ट्रांजिस्टर का उपयोग करके बूटस्ट्रैप स्वीप सर्किट

जो कोई भी इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ काम करता है, वह आयताकार वेवफॉर्म जनरेटर, स्क्वायर वेव जेनरेटर, पल्स वेव जेनरेटर, इत्यादि जैसे तरंग जनरेटर जनरेटर में आया होगा। इसी तरह, बूटस्ट्रैप स्वीप सर्किट एक आराध्य तरंग तरंग जनरेटर है। आमतौर पर, बूटस्ट्रैप स्वीप सर्किट को बूटस्ट्रैप टाइम आधारित जनरेटर या बूटस्ट्रैप स्वीप जनरेटर भी कहा जाता है ।

परिभाषा में, एक सर्किट को 'टाइम-आधारित जनरेटर' कहा जाता है, यदि वह सर्किट उत्पादन में समय के संबंध में एक रैखिक भिन्न वोल्टेज या वर्तमान का उत्पादन करता है। चूंकि बूटस्ट्रैप स्वीप सर्किट द्वारा प्रदान किया गया वोल्टेज आउटपुट भी समय के साथ रैखिक रूप से बदलता है, इसलिए सर्किट को बूटस्ट्रैप टाइम- आधारित जनरेटर भी कहा जाता है ।

अधिक सरल शब्दों में, 'बूटस्ट्रैप स्वीप सर्किट' मूल रूप से एक फ़ंक्शन जनरेटर है जो उच्च आवृत्ति के एक sawtooth तरंग उत्पन्न करता है । हम पहले 555 टाइमर आईसी और ऑप-एम्प का उपयोग करते हुए एक सॉवॉथ वेवफॉर्म जनरेटर सर्किट का निर्माण करते हैं। अब यहां हम बूटस्ट्रैप स्वीप सर्किट सिद्धांत के बारे में बताते हैं।

बूटस्ट्रैप स्वीप जेनरेटर के अनुप्रयोग

मूल रूप से दो प्रकार के टाइम आधारित जनरेटर होते हैं, अर्थात्

• करंट टाइम-बेस जनरेटर : एक सर्किट को करंट टाइम-बेस जनरेटर कहा जाता है यदि यह आउटपुट पर करंट सिग्नल उत्पन्न करता है जो समय के साथ रैखिक रूप से भिन्न होता है। हम 'इलेक्ट्रोमैग्नेटिक डिफ्लेशन' के क्षेत्र में इस तरह के सर्किट के लिए एप्लिकेशन पाते हैं क्योंकि कॉइल और इंडक्टर के इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड सीधे बदलती धाराओं से संबंधित होते हैं।
• वोल्टेज टाइम-बेस जनरेटर: एक सर्किट को वोल्ट टाइम-बेस जनरेटर कहा जाता है यदि यह आउटपुट पर वोल्टेज सिग्नल उत्पन्न करता है जो समय के संबंध में रैखिक रूप से भिन्न होता है। हम 'इलेक्ट्रोस्टैटिक डिफ्लेशन' के क्षेत्र में इस तरह के सर्किट के लिए एप्लिकेशन पाते हैं क्योंकि इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन सीधे बदलते वोल्टेज से संबंधित हैं।

चूंकि बूटस्ट्रैप स्वीप सर्किट एक वोल्ट टाइम-बेस जनरेटर भी है, इसलिए इसमें इलेक्ट्रोस्टैटिक डिफ्लेशन में सीआरओ (कैथोड रे ओसिलोस्कोप), मॉनिटर, स्क्रीन, रडार सिस्टम, एडीसी कन्वर्टर्स (डिजिटल कनवर्टर के अनुरूप), आदि में इसके अनुप्रयोग होंगे।

बूटस्ट्रैप स्वीप सर्किट का कार्य

नीचे का आंकड़ा बूटस्ट्रैप स्वीप सर्किट के सर्किट आरेख को दर्शाता है:

सर्किट में मुख्य दो घटक हैं जो NPN ट्रांजिस्टर हैं, अर्थात् Q1 और Q2। ट्रांजिस्टर Q1 इस सर्किट में एक स्विच के रूप में कार्य करता है और ट्रांजिस्टर Q2 को एक एमिटर अनुयायी के रूप में कार्य करने के लिए फिट किया जाता है। डायोड डी 1 कैपेसिटर सी 1 के निर्वहन को गलत तरीके से रोकने के लिए यहां मौजूद है। प्रतिरोधक R1 और R2 ट्रांजिस्टर Q1 को बायपास करने और डिफ़ॉल्ट रूप से चालू रखने के लिए यहां मौजूद हैं।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, ट्रांजिस्टर Q2 उत्सर्जक अनुयायी विन्यास में कार्य करता है, इसलिए जो भी वोल्टेज ट्रांजिस्टर के आधार पर प्रकट होता है, वही मूल्य इसके एमिटर पर दिखाई देगा। इसलिए आउटपुट 'वीओ' पर वोल्टेज ट्रांजिस्टर के आधार पर वोल्टेज के बराबर है, जो कि कैपेसिटर सी 2 के पार वोल्टेज है। रोकनेवाला R4 और R3 उच्च धाराओं से ट्रांजिस्टर Q1 और Q2 की सुरक्षा के लिए यहां मौजूद हैं।

