Верига на стъпаловиден генератор на напрежение

Стъпкавият генератор на напрежение е електронна схема, предназначена да генерира последователно стъпаловидна форма на напрежение, която прилича на синусоидален вид, но има стъпаловиден модел на напрежение, изкачващ се последователно нагоре към върха и след това спускащ се последователно надолу с идентични стъпки към линията 0V, за да завърши цикъл на формата на вълната.

Как работи веригата

Фигурата по-долу показва полезно приложение на четиристранния двустранен превключвател IC 4066. В тази схема 4066 (U1) е конфигуриран да извършва последователно превключване, за да генерира еднаква стъпаловидна форма на вълната, както е показано на следващата фигура. Както се демонстрира, формата на вълната на генератора се състои от стъпки нагоре и 3- надолу през стъпки от 1V.

Задействането за вътрешните ключове 4066 се управлява от a 4017 десетилетие брояч / разделител (U2) a 567 тон декодер настроен като генератор с квадратна вълна, осигурява необходимите тактови импулси за IC 4017.

4017 е монтиран да брои от 0 до 5 (0-1-2-3-4-5) последователно и да се нулира на нарастващия ръб на седмата стъпка чрез свързване на щифт 5 (изход 6) на U2 към щифт 15 (нулиране) .

Веднага щом изход 6 (пин 5 на U2) стане висок, терминалът за нулиране на U2 изтласква изход 0 (пин 3), за да се обърне от ниско към високо, стартирайки модела отново.

Високият изход 3 на изход (изход 0) на U2 се дава на управляващия щифт на 1-ви превключвател U1, като го включва и следователно свързва пресечната точка на R4 и R5 с изходната шина.

Това настройва първа стъпка с ниво от един волт. Със следващия тактов импулс от 567, 4017 генерира висока мощност на пин 2, който се прилага чрез D4 към друго управление на превключвателя на пин 5, като го включва.

Това свързва R3, R4 с изходната шина. Втората стъпка представлява 2-волтов изход. За последващия импулс, получен чрез U3, щифт 4 на U2 се превръща високо, предизвиквайки 3-ия превключвател (в U1) за активиране, който реагира, за да генерира 3-волтов изход, предназначен за стъпка 3.

Четвъртият импулс, идващ от U3, води до това, че щифт 7 става висок, включвайки последния превключвател и по този начин създавайки 4-волтов изход за стъпка 4.

Петият импулс подава високо към щифт 10 на U2, който се придвижва с помощта на D4 към управляващия вход на 3-ия превключвател, като го включва (за втори случай) и осигурява 3-волтов изход към 5-та стъпка.

За следващите тактови импулси превключвателят, прикрепен към щифт 6 на U1, отново се активира, генерирайки 2-волтов изход за стъпка 6. Скоро след като стъпка шеста е изпълнена, броячът се нулира и започва обратно от началото чрез включване на 1-ви превключвател за стъпка 1.

Всяка стъпка на формата на вълната може да бъде подредена за всяко напрежение от нула до 100% захранващо напрежение чрез използването на специфични делители на напрежението за всяка стъпка. Освен това изходът на генератора може да бъде буфериран, за да осигури адекватни изходи за напрежение и ток, за да осигури нарастващо напрежение или захранване на ток за полупроводникова крива.

Друга проста схема на стъпаловиден генератор на напрежение

Следващият дизайн по-долу е още по-лесен за изграждане, тъй като използва само няколко интегрални схеми за необходимото стъпаловидно създаване на форма на вълната.

Дизайнът обаче е реализиран в ръчен режим, при който последователните стъпки на формата на вълната се разработват чрез докосване на бутона S1 с определена времева скорост. Всяко натискане кара изхода на IC 4017 да се измести от pin3 нагоре, към pin11.

В този процес общите краища на резисторите развиват последователно възходящо и низходящо стъпаловидно напрежение поради ефекта на променливия делител на потенциала, образуван от взаимодействието на изместващите се логики на IC 4017 през резисторите R2 --- R10 и земята резистор R13.

Тъй като общите съединени краища на резисторите се подават заедно към основата на общ емитер BJT етап, стъпаловидното напрежение се възпроизвежда в емитера на 2N2222 транзистор с по-високо ниво на тока, което може да бъде интегрирано с всяка подходяща степен на външна верига за желано изпълнение.

Ръчно управляваният превключвател може да бъде заменен с автоматичен осцилаторен етап, както е показано в следващия пример, който показва изпълнението на горния стъпаловиден генератор на напрежение в схема на симулатор на полицейска лампа.

Приложения

Ще намерите разнообразни приложения за тази схема. Генераторът на стъпаловидната форма на вълната може да бъде изпълнен, за да произведе множество прогресивни напрежения за изследване на точката на включване / изключване на много CMOS устройства. Той може ефективно да се използва за създаване на ефективна синусоида инвертори и преобразуватели.