無穩(wěn)態(tài)電路詳細(xì)講解
電阻:1、限流、分壓。2、在RC串聯(lián)電路中改變阻值就能改變時(shí)間常數(shù)。本無穩(wěn)態(tài)電路中用到的電阻有限流、分壓和與電容構(gòu)成充放電電路兩個(gè)作用。
電容:1、電容兩極的電壓不能突變(這個(gè)要好好理解一下,不是不變,)。2、RC構(gòu)成的充(放)電電路,電容兩端的電壓會隨時(shí)間增加而上升(下降)(變化的速度與RC串聯(lián)電路的電阻電容值都有關(guān))。三極管:對于NPN型三極管,當(dāng)三極管的be極的電壓高于某一數(shù)值(一般為0.7V)時(shí),三極管就會導(dǎo)通,這時(shí)ce間貌似有一個(gè)開關(guān)閉合,使電流從c極流入從e極流出。
下面是一個(gè)典型的無穩(wěn)態(tài)電路:
無穩(wěn)態(tài)振蕩器(astablemultivibrator)亦稱自激多諧振蕩器。電路中,施加電源VCC后,晶體管Q1和Q2在電容的作用下,反復(fù)導(dǎo)通、截至,產(chǎn)生持續(xù)震蕩。震蕩周期T[s]為:T=0.69(R3C2+R2C1)。
工作原理:當(dāng)給電路加上電壓VCC的瞬間,B1、B2點(diǎn)在電阻的上拉作用下都有一個(gè)高電位,而這個(gè)高電位都能使兩個(gè)三極管滿足導(dǎo)通的條件,但是由于各個(gè)元件的參數(shù)不可能完全一樣,所以一定有一個(gè)三極管先導(dǎo)通,這里假設(shè)Q1先導(dǎo)通,然后再分析Q1導(dǎo)通的瞬間、C1點(diǎn)由原來的高電位被拉低(幾乎與E1點(diǎn)電位相同),再根據(jù)電容兩端的電壓不能夠突變,這時(shí)B1點(diǎn)的電位也由原來的高電位被拉低,B1點(diǎn)又是三極管Q2的基極,Q2的基極電位由原來的高電位也變成低電位,這時(shí)是Q2的be間電壓降低(幾乎為零),所以這時(shí)三極管Q2被迫截止(不導(dǎo)通)。再此之后D1就會發(fā)光,同時(shí)電容C1兩端電壓雖不會突變,但是不是不變,在這段時(shí)間內(nèi)會通過電阻R2給C1充電,充電過程中C1的一端B1電位就會逐漸升高,會有一個(gè)時(shí)刻B1的電位高到能使Q2導(dǎo)通,(這個(gè)時(shí)間實(shí)際上就是周期T=0.69(R3C2+R2C1)的一半)。這時(shí)點(diǎn)C2的電位由原來的高電位被拉低(幾乎與E2點(diǎn)電位相同),同理根據(jù)電容兩端電壓不能突變,這時(shí)B2點(diǎn)的電位也由原來的高電位被拉低,B2點(diǎn)又是三極管Q1的基極,Q1的基極電位由原來的高電位也變成低電位,這時(shí)是Q1的be間電壓降低(幾乎為零),所以這時(shí)三極管Q1被迫截止(不導(dǎo)通)。再此之后D1就會發(fā)光。 再循環(huán)下去,Q1導(dǎo)通、Q2截止................這里不再復(fù)述。這樣就會出現(xiàn)兩個(gè)LED交替閃爍的現(xiàn)象。
如果先假設(shè)剛通電時(shí),Q2先導(dǎo)通,方法類似,讀者可以自己分析。圖中的R1和R4是LED的限流電阻,可以根據(jù)所選的LED靈活選取。 以上可以簡單的總結(jié)一句話:Q1導(dǎo)通時(shí)能夠使Q2被迫截止;Q2導(dǎo)通時(shí)也能使Q1被迫截止。
按照上面電路參數(shù)設(shè)計(jì)的電路,閃爍周期計(jì)算如下:T=0.69*(47000*0.00001+47000*0.00001)=0.65S拓展:以上電路的電阻電容參數(shù)都是完全對稱的,如果要獲得兩個(gè)LED點(diǎn)亮?xí)r間不一樣的現(xiàn)象,只需改變相應(yīng)的電阻電容參數(shù),使兩邊的R*C的值不相等就行了。