Generátor rampy

V mnoha případech je potřeba mít k dispozici rampovitý signál, tedy takový, který lineárně roste do maxima a skokem přechází do minima, jinak řečeno signál trojúhelníkového průběhu se střídou 1:0.

Následující zapojení nedělá přesně signál rampy, ale schodovitý signál, který se průběhu rampy velmi přibližuje, zejména když použijeme na výstupu částečné vyhlazení kondenzátorem. Výhodou je to, že výstup je velmi dobře lineární, v širokých mezích nezávislý na frekvenci signálu a umí se i „zastavit“ na libovolné výstupní úrovni.

Tento generátor je řízen mikrokontrolérem, který do vstupu pouští impulzy se 128x vyšší frekvencí, než má být frekvence signálu na výstupu. Druhý vstup umožňuje mikrokontroléru kdykoli stav náběžnou hranou pulzu resetovat, ukončit růst rampy a dostat na výstupu nulu. Jestliže signál Reset nepotřebujeme, připojíme jej na zem.

Základem zapojení je sedminásobný binární CMOS dělič typu 4024, na jehož výstupy je zapojení odporová síť R-2R, která tvoří DA převodník. Rezistory by měly být v rámci možností přesné (1% stačí) a pokud chceme zlepšit přesnost, koupíme jich 30 až 40, přesně změříme a vyřadíme ty, které se více liší, až zbude 22 kusů „co nejstejnějších“. Na přesném odporu rezistorů sítě víceméně nezáleží, dají se použít hodnoty od 47 k do 82 k. Dvojice sériově zapojených rezistorů jsou použity proto, že takto lze nejjednodušším způsobem zajistit přesný (a nutný) poměr 2:1.

Z výstupu rezistorové sítě  můžeme odebírat potřebný průběh, ale je potřeba na něj připojit jen zátěž s vysokou impedancí. Proto je v tomto případě použito oddělení sledovačem napětí s jedním operačním zesilovačem. Na jeho výstupu máme signál s amplitudou přibližně 0 až 8 V a s velmi malou impedancí. Typ operačního zesilovače není nijak kritický, v podstatě vyhoví jakýkoli. Napájecí napětí nemusí být přesně symetrické, v záporné větvi stačí jakékoli stabilizavované napětí zhruba od -2 V.

rampa2

Schema generátoru rampy

Při nezkráceném cyklu je na výstupu schodovitý signál se 127 stupni (128 úrovněmi když počítáme i výchozí nulu). Velmi dobře se hodí například při konstrukci testerů součástek, charakterografů pro tranzistory, řízení proudu pro IR čidla (kvůli orientačnímu měření vzdálenosti) a podobně.