ట్రాన్సిస్టర్‌లను ఉపయోగించి బూట్‌స్ట్రాప్ స్వీప్ సర్క్యూట్

ఎలక్ట్రానిక్స్‌తో వ్యవహరించే ఎవరైనా దీర్ఘచతురస్రాకార తరంగ రూప జనరేటర్, స్క్వేర్ వేవ్ జెనరేటర్, పల్స్ వేవ్ జెనరేటర్ వంటి తరంగ రూప జనరేటర్ సర్క్యూట్లను చూడవచ్చు. అదేవిధంగా, బూట్‌స్ట్రాప్ స్వీప్ సర్క్యూట్ ఒక సాటూత్ వేవ్‌ఫార్మ్ జనరేటర్. సాధారణంగా, బూట్స్ట్రాప్ స్వీప్ సర్క్యూట్ను బూట్స్ట్రాప్ టైమ్ బేస్డ్ జనరేటర్ లేదా బూట్స్ట్రాప్ స్వీప్ జనరేటర్ అని కూడా పిలుస్తారు .

నిర్వచనంలో, ఆ సర్క్యూట్ అవుట్పుట్ వద్ద సమయానికి సంబంధించి సరళంగా మారుతున్న వోల్టేజ్ లేదా కరెంట్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తే సర్క్యూట్‌ను 'టైమ్-బేస్డ్ జెనరేటర్' అంటారు. బూట్స్ట్రాప్ స్వీప్ సర్క్యూట్ అందించిన వోల్టేజ్ అవుట్పుట్ కూడా సమయంతో సరళంగా మారుతుంది కాబట్టి, సర్క్యూట్ను బూట్స్ట్రాప్ టైమ్-బేస్డ్ జనరేటర్ అని కూడా పిలుస్తారు.

మరింత సరళంగా చెప్పాలంటే, 'బూట్స్ట్రాప్ స్వీప్ సర్క్యూట్' ప్రాథమికంగా ఒక ఫంక్షన్ జనరేటర్ , ఇది అధిక పౌన .పున్యం యొక్క సాటూత్ తరంగ రూపాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. మేము ఇంతకుముందు 555 టైమర్ ఐసి మరియు ఆప్-ఆంప్ ఉపయోగించి సావూత్ వేవ్‌ఫార్మ్ జనరేటర్ సర్క్యూట్‌ను నిర్మించాము. ఇప్పుడు ఇక్కడ బూట్స్ట్రాప్ స్వీప్ సర్క్యూట్ సిద్ధాంతం గురించి వివరించాము.

బూట్స్ట్రాప్ స్వీప్ జనరేటర్ యొక్క అనువర్తనాలు

టైమ్-బేస్డ్ జెనరేటర్‌లో ప్రాథమికంగా రెండు రకాలు ఉన్నాయి

• ప్రస్తుత టైమ్-బేస్ జెనరేటర్ : అవుట్పుట్ వద్ద ప్రస్తుత సిగ్నల్ను ఉత్పత్తి చేస్తే ఒక సర్క్యూట్‌ను ప్రస్తుత టైమ్-బేస్ జనరేటర్ అంటారు, ఇది సమయానికి సంబంధించి సరళంగా మారుతుంది. కాయిల్స్ మరియు ఇండక్టర్ల విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాలు నేరుగా మారుతున్న ప్రవాహాలకు సంబంధించినవి కాబట్టి 'విద్యుదయస్కాంత విక్షేపం' రంగంలో ఈ రకమైన సర్క్యూట్ల కోసం మేము అనువర్తనాలను కనుగొన్నాము.
• వోల్టేజ్ టైమ్-బేస్ జెనరేటర్: అవుట్పుట్ వద్ద వోల్టేజ్ సిగ్నల్ను ఉత్పత్తి చేస్తే ఒక సర్క్యూట్ను వోల్టేజ్ టైమ్-బేస్ జనరేటర్ అంటారు, ఇది సమయానికి సంబంధించి సరళంగా మారుతుంది. ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఇంటరాక్షన్స్ నేరుగా మారుతున్న వోల్టేజ్‌లకు సంబంధించినవి కాబట్టి 'ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ విక్షేపం' రంగంలో ఈ రకమైన సర్క్యూట్‌ల కోసం మేము అనువర్తనాలను కనుగొన్నాము.

