Un générateur de tension échelonnée est un circuit électronique conçu pour générer une forme d'onde de tension échelonnée séquentiellement, qui ressemble à une apparence sinusoïdale, mais a une configuration de tension échelonnée qui monte séquentiellement vers le pic puis descend séquentiellement avec des étapes identiques vers la ligne 0V pour compléter cycle de la forme d'onde.
Comment fonctionne le circuit
La figure ci-dessous présente une application utile du commutateur bilatéral IC 4066. Dans ce circuit, le 4066 (U1) est configuré pour effectuer une commutation séquentielle, afin de générer une forme d'onde échelonnée uniforme comme indiqué sur la figure suivante. Comme démontré, la forme d'onde du générateur se compose de 3 étapes vers le haut et 3 vers le bas par incréments de 1 V.
Le déclenchement des commutateurs internes 4066 est régi par un 4017 compteur / diviseur de décades (U2) a 567 décodeur de tonalité configuré comme un générateur d'ondes carrées fournit les impulsions d'horloge requises pour l'IC 4017.
Le 4017 est configuré pour compter de 0 à 5 (0-1-2-3-4-5) séquentiellement et réinitialisé sur le front montant de la septième étape en couplant la broche 5 (sortie 6) de U2 à la broche 15 (réinitialisation) .
Dès que la sortie 6 (broche 5 de U2) devient haute, la borne de réinitialisation de U2 pousse la sortie 0 (broche 3) pour basculer de bas en haut, recommençant le motif.
La sortie haute broche 3 (sortie 0) de U2 est donnée à la broche de commande du 1er interrupteur U1, l'activant et connectant par conséquent l'intersection de R4 et R5 avec le bus de sortie.
Cela configure la première étape avec un niveau d'un volt. Avec l'impulsion d'horloge suivante du 567, le 4017 génère une sortie élevée sur la broche 2, qui est appliquée via D4 à une autre commande de commutation sur la broche 5, en l'allumant.
Cela relie le R3, R4 au bus de sortie. La 2ème étape constitue une sortie 2 volts. Pour l'impulsion suivante obtenue via U3, la broche 4 de U2 devient haute, évoquant le 3ème interrupteur (en U1) à activer, qui répond pour générer une sortie 3 volts destinée à l'étape 3.
La 4ème impulsion provenant de U3 fait que la broche 7 devient haute, allumant le tout dernier interrupteur et créant ainsi une sortie de 4 volts pour l'étape 4.
La cinquième impulsion alimente un haut sur la broche 10 de U2, qui se déplace au moyen de D4 vers l'entrée de commande du troisième interrupteur, l'allumant (pour une deuxième occasion) et fournissant une sortie de 3 volts à la 5e étape.
Pour les impulsions d'horloge suivantes, le commutateur attaché à la broche 6 de U1 est à nouveau activé, générant une sortie de 2 volts pour l'étape 6. Peu de temps après que l'étape six est accomplie, le compteur se réinitialise et recommence depuis le début en allumant le 1er commutateur pour l'étape 1.
Chaque étape de forme d'onde peut être arrangée pour n'importe quelle tension allant de zéro à 100% de la tension d'alimentation grâce à l'utilisation de diviseurs de tension spécifiques pour chaque étape. De plus, la sortie du générateur pourrait être tamponnée pour fournir des sorties de tension et de courant adéquates afin de fournir une tension ou une alimentation en courant croissante pour un traceur de courbe à semi-conducteur.
Un autre circuit de générateur de tension échelonné simple
La conception suivante ci-dessous est encore plus simple à construire car elle n'utilise que quelques circuits intégrés pour la création de forme d'onde échelonnée requise.
Cependant, la conception est mise en œuvre dans un mode manuel, dans lequel les étapes séquentielles de la forme d'onde sont développées en appuyant sur le bouton-poussoir S1 à une fréquence temporelle spécifique. Chaque pression fait passer la sortie de l'IC 4017 de la broche 3 vers le haut, vers la broche 11.
Dans le processus, les extrémités communes des résistances développent une tension échelonnée séquentielle ascendante et descendante en raison de l'effet du diviseur de potentiel variable formé par l'interaction des logiques IC 4017 de décalage entre les résistances R2 --- R10 et la terre. résistance R13.
Étant donné que les extrémités communes jointes des résistances sont alimentées ensemble à la base d'un étage BJT à émetteur commun, la tension échelonnée est répliquée au niveau de l'émetteur du Transistor 2N2222 avec un niveau de courant plus élevé, qui peut être intégré à n'importe quel étage de circuit externe approprié pour une exécution souhaitée.
L'interrupteur à commande manuelle peut être remplacé par un étage d'oscillateur automatique comme indiqué dans l'exemple suivant, qui montre la mise en œuvre du générateur de tension échelonné ci-dessus dans un circuit de simulation d'effet de lampe de police.
Applications
Vous trouverez une variété d'applications pour ce circuit. Le générateur de forme d'onde pas à pas pourrait être mis en œuvre pour produire de nombreuses tensions progressives pour examiner le point de commutation marche / arrêt de nombreuses unités CMOS. Il peut être utilisé efficacement pour créer une onde sinusoïdale efficace onduleurs et convertisseurs.
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