מעגל מחולל מתח מדורגת

מחולל מתח מדורג הוא מעגל אלקטרוני שנועד ליצור צורת גל מתח מדורגת ברצף, הדומה למראה סינוסי, אך יש לו דפוס מתח מדורג העולה ברצף כלפי מעלה לכיוון הפסגה ואז יורד ברצף כלפי מטה עם צעדים זהים לכיוון קו 0V כדי להשלים מחזור של צורת הגל.

איך עובד המעגל

האיור שלהלן מציג יישום שימושי של המתג הדו-צדדי מרובע IC 4066. במעגל זה, 4066 (U1) מוגדר לבצע מיתוג רציף, על מנת ליצור צורת גל מדורגת אחידה כמצוין באיור הבא. כפי שהודגם, צורת הגל של הגנרטור מורכבת משלבים של 3 מעלות ושלושה למטה במרווחי 1 וולט.

ההפעלה למתגים הפנימיים של 4066 נשלטת על ידי א מונה / חלוקה בעשור 4017 (U2) א מפענח טון 567 מוגדר כמו מחולל גלי ריבוע מספק את פעימות השעון הנדרשות עבור ה- IC 4017.

ה- 4017 מותקן לספור מ- 0 עד 5 (0-1-2-3-4-5) ברצף ומאופס בקצה העולה של השלב השביעי על ידי צימוד סיכה 5 (פלט 6) של U2 לסיכה 15 (איפוס) .

ברגע שפלט 6 (סיכה 5 של U2) הופך לגבוה, מסוף האיפוס של U2 דוחף את הפלט 0 (סיכה 3) להתהפך מנמוך לגבוה, ומתחיל את התבנית מחדש.

פלט ה- pin-3 הגבוה (פלט 0) של U2 ניתן לפין הבקרה של מתג U1 הראשון, מפעיל אותו וכתוצאה מכך מחבר את הצומת של R4 ו- R5 עם אוטובוס הפלט.

זה מגדיר את שלב ראשון ברמת וולט אחת. עם דופק השעון הבא מ- 567, ה- 4017 מייצר תפוקה גבוהה בסיכה 2, המופעלת באמצעות D4 לבקרת מתגים אחרת בסיכה 5, ומפעילה אותו.

זה מקשר את R3, R4 עם אוטובוס הפלט. השלב השני מהווה פלט של 2 וולט. עבור הדופק העוקב המתקבל באמצעות U3, סיכה 4 של U2 הופכת לגובה, ומעוררת את המתג השלישי (ב- U1) להפעלה, המגיב ליצירת פלט 3 וולט המיועד לשלב 3.

הדופק הרביעי שמגיע מ- U3 גורם לסיכה 7 להיות גבוהה, מפעילה את המתג האחרון, וכך נוצרת פלט של 4 וולט לשלב 4.

הדופק החמישי מזין גבוה עד סיכה 10 של U2, שעובר באמצעות D4 לכניסת הבקרה של המתג השלישי, מפעיל אותו (לרגע שני) ומספק פלט 3 וולט לשלב החמישי.

עבור פעימות השעון שלאחר מכן, המתג המחובר לסיכה 6 של U1 מופעל שוב, ויוצר פלט של 2 וולט לשלב 6. זמן קצר לאחר השלמת שלב שש, הדלפק מתאפס ומתחיל מההתחלה על ידי הפעלה החלף לשלב 1.

ניתן לארגן כל צעד בצורת גל לכל מתח ישר מאפס עד 100% מתח אספקה ​​באמצעות מחלקי מתח ספציפיים לכל שלב. בנוסף, ניתן להאגר את תפוקת הגנרטור כדי לספק תפוקות מתח וזרם נאותים כדי לספק מתח עולה או אספקת זרם למעקב עקומות מוליכים למחצה.

מעגל מחולל מתח פשוט נוסף

העיצוב הבא למטה פשוט אפילו יותר לבנייה מכיוון שהוא מעסיק רק מספר ICs ליצירת צורת גל מדורגת נדרשת.

עם זאת, התכנון מיושם במצב ידני, שבו הצעדים הרציפים של צורת הגל מפותחים על ידי הקשה על כפתור S1 בקצב מתוזמן ספציפי. כל לחיצה גורמת לפלט של ה- IC 4017 לעבור מ- pin3 כלפי מעלה, לכיוון pin11.

בתהליך, הקצוות המשותפים של הנגדים מפתחים מתח מדרגות בעלייה ועולה ברצף בגלל ההשפעה של מחלק הפוטנציאל המשתנה שנוצר על ידי האינטראקציה של לוגיקות IC 4017 המשתנות על פני הנגדים R2 --- R10 והאדמה. נגד R13.

מכיוון שהקצוות המשותפים של הנגדים מוזרמים יחד לבסיס שלב BJT הנפוץ-משותף, המתח המדורג משוכפל בפולט של טרנזיסטור 2N2222 עם רמת זרם גבוהה יותר, הניתנת לשילוב עם כל שלב מעגלים חיצוני מתאים לביצוע רצוי.

ניתן להחליף את המתג הנשלט ידנית בשלב מתנד אוטומטי כפי שמצוין בדוגמה הבאה, המציג את יישום מחולל המתח המדורג לעיל במעגל סימולטור אפקטים של מנורת משטרה.

יישומים

תוכלו למצוא מגוון יישומים למעגל זה. ניתן ליישם את מחולל צורת הגל הדורשת לייצור מתחים פרוגרסיביים רבים לבחינת נקודת ההפעלה / כיבוי של יחידות CMOS רבות. ניתן להשתמש בו ביעילות לייצור גל סינוס יעיל ממירים וממירים.