బూట్స్ట్రాప్ స్వీప్ సర్క్యూట్ కూడా వోల్టేజ్ టైమ్-బేస్ జెనరేటర్ కాబట్టి, దాని అనువర్తనాలు CRO (కాథోడ్ రే ఓసిల్లోస్కోప్), మానిటర్లు, స్క్రీన్లు, రాడార్ సిస్టమ్స్, ADC కన్వర్టర్లు (అనలాగ్ టు డిజిటల్ కన్వర్టర్) మొదలైన ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ విక్షేపంలో ఉంటాయి.

బూట్స్ట్రాప్ స్వీప్ సర్క్యూట్ యొక్క పని

దిగువ బొమ్మ బూట్స్ట్రాప్ స్వీప్ సర్క్యూట్ యొక్క సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రాన్ని చూపిస్తుంది:

సర్క్యూట్లో NPN ట్రాన్సిస్టర్లు, క్యూ 1 మరియు క్యూ 2 అనే రెండు ప్రధాన భాగాలు ఉన్నాయి. ట్రాన్సిస్టర్ క్యూ 1 ఈ సర్క్యూట్లో స్విచ్ వలె పనిచేస్తుంది మరియు ట్రాన్సిస్టర్ క్యూ 2 ఉద్గారిణి అనుచరుడిగా పనిచేయడానికి అమర్చబడుతుంది. కెపాసిటర్ సి 1 యొక్క ఉత్సర్గాన్ని తప్పు మార్గంలో నిరోధించడానికి డయోడ్ డి 1 ఇక్కడ ఉంది. ట్రాన్సిస్టర్ క్యూ 1 ను పక్షపాతం చేయడానికి మరియు అప్రమేయంగా ఆన్ చేయటానికి రెసిస్టర్లు R1 మరియు R2 ఇక్కడ ఉన్నాయి.

పైన చెప్పినట్లుగా, ట్రాన్సిస్టర్ క్యూ 2 ఉద్గారిణి అనుచరుల ఆకృతీకరణలో పనిచేస్తుంది, కాబట్టి ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క బేస్ వద్ద వోల్టేజ్ కనిపించినా, అదే విలువ దాని ఉద్గారిణి వద్ద కనిపిస్తుంది. కాబట్టి 'వో' అవుట్పుట్ వద్ద వోల్టేజ్ ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క బేస్ వద్ద వోల్టేజ్కు సమానం, ఇది కెపాసిటర్ సి 2 అంతటా వోల్టేజ్. అధిక ప్రవాహాల నుండి ట్రాన్సిస్టర్లు Q1 మరియు Q2 ను రక్షించడానికి రెసిస్టర్ R4 మరియు R3 ఇక్కడ ఉన్నాయి.

ప్రారంభం నుండి, ట్రాన్సిస్టర్ క్యూ 1 బయాసింగ్ కారణంగా ఆన్ చేయబడింది మరియు ఈ కారణంగా, కెపాసిటర్ సి 2 క్యూ 1 ద్వారా పూర్తిగా విడుదల అవుతుంది, దీని ఫలితంగా అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ సున్నా అవుతుంది. కాబట్టి Q1 ప్రేరేపించబడనప్పుడు, అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ Vo సున్నాకి సమానం.

అదే సమయంలో, Q1 ప్రేరేపించబడనప్పుడు, కెపాసిటర్ C1 డయోడ్ D1 ద్వారా వోల్టేజ్ + Vcc కి పూర్తిగా ఛార్జ్ చేయబడుతుంది. అదే సమయంలో, Q1 ఆన్‌లో ఉన్నప్పుడు ట్రాన్సిస్టర్ Q2 OFF స్థితిని ఉంచడానికి Q2 యొక్క స్థావరం భూమికి నడపబడుతుంది.

ట్రాన్సిస్టర్ Q1 అప్రమేయంగా ఆన్‌లో ఉన్నందున, దాన్ని ఆపివేయడానికి గ్రాఫ్‌లో చూపిన విధంగా ట్రాన్సిస్టర్ Q1 యొక్క గేట్‌కు 'Ts' వ్యవధి యొక్క ప్రతికూల ట్రిగ్గర్ ఇవ్వబడుతుంది. ట్రాన్సిస్టర్ క్యూ 1 అధిక ఇంపెడెన్స్ స్థితికి ప్రవేశించిన తర్వాత, వోల్టేజ్ + విసిసికి ఛార్జ్ చేయబడిన కెపాసిటర్ సి 1 తనను తాను విడుదల చేయడానికి ప్రయత్నిస్తుంది.

