Sirkuit Generator Tegangan Bertingkat

Generator tegangan bertingkat adalah rangkaian elektronik yang dirancang untuk menghasilkan bentuk gelombang tegangan bertingkat berurutan, yang menyerupai tampilan sinusoidal, tetapi memiliki pola tegangan bertingkat naik secara berurutan ke atas menuju puncak dan kemudian turun secara berurutan ke bawah dengan langkah-langkah yang identik menuju garis 0V untuk menyelesaikan a siklus bentuk gelombang.

Bagaimana Sirkuit Bekerja

Gambar di bawah ini menunjukkan aplikasi yang berguna dari saklar bilateral IC 4066 quad. Di sirkuit ini, 4066 (U1) dikonfigurasi untuk melakukan pengalihan sekuensial, untuk menghasilkan bentuk gelombang berundak yang seragam seperti yang ditunjukkan pada gambar berikutnya. Seperti yang ditunjukkan, bentuk gelombang generator terdiri dari langkah 3-atas dan 3-ke bawah melalui peningkatan 1V.

Pemicu untuk sakelar internal 4066 diatur oleh a Penghitung / pembagi 4017 dekade (U2) a 567 decoder nada diatur seperti generator gelombang persegi menyediakan pulsa clock yang diperlukan untuk IC 4017.

4017 dicurangi untuk menghitung dari 0 hingga 5 (0-1-2-3-4-5) secara berurutan dan diatur ulang di tepi naik dari langkah ketujuh dengan menghubungkan pin 5 (output 6) dari U2 ke pin 15 (reset) .

Segera setelah output 6 (pin 5 dari U2) menjadi tinggi, terminal reset U2 mendorong output 0 (pin 3) untuk beralih dari rendah ke tinggi, memulai pola dari awal.

Output tinggi pin-3 (output 0) dari U2 diberikan ke pin kontrol dari saklar U1 pertama, menyalakannya dan akibatnya menghubungkan persimpangan R4 dan R5 dengan bus output.

Ini mengatur langkah pertama dengan level satu volt. Dengan pulsa clock berikut dari 567, 4017 menghasilkan output tinggi pada pin 2, yang diterapkan melalui D4 ke kontrol sakelar lain di pin 5, menyalakannya.

Ini menghubungkan R3, R4 dengan bus keluaran. Langkah ke-2 merupakan keluaran 2 volt. Untuk pulsa berikutnya yang diperoleh melalui U3, pin 4 dari U2 berubah menjadi tinggi, membangkitkan sakelar ke-3 (dalam U1) untuk diaktifkan, yang merespons untuk menghasilkan output 3 volt yang dimaksudkan untuk langkah 3.

Pulsa ke-4 yang berasal dari hasil U3 di pin 7 menjadi tinggi, menyalakan sakelar terakhir, dan dengan demikian menciptakan output 4 volt untuk langkah 4.

Pulsa kelima memberi makan tinggi ke pin 10 dari U2, yang bergerak melalui D4 ke input kontrol dari sakelar ke-3, menyalakannya (untuk kesempatan kedua) dan memberikan output 3 volt ke langkah ke-5.

Untuk pulsa clock berikutnya, sakelar yang terpasang ke pin 6 dari U1 diaktifkan lagi, menghasilkan output 2 volt untuk langkah 6. Segera setelah langkah enam selesai, penghitung me-reset dan memulai kembali dari awal dengan menyalakan yang pertama. beralih untuk langkah 1.

Setiap langkah bentuk gelombang dapat diatur untuk tegangan apa pun mulai dari nol hingga 100% tegangan suplai melalui penggunaan pembagi tegangan khusus untuk setiap langkah. Selain itu, keluaran generator dapat disangga untuk memberikan tegangan dan keluaran arus yang memadai untuk menyediakan tegangan atau suplai arus yang meningkat untuk pelacak kurva semikonduktor.

Rangkaian Generator Tegangan Bertingkat Sederhana Lainnya

Desain berikutnya di bawah ini bahkan lebih sederhana untuk dibuat karena hanya menggunakan beberapa IC untuk pembuatan bentuk gelombang bertingkat yang diperlukan.

Namun, desain diimplementasikan dalam mode manual, di mana langkah-langkah berurutan dari bentuk gelombang dikembangkan dengan mengetuk tombol tekan S1 pada kecepatan waktu tertentu. Setiap penekanan menyebabkan output IC 4017 bergeser dari pin3 ke atas, menuju pin11.

Dalam prosesnya, ujung bersama dari resistor kebetulan mengembangkan tegangan bertahap naik dan turun secara berurutan karena efek dari berbagai pembagi potensial yang dibentuk oleh interaksi logika IC 4017 yang bergeser melintasi resistor R2 --- R10 dan tanah resistor R13.

Karena ujung gabungan bersama dari resistor bersama-sama diumpankan ke basis tahap BJT emitor-umum, tegangan melangkah direplikasi pada emitor dari Transistor 2N2222 dengan level arus yang lebih tinggi, yang dapat diintegrasikan dengan tahap sirkuit eksternal yang sesuai untuk eksekusi yang diinginkan.

Sakelar yang dikendalikan secara manual dapat diganti dengan tahap osilator otomatis seperti yang ditunjukkan pada contoh berikut, yang menunjukkan implementasi generator tegangan bertingkat di atas dalam rangkaian simulator efek lampu polisi.

Aplikasi

Anda akan menemukan berbagai aplikasi untuk sirkuit ini. Generator bentuk gelombang stepping dapat diimplementasikan untuk menghasilkan banyak tegangan progresif untuk memeriksa titik sakelar hidup / mati dari banyak unit CMOS. Ini dapat digunakan secara efektif untuk membuat gelombang sinus yang efisien inverter dan konverter.