振荡电路中的电容器行为

电器工程 电容器 晶体管
2022-01-15 04:59:15

我一直在通过“MAKE:电子学:通过发现学习”,但被困在实验 11 上,在那里我正在制作一个振荡电路。

书上要求2.2uF的电容,但我只有1000uF的电容。我决定尝试创建一个与我拥有的部件功能相似的电路会很有趣(或者至少要理解为什么这样做是不可能的)

书上规定的电路是这样的: 图 2.98

R1:470K电阻,R2:15K电阻,R3:27K电阻,C1:2.2uF电解电容,D1:LED,Q1:2N6027 PUT

我做的第一件事是用一个 6.7K 的电阻替换 R1,这样就不会花那么长时间给电容充电。接下来,我将 R2 替换为 26K 电阻,将 R3 替换为 96K 电阻,这样 PUT 只会在电容器接近其电压峰值时让电荷通过。

我期待一旦电容器充电到〜5v,LED就会打开,一旦电容器放电到小于〜5v,它就会关闭。相反,电容器充电几秒钟,LED 保持昏暗,而电容器的电压保持稳定在 ~2.7v。

由于我对电子产品的了解非常有限,我对这种行为感到困惑。我误解了电容器的工作原理吗?提前感谢您的专业知识!

更新:我仍然不完全理解电阻值与 LED/电容器“卡住”之间的关系(卡住意味着 LED 将保持点亮并且电容器电压将保持在 2.5v 左右)。经过更多测试后,似乎:

  1. R2 和 R3 越大(保持 R2:R3 比率大致恒定),LED/电容卡住的可能性就越大
  2. R1 越小,LED 灯帽就越有可能被卡住。

例如,R2 为 15K,R3 为 21K,R1 为 66K,LED/电容将正常振荡(尽管缓慢)。如果我将 R1 更改为 46K,则 LED/电容会“卡住”

有谁知道这种行为的解释?

我相信马克有正确的答案(基于一些测试),所以我接受了它。如果 R1 的电阻比 R2 和 R3 小得多,则电容的充电速度比放电快得多,因此它会快速振荡,而万用表显示它“卡”在一个电压下。

但是,如果 Mark(或其他任何人)能解释如何从数据表中得出关于 Rg 的见解,我将不胜感激

负载线概念

4个回答

您可能没有误解电容器的工作原理。可能是可编程单结晶体管的行为很奇怪。

我的理解是,只要通过它的电流大于某个阈值,PUT 就会保持打开状态。由于您降低了 R1,我敢打赌当电容放电时的电流高于该阈值,因此 PUT 永远不会完全关闭。

尝试将 R1 改回 470k,看看它是否有效。(测试起来会有点乏味。)然后你可以减小 R1,看看在 PUT 关闭的情况下你能走多远。

以前从未真正玩过 PUT(实际上从未听说过 em),但我很感兴趣并阅读了数据表。

看起来通过 PUT 的电流取决于栅极和接地之间的电阻,这解释了为什么当电容为 LED 供电时,它不会因为 LED 没有限流电阻而生气。在这种情况下,Rg 栅极电阻是您的 R3。我的猜测是,当您将 R3 提高到 96k 时,您会限制电流如此之大,以至于您的 LED 无法达到全亮度。

此外,此电流的下限加上非常大的上限意味着您的电容器放电速度要慢得多。将它与非常小的 R1 结合起来,它可以快速充电,我打赌你会得到一些振荡,但它发生得非常非常快。

尝试使用更大的 R1、更小的 R3 以及您需要保持分压比相同的任何大小的 R2。理想情况下,找到一个较小的电容,这样可以更容易地找到所需的电阻器尺寸。

你为什么不试试像 ltspice 这样的香料模拟器?

http://www.linear.com/designtools/software/#Spice

您可以更改值并快速查看差异。

-=迈克=-

我遇到了同样的问题并做了一些研究。我是一个初学者,但正在查看 2N6027 PUT 数据表,并且从个人实验中我怀疑像@pingswept 用户所说的那样,问题出在 R1 电阻值以及它与电容器放电时的谷电流有关。

查看http://www.allaboutcircuits.com/vol_3/chpt_7/8.html 示例,您会发现如何为 UJT 和 PUT 振荡器电路实现合适的电阻值。