కాబట్టి చిత్రంలో చూపిన విధంగా ప్రస్తుత 'I' నిరోధకం ద్వారా మరియు కెపాసిటర్ C2 కు ప్రవహిస్తుంది. ఈ ప్రస్తుత ప్రవాహం కారణంగా, కెపాసిటర్ సి 2 ఛార్జింగ్ ప్రారంభమవుతుంది మరియు వోల్టేజ్ 'విసి 2' దానిపై కనిపిస్తుంది.

బూట్స్ట్రాప్ సర్క్యూట్లో, సి 1 యొక్క కెపాసిటెన్స్ సి 2 కన్నా చాలా ఎక్కువ, కాబట్టి కెపాసిటర్ సి 1 పూర్తిగా ఛార్జ్ అయినప్పుడు నిల్వ చేసిన విద్యుత్ ఛార్జ్ చాలా ఎక్కువ. ఇప్పుడు కెపాసిటర్ సి 1 స్వయంగా డిశ్చార్జ్ అయినప్పటికీ, దాని టెర్మినల్స్ అంతటా వోల్టేజ్ పెద్దగా మారదు. కెపాసిటర్ సి 1 అంతటా ఈ స్థిరమైన వోల్టేజ్ కారణంగా, ప్రస్తుత 'ఐ' విలువ కెపాసిటర్ సి 1 యొక్క ఉత్సర్గ ద్వారా స్థిరంగా ఉంటుంది.

ప్రస్తుత 'నేను' ప్రక్రియ అంతటా స్థిరంగా ఉండటంతో, కెపాసిటర్ సి 2 అందుకున్న ఛార్జ్ రేటు కూడా అంతటా స్థిరంగా ఉంటుంది. ఛార్జ్ యొక్క ఈ స్థిరమైన చేరడంతో, కెపాసిటర్ సి 2 టెర్మినల్ వోల్టేజ్ కూడా నెమ్మదిగా మరియు సరళంగా పెరుగుతుంది.

ఇప్పుడు కెపాసిటర్ సి 2 వోల్టేజ్ సమయంతో సరళంగా పెరుగుతుండటంతో, అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ కూడా సమయంతో సరళంగా పెరుగుతుంది. ట్రిగ్గర్ సమయంలో మీరు 'గ్రాఫ్'లో కెపాసిటర్ సి 2 అంతటా టెర్మినల్ వోల్టేజ్ సమయానికి సంబంధించి సరళంగా పెరుగుతుంది.

ట్రాన్సిస్టర్ క్యూ 1 కి ఇచ్చిన నెగటివ్ ట్రిగ్గర్ తొలగించబడితే ట్రిగ్గర్ సమయం ముగిసిన తరువాత, ట్రాన్సిస్టర్ క్యూ 1 అప్రమేయంగా తక్కువ ఇంపెడెన్స్ స్థితిలో ప్రవేశించి షార్ట్ సర్క్యూట్‌గా పనిచేస్తుంది. ఇది జరిగిన తర్వాత, ట్రాన్సిస్టర్ క్యూ 1 తో సమాంతరంగా ఉన్న కెపాసిటర్ సి 2 దాని టెర్మినల్ వోల్టేజ్ డ్రాప్‌ను తీవ్రంగా కలిగి ఉండటానికి పూర్తిగా విడుదల చేస్తుంది. కాబట్టి పునరుద్ధరణ సమయంలో 'Tr' కెపాసిటర్ C2 యొక్క టెర్మినల్ వోల్టేజ్ సున్నాకి తీవ్రంగా పడిపోతుంది మరియు అదే గ్రాఫ్‌లో చూడవచ్చు.

ఛార్జ్ మరియు ఉత్సర్గ యొక్క ఈ చక్రం పూర్తయిన తర్వాత, రెండవ చక్రం ట్రాన్సిస్టర్ క్యూ 1 యొక్క గేట్ ట్రిగ్గర్‌తో ప్రారంభమవుతుంది. మరియు ఈ నిరంతర ట్రిగ్గర్ కారణంగా, అవుట్పుట్ వద్ద ఒక సాటూత్ తరంగ రూపం ఏర్పడుతుంది, ఇది బూట్స్ట్రాప్ స్వీప్ సర్క్యూట్ యొక్క తుది ఫలితం.

ఇక్కడ కెపాసిటర్ సి 1 కి ఫీడ్‌బ్యాక్‌గా స్థిరమైన విద్యుత్తును అందించడంలో సహాయపడే కెపాసిటర్ సి 2 ను 'బూట్‌స్ట్రాపింగ్ కెపాసిటర్' అంటారు.