Kdor se ukvarja z elektroniko, je naletel na vezja generatorja valov, kot so pravokotni generator valov, generator kvadratnih valov, generator impulznih valov itd. Podobno je Bootstrap Sweep Circuit žagast generator valov. Na splošno se vezje Bootstrap Sweep imenuje tudi Bootstrap Time Based generator ali Bootstrap Sweep Generator.
V definiciji se vezje imenuje "časovno zasnovan generator", če to vezje proizvaja linearno spreminjajočo se napetost ali tok glede na čas na izhodu. Ker se izhodna napetost, ki jo zagotavlja Bootstrap Sweep Circuit, s časom spreminja tudi linearno, vezje imenujemo tudi Bootstrap Time-Based generator.
Preprosteje povedano, "Bootstrap Sweep Circuit" je v bistvu funkcijski generator, ki generira visokofrekvenčno žagasto valovno obliko. Pred tem smo izdelali vezje generatorja valov Sawtooth z uporabo 555 Timer IC in op-amp. Zdaj tukaj razlagamo o teoriji čiščenja bootstrap.
Aplikacije Bootstrap Sweep Generatorja
V osnovi obstajata dve vrsti generatorja, temelječega na času
- Generator trenutne časovne baze : vezje se imenuje generator trenutne časovne baze, če na izhodu generira trenutni signal, ki se linearno spreminja glede na čas. Aplikacije za tovrstne tokokroge najdemo na področju "elektromagnetnega odklona", saj so elektromagnetna polja tuljav in tuljav neposredno povezana s spreminjanjem tokov.
- Napetostni generator časovne baze: vezje se imenuje napetostni generator časovne osnove, če na izhodu generira napetostni signal, ki se linearno spreminja glede na čas. Aplikacije za tovrstne tokokroge najdemo na področju "elektrostatičnega odklona", ker so elektrostatične interakcije neposredno povezane s spreminjanjem napetosti.
Ker je Bootstrap Sweep Circuit tudi napetostni generator časovne osnove, bo imel svoje aplikacije v elektrostatičnem odklonu, kot so CRO (Cathode Ray Oscilloscope), monitorji, zasloni, radarski sistemi, pretvorniki ADC (analogni v digitalni pretvornik) itd.
Delovanje Bootstrap Sweep Circuit
Spodnja slika prikazuje diagram vezja čiščenja Bootstrap:
Vezje ima glavni dve komponenti, ki sta NPN tranzistorja, in sicer Q1 in Q2. Tranzistor Q1 deluje kot stikalo v tem vezju, tranzistor Q2 pa je nameščen kot sledilnik oddajnika. Tu je prisotna dioda D1, ki preprečuje napačno praznjenje kondenzatorja C1. Tu so prisotni upori R1 in R2, ki usmerjajo tranzistor Q1 in ga privzeto ohranjajo vklopljenega.
Kot smo že omenili, tranzistor Q2 deluje v konfiguraciji sledilca oddajnika, tako da se bo ne glede na napetost pojavila na dnu tranzistorja, enaka vrednost bo prikazana na njegovem oddajniku. Torej je napetost na izhodu 'Vo' enaka napetosti na dnu tranzistorja, ki je napetost na kondenzatorju C2. Tu sta prisotna upor R4 in R3 za zaščito tranzistorjev Q1 in Q2 pred visokimi tokovi.
Od začetka je tranzistor Q1 vklopljen zaradi pristranskosti in zaradi tega se bo kondenzator C2 popolnoma izpraznil skozi Q1, kar posledično povzroči, da izhodna napetost postane nič. Ko torej Q1 ni sprožen, je izhodna napetost Vo enaka nič.
Ko se Q1 ne sproži, se kondenzator C1 skozi diodo D1 popolnoma napolni do napetosti + Vcc. Hkrati, ko je Q1 VKLOPLJEN, bo osnova Q2 gnana na tla, da bo tranzistor Q2 izklopljen.
Ker je tranzistor Q1 privzeto vklopljen, se za izklop negativnega sprožilca s trajanjem 'Ts' poda na vrata tranzistorja Q1, kot je prikazano na grafu. Ko tranzistor Q1 vstopi v stanje visoke impedance, se bo kondenzator C1, ki je napolnjen do napetosti + Vcc, poskušal sam izprazniti.
UTorej tok "I" teče skozi upor in do kondenzatorja C2, kot je prikazano na sliki. In zaradi tega trenutnega pretoka se kondenzator C2 začne polniti in na njem se prikaže napetost "Vc2".
V zagonskem vezju je kapacitivnost C1 zelo večja od C2, zato je električni naboj, ki ga kondenzator C1 shrani, ko je popolnoma napolnjen, zelo visok. Tudi če se kondenzator C1 sam izprazni, se napetost na njegovih sponkah ne bo veliko spremenila. In zaradi te stabilne napetosti na kondenzatorju C1 bo trenutna vrednost "I" stabilna zaradi praznjenja kondenzatorja C1.
Ker je trenutni 'I' ves čas postopka stabilen, bo tudi stopnja naboja, ki ga prejme kondenzator C2, ves čas stabilna. S tem stabilnim kopičenjem naboja se bo tudi napetost priključka kondenzatorja C2 počasi in linearno dvigala.
Zdaj ko kondenzator C2 napetost narašča s časom, tudi izhodna napetost narašča s časom. Na grafu lahko vidite med sprožilnim časom 'Ts' napetost sponke na kondenzatorju C2 linearno narašča glede na čas.
Če se po koncu prožilnega časa odstrani negativni sprožilec, dan tranzistorju Q1, bo tranzistor Q1 privzeto vstopil v stanje nizke impedence in deloval kot kratek stik. Ko se to zgodi, se bo kondenzator C2, ki je vzporedno s tranzistorjem Q1, popolnoma izpraznil, da bo njegova končna napetost močno padla. Torej bo v času obnove 'Tr' končna napetost kondenzatorja C2 močno padla na nič in enako lahko vidimo na grafu.
Ko je ta cikel polnjenja in praznjenja končan, se začne drugi cikel s sprožilcem vrat tranzistorja Q1. In zaradi tega neprekinjenega proženja se na izhodu tvori žagasta valovna oblika, ki je končni rezultat vezja Bootstrap Sweep.
Tu se kondenzator C2, ki pomaga pri zagotavljanju konstantnega toka kot povratne informacije na kondenzator C1, imenuje "Bootstrapping kondenzator".