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EDA365:双三极管驱动LED的多谐振荡器原理分析

2020-10-17 浏览:151

双三极管多谐振荡器是一款应用较广的常见电路形式,但对其原理描述却不多见,应网友之邀现以一款驱动LED的双三极管多谐振荡器为例解答职校同学的相关提问。附图是一款双三极管多谐振荡器电路原理图,就最近有人问及其工作原理以及电容器的充放电途径,现以附图为例简答之。

附图 多谐振荡器原理图

工作原理加电,由于电路参数的不可能完全一致,必然存在一些差异,导致两只三极管中其中的一只导通程度高于另外一只三极管。假设VT1导通程度高于VT2,VT1的集电极电流大于VT2的集电极电流,则通过C1反馈导致VT2的基极电位B点电位变低,基极电流变小,加速VT2的集电极电流变小,D点电位升高,从而导致C点电位升VT1的基极电位C点电位升高。C点电位升高使VT1基极电流增大,集电极电流增大,如此形成正反馈:使VT1迅速饱和,而VT1饱和其CE结近似于短路,C1端电压突变到接近于零,迫使VT2的基极电位B点电位瞬间下降到接近0,于是VT2可靠截止。随着VT1饱和,C1的放电基本完成,其端电压近似为0,因为此时A点电位近似为0,C1通过R2缓慢充电使B点电位缓慢上升,当B点电位上升到0.5V以上时,VT2的基极开始有电流流过,其集电极电流开始形成,随着C1充电的进行,其端电压开始不断增高,B点电位不断上升,VT2的基极电位不断上升,基极电流不断增大,集电极电流进一步增大,其集电极电流增大导致D点电位不断下降,D点电位下降导致C点电位下降,三极管VT1的基极电位开始下降,其基极电流开始减小,基极电流变小导致其集电极电流变小,VT1退出饱和,A点电位开始升高迫使B点对地电位进一步升高,B点电位的升高又进一步增大了VT2的基极电流,从而形成一个正反馈导致VT2迅速饱和,而VT2饱和又导致C2端电压发生跳变使C点电位近似为0导致VT1迅速截至,如此循环形成振荡。

有同学提出电容器的充放电问题,现以C1为例简述之:C1的充电是由+5V经R2到B,经电容器C1负极到电容器C1的正极再到A经VT1的CE结到地;C1的放电途径则由+5V经R1,LED到A经电容器C1的正极到电容器C1的负极再到B点,经三极管VT2的BE结到地形成回路。有同学提出电容器的正负极接法问题,附图为正确的接法!如果R1值较大,电源电压不高,对调电容器的极性电路仍然会正常工作。在极性不确定电路中电解电容器的极性问题大家可以这样设置:尽可能使电解电容器工作在反向电流较小的状态!附图电路中+5V-R2-B-C1负极-C1正极-A-VT1的CE结-地回路电流相对于+5V-R1-LED1-A-C1正极-C1负极-B-VT2的BE结-地回路电流要小的多,所以,附图接法较为可靠。关于振荡周期.振荡周期: T=T1+T2=0.7(R2*C1+R3*C2)=1.4R*C因为电容器的放电时间远小于充电时间,而且是在另外一个电容器的充电时间段内完成的放电,所以没有影响振荡周期(充放电时间的定义是以具体的电路图为准,也可以将放电时间与充电时间的定义进行交换,不影响具体电路的分析,例如,我们在附图电路中对C1充放电的定义可以将+5V-R1-LED-A-C1正极-C1负极-B-VT2的BE结-地回路定义为充电回路,另外一个方向定义为放电回路都不影响对电路的分析)。以上是笔者对双三极管多谐振荡器工作原理的不成熟理解和分析,错误之处还望各位老师斧正之。

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