صعدت دائرة مولد الجهد

مولد الجهد المتدرج عبارة عن دائرة إلكترونية مصممة لتوليد شكل موجة جهد متسلسل متسلسل ، والذي يشبه المظهر الجيبي ، ولكنه يحتوي على نمط جهد متدرج يصعد بالتتابع لأعلى باتجاه القمة ثم ينزل بالتتابع إلى الأسفل بخطوات متطابقة نحو خط 0V لإكمال a دورة الشكل الموجي.

كيف تعمل الدائرة

يوضح الشكل أدناه تطبيقًا مفيدًا للمفتاح الثنائي الرباعي IC 4066. في هذه الدائرة ، تم تكوين 4066 (U1) لإجراء تبديل تسلسلي ، من أجل توليد شكل موجة متدرجة موحدة كما هو موضح في الشكل التالي. كما هو موضح ، يتكون شكل الموجة للمولد من 3 خطوات لأعلى و 3 لأسفل من خلال زيادات 1 فولت.

تشغيل المفاتيح الداخلية 4066 تحكمه a 4017 عقد عداد / مقسم (U2) أ 567 لهجة فك يوفر الإعداد مثل مولد الموجة التربيعية نبضات الساعة المطلوبة لـ IC 4017.

تم تجهيز 4017 للعد من 0 إلى 5 (0-1-2-3-4-5) بالتتابع وإعادة ضبطه على الحافة الصاعدة للخطوة السابعة عن طريق اقتران دبوس 5 (مخرج 6) من U2 إلى دبوس 15 (إعادة تعيين) .

بمجرد أن يصبح الناتج 6 (الدبوس 5 من U2) مرتفعًا ، تدفع محطة إعادة الضبط الخاصة بـ U2 الإخراج 0 (الدبوس 3) للانتقال من الأقل إلى الأعلى ، وبدء النمط من جديد.

يتم إعطاء خرج pin-3 العالي (الإخراج 0) من U2 إلى دبوس التحكم الخاص بمفتاح U1 الأول ، وتشغيله وبالتالي توصيل تقاطع R4 و R5 مع ناقل الإخراج.

يقوم هذا بإعداد الخطوة الأولى بمستوى فولت واحد. مع نبضة الساعة التالية من 567 ، يولد 4017 ناتجًا عاليًا عند الطرف 2 ، والذي يتم تطبيقه عبر D4 على مفتاح تحكم آخر في الطرف 5 ، وتشغيله.

هذا يربط R3 و R4 بحافلة الإخراج. تتكون الخطوة الثانية من ناتج 2 فولت. بالنسبة للنبضة اللاحقة التي تم الحصول عليها عبر U3 ، يتحول الطرف 4 من U2 إلى مستوى عالٍ ، مما يؤدي إلى تنشيط المفتاح الثالث (في U1) ، والذي يستجيب لتوليد خرج 3 فولت مخصص للخطوة 3.

ينتج عن النبضة الرابعة القادمة من U3 أن يصبح السن 7 مرتفعًا ، ويقوم بتشغيل آخر مفتاح ، وبالتالي إنشاء خرج 4 فولت للخطوة 4.

تغذي النبضة الخامسة ارتفاعًا إلى الطرف 10 من U2 ، والذي ينتقل عن طريق D4 إلى مدخل التحكم في المفتاح الثالث ، وتشغيله (لمناسبة ثانية) وتوفير خرج 3 فولت إلى الخطوة الخامسة.

بالنسبة لنبضات الساعة اللاحقة ، يتم تنشيط المفتاح المتصل بالدبوس 6 من U1 مرة أخرى ، مما ينتج عنه خرج 2 فولت للخطوة 6. بعد وقت قصير من إنجاز الخطوة السادسة ، يُعاد ضبط العداد ويبدأ مرة أخرى من البداية عن طريق التبديل على الأول التبديل للخطوة 1.

يمكن ترتيب كل خطوة من خطوات الشكل الموجي لأي جهد من صفر إلى 100٪ جهد إمداد من خلال استخدام فواصل جهد معينة لكل خطوة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تخزين ناتج المولد لتوفير جهد كافٍ ومخرجات تيار لتوفير جهد مرتفع أو إمداد تيار لجهاز تتبع منحنى أشباه الموصلات.

دائرة مولد جهد متدرج بسيطة أخرى

يعد التصميم التالي أدناه أبسط في البناء لأنه يستخدم فقط زوجين من الدوائر المتكاملة لإنشاء الشكل الموجي المتدرج المطلوب.

ومع ذلك ، يتم تنفيذ التصميم في الوضع اليدوي ، حيث يتم تطوير الخطوات المتسلسلة لشكل الموجة من خلال النقر على زر الضغط S1 بمعدل زمني محدد. تؤدي كل عملية ضغط إلى تحويل إخراج IC 4017 من pin3 إلى أعلى باتجاه pin11.

في هذه العملية ، تحدث الأطراف المشتركة للمقاومات لتطوير جهد تصاعدي وتنازلي متسلسل بسبب تأثير الحاجز المحتمل المتغير الذي يتكون من تفاعل منطق IC 4017 المتحول عبر المقاومات R2 --- R10 والأرض المقاوم R13.

نظرًا لأنه يتم تغذية الأطراف المشتركة المشتركة للمقاومات معًا إلى قاعدة مرحلة BJT ذات الباعث المشترك ، يتم تكرار الجهد المتدرج عند باعث 2N2222 الترانزستور مع مستوى تيار أعلى ، يمكن دمجه مع أي مرحلة دائرة خارجية مناسبة للتنفيذ المطلوب.

يمكن استبدال المفتاح الذي يتم التحكم فيه يدويًا بمرحلة مذبذب تلقائي كما هو موضح في المثال التالي ، والذي يوضح تنفيذ مولد الجهد المتدرج أعلاه في دائرة محاكاة تأثير مصباح الشرطة.

التطبيقات

ستجد مجموعة متنوعة من التطبيقات لهذه الدائرة. يمكن تنفيذ مولد الشكل الموجي المتدرج لإنتاج العديد من الفولتية التقدمية لفحص نقطة التبديل بين التشغيل / الإيقاف للعديد من وحدات CMOS. يمكن استخدامه بشكل فعال لصنع موجة جيبية فعالة محولات والمحولات.