Steg spänningsgenerator krets

En stegad spänningsgenerator är en elektronisk krets utformad för att generera en sekventiellt stegad spänningsvågform, som liknar ett sinusformat utseende, men har ett stegvis spänningsmönster som stiger sekventiellt uppåt mot toppen och sedan sjunker sekventiellt nedåt med identiska steg mot 0V-linjen för att slutföra en vågformens cykel.

Hur kretsen fungerar

Figuren nedan visar en användbar tillämpning av fyrkantig IC 4066-omkopplare. I denna krets är 4066 (Ul) konfigurerad för att utföra sekventiell omkoppling för att generera en enhetlig stegformad vågform som indikeras i nästa figur. Som visat består generatorns vågform av steg upp och 3 ner genom steg om 1V.

Utlösaren för de 4066 interna omkopplarna styrs av a 4017 årtionds räknare / avdelare (U2) a 567 tonavkodare inställd som en fyrkantsgenerator ger de erforderliga klockpulserna för IC 4017.

4017 är riggad för att räkna från 0 till 5 (0-1-2-3-4-5) sekventiellt och återställs på den stigande kanten av det sjunde steget genom att koppla stift 5 (utgång 6) på U2 till stift 15 (återställning) .

Så snart utgång 6 (stift 5 på U2) blir hög, trycker återställningsterminalen på U2 utgång 0 (stift 3) för att vända från låg till hög, och starta mönstret på nytt.

U2: s höga pin-3-utgång (utgång 0) ges till styrstiftet på den första U1-omkopplaren, kopplar på den och ansluter följaktligen korsningen mellan R4 och R5 med utgångsbussen.

Detta ställer in steg ett med en voltsnivå. Med följande klockpuls från 567 genererar 4017 en hög utsignal vid stift 2, som matas via D4 till en annan omkopplingsstyrning vid stift 5 och slår på den.

Detta länkar R3, R4 med utgångsbussen. Det andra steget utgör en 2-volts utgång. För den efterföljande pulsen som erhålls via U3 blir stift 4 i U2 högt, vilket framkallar den 3: e omkopplaren (i U1) för att aktivera, vilket svarar för att generera en 3-volts utgång avsedd för steg 3.

Den fjärde pulsen som kommer från U3 resulterar i att stift 7 blir högt, slår på den allra sista omkopplaren och skapar därmed en 4-volts utgång för steg 4.

Den femte pulsen matar högt till stift 10 av U2, som rör sig med hjälp av D4 till styringången på den tredje omkopplaren, slår på den (för ett andra tillfälle) och tillhandahåller en 3-volts utgång till det femte steget.

För de efterföljande klockpulserna aktiveras återigen kopplingen till stift 6 i U1, vilket genererar en 2-volts utgång för steg 6. Strax efter att steg sex har genomförts återställs räknaren och börjar tillbaka från början genom att slå på den första växla för steg 1.

Varje vågformssteg kan ordnas för vilken spänning som helst från noll till 100% matningsspänning genom användning av specifika spänningsdelare för varje steg. Dessutom kan generatorns utgång buffras för att leverera adekvat spänning och strömutgångar för att ge stigande spänning eller strömförsörjning för en halvledarkurvspårare.

En annan enkel stegad spänningsgeneratorkrets

Nästa design nedan är ännu enklare att bygga eftersom den bara använder ett par IC: er för den nödvändiga stegvisa vågformen.

Emellertid är konstruktionen implementerad i ett manuellt läge, varvid de sekventiella stegen för vågformen utvecklas genom att trycka på tryckknappen S1 med en specifik tidsinställd hastighet. Varje pressning gör att utgången från IC 4017 förskjuts från pin3 uppåt, mot pin11.

I processen råkar de gemensamma ändarna av motstånden utveckla en sekventiellt stigande och fallande stegspänning på grund av effekten av den varierande potentialdelaren som bildas av växelverkan mellan den skiftande IC 4017-logiken över motstånden R2 --- R10 och marken motstånd R13.

Eftersom de gemensamma förenade ändarna av motstånden tillsammans matas till basen av ett gemensamt emitter-BJT-steg replikeras den stegade spänningen vid emitteren på 2N2222 transistor med en högre strömnivå, som kan integreras med vilket lämpligt externt kretssteg som helst för önskat utförande.

Den manuellt styrda omkopplaren kan ersättas med ett automatiskt oscillatorsteg enligt vad som anges i följande exempel, som visar implementeringen av ovanstående stegspänningsgenerator i en polislampa-effekt-simulatorkrets.

Applikationer

Du hittar en mängd olika applikationer för denna krets. Stegvågformgeneratorn kan implementeras för att producera många progressiva spänningar för att undersöka på / av-kopplingspunkten för många CMOS-enheter. Den kan användas effektivt för att skapa effektiv sinusvåg växelriktare och omvandlare.