Stepped Voltage Generator Circuit

En trinnvis spenningsgenerator er en elektronisk krets designet for å generere en sekvensielt trinnvis spenningsbølgeform, som ligner et sinusformet utseende, men har et trinnvis spenningsmønster som stiger sekvensielt oppover mot toppen og deretter synker sekvensielt nedover med identiske trinn mot 0V-linjen for å fullføre en bølgeformens syklus.

Hvordan kretsen fungerer

Figuren nedenfor viser en nyttig anvendelse av IC 4066 quad bilateral switch. I denne kretsen er 4066 (U1) konfigurert til å utføre sekvensiell svitsjing, for å generere en jevn trinnvis bølgeform som indikert i neste figur. Som vist består generatorens bølgeform av trinn opp og 3 ned gjennom trinn på 1V.

Utløseren for de 4066 interne bryterne styres av en 4017 tiårs teller / skillelinje (U2) a 567 tone dekoder satt opp som en kvadratbølgenerator gir de nødvendige klokkepulsene for IC 4017.

4017 er rigget for å telle fra 0 til 5 (0-1-2-3-4-5) sekvensielt og tilbakestilles på den stigende kanten av det syvende trinnet ved å koble pin 5 (utgang 6) til U2 til pin 15 (reset) .

Så snart utgang 6 (pin 5 av U2) blir høy, presser nullstillingsterminalen til U2 utgang 0 (pin 3) for å vende fra lav til høy, og starte mønsteret på nytt.

Den høye pin-3-utgangen (utgang 0) til U2 blir gitt til kontrollpinnen til den første U1-bryteren, slår den på og kobler følgelig skjæringspunktet mellom R4 og R5 med utgangsbussen.

Dette setter opp trinn ett med et voltsnivå. Med den følgende klokkepulsen fra 567 genererer 4017 en høy utgang ved pin 2, som påføres via D4 til en annen bryterkontroll på pin 5, og slår den på.

Dette kobler R3, R4 med utgangsbussen. Andre trinn utgjør en 2-volts utgang. For den påfølgende pulsen oppnådd via U3, blir pin 4 i U2 høy, og fremkaller den tredje bryteren (i U1) for å aktivere, som reagerer for å generere en 3-volts utgang beregnet på trinn 3.

Den fjerde pulsen som kommer fra U3 resulterer i at pin 7 blir høy, slår på den aller siste bryteren, og dermed skaper en 4-volts utgang for trinn 4.

Den femte pulsen mates en høy til pin 10 av U2, som beveger seg ved hjelp av D4 til kontrollinngangen til den tredje bryteren, slår den på (for en annen anledning) og gir en 3-volts utgang til 5. trinn.

For de påfølgende klokkepulsene aktiveres bryteren som er festet til pin 6 i U1 igjen, og genererer en 2-volts utgang for trinn 6. Like etter at trinn seks er fullført, tilbakestilles telleren og begynner tilbake fra starten ved å slå på den første bryter for trinn 1.

Hvert bølgeformstrinn kan ordnes for hvilken som helst spenning fra null til 100% forsyningsspenning ved bruk av spesifikke spenningsdelere for hvert trinn. I tillegg kan generatorens utgang buffres for å levere tilstrekkelig spennings- og strømutgang for å gi stigende spenning eller strømforsyning for en halvlederkurve.

En annen enkel trinnvis spenningsgeneratorkrets

Den neste designen nedenfor er enda enklere å bygge, siden den bare bruker et par IC-er for den nødvendige trinnvise bølgeformopprettelsen.

Imidlertid er designet implementert i en manuell modus, hvor de sekvensielle trinnene til bølgeformen er utviklet ved å trykke på trykknappen S1 med en bestemt tidsbestemt hastighet. Hver pressing får utgangen fra IC 4017 til å skifte fra pin3 oppover, mot pin11.

I prosessen har de vanlige endene av motstandene tilfeldigvis utviklet en sekvensielt stigende og synkende trinnspenning på grunn av effekten av den varierende potensialdeleren dannet av samspillet mellom de skiftende IC 4017-logikkene over motstandene R2 --- R10 og bakken. motstand R13.

Siden de felles sammenføyde endene av motstandene blir matet til basen av et felles-emitter BJT-trinn, blir den trinnvise spenningen replikert på emitteren til 2N2222 transistor med et høyere strømnivå, som kan integreres med et hvilket som helst passende eksternt kretstrinn for ønsket utførelse.

Den manuelt kontrollerte bryteren kan erstattes med et automatisk oscillatortrinn som angitt i det følgende eksemplet, som viser implementeringen av den ovennevnte trinnvise spenningsgeneratoren i en politilampe-effekt-simulatorkrets.

applikasjoner

Du finner en rekke applikasjoner for denne kretsen. Stepping waveform-generatoren kan implementeres for å produsere mange progressive spenninger for å undersøke av / på-bryterpunktet til mange CMOS-enheter. Den kan brukes effektivt til å lage effektiv sinusbølge omformere og omformere.