Quiconque s'occupe de l'électronique aura rencontré des circuits générateurs de formes d'ondes comme un générateur de formes d'ondes rectangulaires, un générateur d'ondes carrées, un générateur d'ondes à impulsions, etc. De même, Bootstrap Sweep Circuit est un générateur de formes d'ondes en dents de scie. Généralement, le circuit Bootstrap Sweep est également appelé générateur Bootstrap Time Based ou Bootstrap Sweep Generator.
Dans la définition, un circuit est appelé «générateur basé sur le temps» si ce circuit produit une tension ou un courant variant linéairement par rapport au temps à la sortie. Étant donné que la sortie de tension fournie par Bootstrap Sweep Circuit change également linéairement avec le temps, le circuit est également appelé générateur Bootstrap Time-Based.
En termes plus simples, le 'Bootstrap Sweep Circuit' est essentiellement un générateur de fonctions qui génère une forme d' onde en dents de scie de haute fréquence. Nous avons précédemment construit un circuit générateur de forme d'onde en dents de scie en utilisant 555 Timer IC et op-amp. Maintenant, nous expliquons ici la théorie du circuit de balayage bootstrap.
Applications de Bootstrap Sweep Generator
Il existe essentiellement deux types de générateurs temporels, à savoir
- Générateur de base de temps actuel : Un circuit est appelé générateur de base de temps actuelle s'il génère un signal de courant à la sortie qui varie linéairement par rapport au temps. Nous trouvons des applications pour ces types de circuits dans le domaine de la «déviation électromagnétique» puisque les champs électromagnétiques des bobines et des inductances sont directement liés à l'évolution des courants.
- Générateur de base de temps de tension: Un circuit est appelé générateur de base de temps de tension s'il génère un signal de tension à la sortie qui varie linéairement en fonction du temps. Nous trouvons des applications pour ces types de circuits dans le domaine de la «déviation électrostatique» car les interactions électrostatiques sont directement liées aux variations de tension.
Étant donné que Bootstrap Sweep Circuit est également un générateur de tension base de temps, il aura ses applications dans la déviation électrostatique comme le CRO (oscilloscope cathodique), les moniteurs, les écrans, les systèmes radar, les convertisseurs ADC (convertisseur analogique-numérique), etc.
Fonctionnement du circuit de balayage Bootstrap
La figure ci-dessous montre le schéma de circuit du circuit de balayage Bootstrap:
Le circuit a deux composants principaux qui sont des transistors NPN, à savoir Q1 et Q2. Le transistor Q1 agit comme un interrupteur dans ce circuit et le transistor Q2 est adapté pour agir comme un émetteur suiveur. La diode D1 est ici présente pour empêcher la décharge du condensateur C1 dans le mauvais sens. Les résistances R1 et R2 sont ici présentes pour polariser le transistor Q1 et le maintenir passant par défaut.
Comme mentionné ci-dessus, le transistor Q2 agit en configuration émetteur suiveur, donc quelle que soit la tension apparaissant à la base du transistor, la même valeur apparaîtra au niveau de son émetteur. Ainsi, la tension à la sortie «Vo» est égale à la tension à la base du transistor, qui est la tension aux bornes du condensateur C2. Les résistances R4 et R3 sont ici présentes pour protéger les transistors Q1 et Q2 des courants élevés.
Dès le début, le transistor Q1 est rendu passant à cause de la polarisation et de ce fait, le condensateur C2 sera complètement déchargé à travers Q1, ce qui à son tour aboutit à une tension de sortie devenant nulle. Ainsi, lorsque Q1 n'est pas déclenché, la tension de sortie Vo est égale à zéro.
Dans le même temps, lorsque Q1 n'est pas déclenché, le condensateur C1 sera complètement chargé à la tension + Vcc via la diode D1. Pendant le même temps, lorsque Q1 est sur ON, la base de Q2 sera entraînée vers la masse pour maintenir le transistor Q2 OFF.
Le transistor Q1 étant passant par défaut, pour le désactiver, un déclenchement négatif de durée «Ts» est donné à la grille du transistor Q1 comme indiqué sur le graphique. Une fois que le transistor Q1 entre dans l'état de haute impédance, le condensateur C1 qui est chargé à la tension + Vcc tentera de se décharger.
Ainsi, un courant «I» circule à travers la résistance et vers le condensateur C2 comme indiqué sur la figure. Et à cause de ce flux de courant, le condensateur C2 commence à se charger et une tension «Vc2» apparaît à travers lui.
Dans le circuit bootstrap, la capacité de C1 est très supérieure à C2, de sorte que la charge électrique stockée par le condensateur C1 lorsqu'il est complètement chargé est très élevée. Maintenant, même si le condensateur C1 se décharge, la tension à ses bornes ne changera pas beaucoup. Et en raison de cette tension stable aux bornes du condensateur C1, la valeur actuelle «I» sera stable grâce à la décharge du condensateur C1.
Le courant «I» étant stable tout au long du processus, le taux de charge reçu par le condensateur C2 sera également stable tout au long du processus. Avec cette accumulation stable de charge, la tension aux bornes du condensateur C2 augmentera également lentement et linéairement.
Maintenant que la tension du condensateur C2 augmente linéairement avec le temps, la tension de sortie augmente également linéairement avec le temps. Vous pouvez voir sur le graphique pendant le temps de déclenchement «Ts» la tension aux bornes aux bornes du condensateur C2 qui augmente linéairement par rapport au temps.
Après la fin du temps de déclenchement, si le déclenchement négatif donné au transistor Q1 est supprimé, le transistor Q1 entrera par défaut dans l'état de faible impendance et agira comme un court-circuit. Une fois que cela se produit, le condensateur C2 qui est en parallèle avec le transistor Q1 se déchargera complètement pour voir sa tension aux bornes chuter brusquement. Ainsi, pendant le temps de restauration «Tr», la tension aux bornes du condensateur C2 chutera brusquement jusqu'à zéro et la même chose pourrait être observée sur le graphique.
Une fois ce cycle de charge et de décharge terminé, le deuxième cycle commencera avec le déclenchement de grille du transistor Q1. Et en raison de ce déclenchement continu, une forme d'onde en dents de scie se forme à la sortie, ce qui est le résultat final du circuit Bootstrap Sweep.
Ici, le condensateur C2 qui aide à fournir un courant constant comme rétroaction au condensateur C1 est appelé «condensateur d'amorçage».