Sesiapa yang berurusan dengan elektronik akan menemui litar penjana bentuk gelombang seperti penjana bentuk gelombang segi empat tepat, penjana gelombang persegi, penjana gelombang nadi, dan lain-lain. Begitu juga, Bootstrap Sweep Circuit adalah penjana bentuk gelombang gergaji. Secara amnya, rangkaian Bootstrap Sweep juga disebut sebagai generator Bootstrap Time Based atau Bootstrap Sweep Generator.
Secara definisi, litar dipanggil 'Penjana Berdasarkan Masa' jika litar itu menghasilkan voltan atau arus yang berubah-ubah secara linear sehubungan dengan masa pada output. Oleh kerana output voltan yang disediakan oleh Bootstrap Sweep Circuit juga berubah secara linear dengan masa, litar ini juga disebut sebagai Bootstrap Time-Based generator.
Dalam istilah yang lebih mudah, 'Bootstrap Sweep Circuit' pada dasarnya adalah generator fungsi yang menghasilkan bentuk gelombang gigi gergaji dengan frekuensi tinggi. Kami sebelum ini membina litar penjana bentuk gelombang Sawtooth menggunakan 555 Timer IC dan op-amp. Sekarang di sini kita menerangkan mengenai teori litar sapu bootstrap.
Aplikasi Generator Sapu Bootstrap
Pada dasarnya terdapat dua jenis penjana Berdasarkan Masa, iaitu
- Penjana Pangkalan Masa Semasa : Litar dipanggil penjana Pangkalan Masa Semasa semasa jika ia menghasilkan isyarat arus pada output yang secara linear berubah mengikut masa. Kami menemui aplikasi untuk jenis litar ini dalam bidang 'Elektromagnetik Defleksi' kerana medan elektromagnetik gegelung dan induktor secara langsung berkaitan dengan perubahan arus.
- Penjana Pangkalan Masa Voltan: Litar dipanggil penjana Pangkalan Masa Voltan jika menghasilkan isyarat voltan pada output yang secara linear berubah mengikut masa. Kami menemui aplikasi untuk jenis litar ini dalam bidang 'Elektrostatik Defleksi' kerana interaksi elektrostatik secara langsung berkaitan dengan perubahan voltan.
Oleh kerana Bootstrap Sweep Circuit juga merupakan generator Voltage Time-Base, ia akan mempunyai aplikasinya dalam Electrostatic Deflection seperti CRO (Cathode Ray Oscilloscope), monitor, screen, sistem radar, ADC converter (Analog to Digital converter), dll.
Mengendalikan Litar Sapu Bootstrap
Gambar di bawah menunjukkan gambarajah litar sapu Bootstrap:
Litar mempunyai dua komponen utama iaitu transistor NPN, iaitu Q1 dan Q2. Transistor Q1 bertindak sebagai suis dalam litar ini dan transistor Q2 dipasang untuk bertindak sebagai pemancar pemancar. Diod D1 hadir di sini kerana mengelakkan pelepasan kapasitor C1 dengan cara yang salah. Perintang R1 dan R2 hadir di sini kerana bias transistor Q1 dan menjadikannya dihidupkan secara lalai.
Seperti yang disebutkan di atas, transistor Q2 bertindak dalam konfigurasi pengikut pemancar, jadi apa sahaja voltan yang muncul di dasar transistor, nilai yang sama akan muncul pada pemancarnya. Jadi voltan pada output 'Vo' sama dengan voltan di dasar transistor, yang merupakan voltan merentas kapasitor C2. Perintang R4 dan R3 hadir di sini untuk melindungi transistor Q1 dan Q2 dari arus tinggi.
Dari awal, transistor Q1 dihidupkan kerana berat sebelah dan kerana ini, kapasitor C2 akan habis sepenuhnya melalui Q1 yang seterusnya mengakibatkan voltan output menjadi sifar. Oleh itu, apabila Q1 tidak dicetuskan, voltan output Vo sama dengan sifar.
Pada masa yang sama, apabila Q1 tidak dipicu, kapasitor C1 akan dicas sepenuhnya ke voltan + Vcc melalui dioda D1. Pada masa yang sama, ketika Q1 ON, asas Q2 akan dihalau ke tanah untuk mengekalkan keadaan transistor Q2 OFF.
Oleh kerana transistor Q1 AKTIF secara lalai, untuk mematikannya pencetus negatif jangka masa 'Ts' diberikan ke pintu transistor Q1 seperti yang ditunjukkan dalam grafik. Sebaik sahaja transistor Q1 memasuki keadaan impedans tinggi, kapasitor C1 yang dikenakan ke voltan + Vcc akan cuba melepaskannya sendiri.
Oleh itu arus 'I' mengalir melalui perintang dan kapasitor C2 seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Dan kerana arus ini, kapasitor C2 mula mengecas dan voltan 'Vc2' akan muncul di seberang.
Dalam litar bootstrap, kapasitansi C1 jauh lebih tinggi daripada C2, jadi cas elektrik yang disimpan oleh kapasitor C1 ketika diisi penuh sangat tinggi. Walaupun kapasitor C1 melepaskan diri, voltan di terminalnya tidak akan banyak berubah. Oleh kerana voltan stabil ini merentasi kapasitor C1, nilai 'I' semasa akan stabil melalui pelepasan kapasitor C1.
Dengan 'I' semasa stabil sepanjang proses, kadar cas yang diterima oleh kapasitor C2 juga akan stabil sepanjang proses. Dengan pengumpulan cas yang stabil ini, voltan terminal kapasitor C2 juga akan meningkat dengan perlahan dan linear.
Sekarang dengan voltan kapasitor C2 meningkat secara linear dengan masa, voltan keluaran juga meningkat secara linear dengan masa. Anda dapat melihat dalam grafik semasa masa pencetus 'Ts' voltan terminal merentas kapasitor C2 meningkat secara linear sehubungan dengan masa.
Selepas akhir masa pencetus jika pemicu negatif yang diberikan kepada transistor Q1 dikeluarkan, maka transistor Q1 akan masuk dalam keadaan impendensi rendah secara lalai dan bertindak sebagai litar pintas. Sebaik sahaja ini berlaku, kapasitor C2 yang selari dengan transistor Q1 akan melepaskan dirinya sepenuhnya sehingga voltan terminalnya turun dengan mendadak. Jadi semasa masa pemulihan 'Tr' voltan terminal kapasitor C2 akan turun tajam ke sifar dan yang sama dapat dilihat dalam grafik.
Setelah kitaran cas dan pelepasan ini selesai, kitaran kedua akan dimulakan dengan pemicu gerbang transistor Q1. Oleh kerana pencetus berterusan ini, bentuk gelombang gigi gergaji terbentuk pada output, yang merupakan hasil akhir dari litar Sapu Bootstrap.
Di sini kapasitor C2 yang membantu memberikan arus berterusan sebagai maklum balas kepada kapasitor C1 disebut 'Bootstrapping kapasitor'.