शुरू से, ट्रांजिस्टर Q1 को पक्षपात के कारण चालू किया जाता है और इसके कारण, कैपेसिटर C2 को Q1 के माध्यम से पूरी तरह से छुट्टी दे दी जाएगी, जिसके परिणामस्वरूप आउटपुट वोल्टेज शून्य हो जाता है। इसलिए जब Q1 को ट्रिगर नहीं किया जाता है, तो आउटपुट वोल्टेज Vo शून्य के बराबर होता है।

उसी समय, जब Q1 को ट्रिगर नहीं किया जाता है, तो कैपेसिटर C1 को डायोड D1 के माध्यम से वोल्टेज + Vcc के लिए पूरी तरह से चार्ज किया जाएगा। एक ही समय के दौरान, जब Q1 का Q1 चालू होता है, तो आधार को ट्रांजिस्टर Q2 ऑफ स्टेट रखने के लिए जमीन पर उतारा जाएगा।

चूंकि ट्रांजिस्टर Q1 डिफ़ॉल्ट रूप से चालू होता है, इसलिए इसे बंद करने के लिए अवधि का एक नकारात्मक ट्रिगर 'Ts' ग्राफ में दिखाए गए अनुसार ट्रांजिस्टर Q1 के गेट को दिया जाता है। एक बार जब ट्रांजिस्टर Q1 उच्च प्रतिबाधा अवस्था में प्रवेश करता है, तो संधारित्र C1 जो कि वोल्टेज + Vcc से चार्ज होता है, स्वयं को डिस्चार्ज करने का प्रयास करेगा।

उन्होंने कहा कि इस तरह की घटनाओं को रोकने के लिए सरकार ने कई कदम उठाए हैं।

तो एक वर्तमान 'I' रेसिस्टर से होकर कैपेसिटर C2 तक जाता है जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। और इस वर्तमान प्रवाह के कारण, संधारित्र C2 चार्ज करना शुरू कर देता है और एक वोल्टेज 'Vc2' इसके पार दिखाई देगा।

बूटस्ट्रैप सर्किट में, C1 की कैपेसिटेंस C2 की तुलना में बहुत अधिक है, इसलिए जब यह पूरी तरह से चार्ज होता है तो कैपेसिटर C1 द्वारा संग्रहीत इलेक्ट्रिक चार्ज बहुत अधिक होता है। अब भले ही कैपेसिटर C1 खुद डिस्चार्ज हो रहा हो, लेकिन इसके टर्मिनलों में वोल्टेज ज्यादा नहीं बदलेगा। और संधारित्र C1 के इस स्थिर वोल्टेज के कारण, संधारित्र C1 के निर्वहन के माध्यम से वर्तमान 'I' मान स्थिर होगा।

वर्तमान 'I' पूरी प्रक्रिया में स्थिर होने के साथ, संधारित्र C2 द्वारा प्राप्त आवेश की दर भी पूरी तरह से स्थिर होगी। चार्ज के इस स्थिर संचय के साथ, कैपेसिटर सी 2 टर्मिनल वोल्टेज भी धीरे-धीरे और रैखिक रूप से बढ़ेगा।

अब संधारित्र के साथ C2 वोल्टेज समय के साथ रैखिक रूप से बढ़ रहा है, आउटपुट वोल्टेज भी समय के साथ रैखिक रूप से बढ़ जाता है। आप संधारित्र C2 भर में टर्मिनल वोल्टेज को ट्रिगर टाइम 'Ts' के दौरान ग्राफ में देख सकते हैं जो समय के साथ रैखिक रूप से बढ़ रहा है।

ट्रिगर समय के अंत के बाद यदि ट्रांजिस्टर Q1 को दिया गया नकारात्मक ट्रिगर हटा दिया जाता है, तो ट्रांजिस्टर Q1 डिफ़ॉल्ट रूप से कम अशुद्धता स्थिति में प्रवेश करेगा और शॉर्ट सर्किट के रूप में कार्य करेगा। एक बार ऐसा होने पर, संधारित्र C2 जो ट्रांजिस्टर Q1 के समानांतर होता है, पूरी तरह से अपने टर्मिनल वोल्टेज को तेजी से गिराने के लिए पूरी तरह से निर्वहन करेगा। इसलिए पुनर्स्थापना के समय 'ट्र' के दौरान कैपेसिटर C2 का टर्मिनल वोल्टेज तेजी से शून्य हो जाएगा और ग्राफ में समान रूप से देखा जा सकता है।

एक बार चार्ज और डिस्चार्ज का यह चक्र पूरा हो जाने के बाद, दूसरा चक्र ट्रांजिस्टर Q1 के गेट ट्रिगर के साथ शुरू होगा। और इस निरंतर ट्रिगरिंग के कारण, आउटपुट पर एक sawtooth तरंग का निर्माण होता है, जो कि बूटस्ट्रैप स्वीप सर्किट का अंतिम परिणाम है।

यहाँ संधारित्र C2 जो संधारित्र C1 की प्रतिक्रिया के रूप में निरंतर वर्तमान प्रदान करने में मदद करता है, 'बूटस्ट्रैपिंग संधारित्र' कहलाता है।