на напрежение: Веригата се нарича генератор за времева база за напрежение, ако генерира сигнал на напрежение на изхода, който се променя линейно по отношение на времето. Ние намираме приложения за този тип вериги в областта на „Електростатично отклонение“, тъй като електростатичните взаимодействия са пряко свързани с променящите се напрежения.
Тъй като Bootstrap Sweep Circuit е и генератор на напрежение с времева база, той ще има своите приложения в електростатично отклонение като CRO (Cathode Ray Oscilloscope), монитори, екрани, радарни системи, ADC преобразуватели (аналогов към цифров преобразувател) и др.
Работа на Bootstrap Sweep Circuit
Фигурата по-долу показва схемата на веригата за почистване на Bootstrap:
Схемата има основни два компонента, които са NPN транзистори, а именно Q1 и Q2. Транзисторът Q1 действа като превключвател в тази верига, а транзисторът Q2 е монтиран да действа като последовател на емитер. Диодът D1 присъства тук за предотвратяване на разреждането на кондензатор C1 по грешен начин. Резисторите R1 и R2 присъстват тук, за да отклонят транзистора Q1 и да го поддържат включен по подразбиране.
Както бе споменато по-горе, транзисторът Q2 действа в конфигурация на последовател на емитер, така че каквото и напрежение да се появи в основата на транзистора, същата стойност ще се появи на неговия емитер. Така че напрежението на изхода 'Vo' е равно на напрежението в основата на транзистора, което е напрежението в кондензатора C2. Резисторът R4 и R3 присъстват тук за защита на транзисторите Q1 и Q2 от високи токове.
От самото начало транзисторът Q1 е включен поради отклонение и поради това кондензаторът C2 ще бъде напълно разреден през Q1, което от своя страна води до изходно напрежение, което става нула. Така че, когато Q1 не се задейства, изходното напрежение Vo е равно на нула.
В същото време, когато Q1 не се задейства, кондензаторът C1 ще бъде напълно зареден до напрежение + Vcc през диод D1. По същото време, когато Q1 е ВКЛЮЧЕН, основата на Q2 ще бъде задвижена към земята, за да запази състоянието на транзистора Q2 OFF.
Тъй като транзисторът Q1 е ВКЛЮЧЕН по подразбиране, за да го изключите, на затвора на транзистора Q1 се дава отрицателен спусък с продължителност 'Ts', както е показано на графиката. След като транзисторът Q1 влезе в състояние на висок импеданс, кондензаторът C1, който се зарежда до напрежение + Vcc, ще се опита да се разреди.
Така че ток "I" протича през резистора и към кондензатора C2, както е показано на фигурата. И поради този токов поток кондензаторът С2 започва да се зарежда и през него ще се появи напрежение "Vc2".
В схемата за зареждане капацитетът на C1 е много по-висок от C2, така че електрическият заряд, съхраняван от кондензатор C1, когато е напълно зареден, е много висок. Сега дори ако кондензаторът С1 се разрежда, напрежението на неговите клеми няма да се промени много. И поради това стабилно напрежение на кондензатора C1, стойността на тока "I" ще бъде стабилна чрез разреждането на кондензатора C1.
Тъй като токът „I“ е стабилен по време на процеса, скоростта на зареждане, получена от кондензатора С2, също ще бъде стабилна през цялото време. С това стабилно натрупване на заряд, напрежението на кондензатора С2 също ще се покачва бавно и линейно.
Сега с кондензатора C2 напрежението нараства линейно с времето, изходното напрежение също се покачва линейно с времето. На графиката можете да видите по време на спусъка 'Ts' напрежението на клемата на кондензатор С2 нараства линейно по отношение на времето.
След края на времето за задействане, ако отрицателният спусък, даден на транзистор Q1, бъде премахнат, тогава транзисторът Q1 ще влезе в състояние на ниско импеданс по подразбиране и ще действа като късо съединение. След като това се случи, кондензаторът С2, който е паралелен на транзистор Q1, ще се разреди напълно, за да има рязко спадане на напрежението на терминала му. Така че по време на времето за възстановяване 'Tr' терминалното напрежение на кондензатора С2 ще спадне рязко до нула и същото може да се види на графиката.
След като този цикъл на зареждане и разреждане приключи, вторият цикъл ще започне със спусъка на затвора на транзистора Q1. И поради това непрекъснато задействане, на изхода се формира триъгълна форма на вълната, която е крайният резултат от веригата Bootstrap Sweep.
Тук кондензаторът C2, който помага при осигуряването на постоянен ток като обратна връзка към кондензатора C1, се нарича „кондензатор за зареждане на буут“.