❶ 三极管无稳态电路原理分析,发现电容充电公式计算周期误差很大 估算却精确,什么原因
晶体管并非处于理想的开关状态,晶体管导通的CE间内阻没算进去吧。
❷ 无稳态多谐振荡电路如何分析工作原理
1、上电瞬间前,Q1Q2都是截止的,上电后瞬间R1,R2让Q1,Q2导通。此刻C1左端和C2右端都是0V电压(Vce导通饱和,小电流时低于0.1V,大电流0.3V左右,实际并不为0V)。C1右端和C2左端都接Q1Q2的基极,导通状态电压约为0.7V。所以电容C1,C2开始充电。此刻Q1,Q2皆导通。
2、当C1,C2开始充电,透过R1,R2的电流被电容充电电流分流(电容端初始电压为0,不能突变,充电电流也很大,Vb得到的电流就很少了,会进入截止)。Vb会瞬间降低。由于元件的不对称,Q1Q2中会有一个先更快进入截止状态。假设是Q1.
3、当Q1一瞬间进入截止,C1左侧电压透过R3充电被抬升到Vcc。右边电压也会跟着被抬升,这样Q2的Vb会被抬升回原来Vbe的0.7V,回到导通状态。不会继续进入截止状态。此刻Q1截止,C1继续充电,(下面4看到,Q1的Vb会慢慢抬升,很快就会离开截止状态进入导通,通)。这个过程是Q1先进入截止,而Q2一直保持导通。
4、当Q1的Vb随着C2充电抬升,很快又回到导通区域。Q1再一次导通,让C1的左侧电位从Vcc快速透过Q1放电回到0V。这样,原来C1两侧电位差是Vcc-Vb,现在左侧被拉低到0V,电压无法突变,右侧电压被拉低为(Vb-Vcc),成为负电压,比电源负极的0V还负。Q2就突然深度截止了。(从原来正的Vb0.7V瞬间变为Vb-Vcc的负电压-4.3V)。此刻,Q1导通,Q2深度截止。
5、此刻,电容C1,左侧0V,右侧Vb-Vcc(-4.3V),电源Vcc5V开始透过R1给C1充电。而C2保持着Vb(0,7V)的电压。Q1保持导通,基极电流由R2提供。Q2保持截止,直到C1充电到Vb(0.7v)才会再次导通。C1从-4.3V充电到0.7V的周期,就是Q2输出高电平,Q1输出低电平的时间,也就是方波的前半个周期的时间。
C1右侧的初始电压为-4.7V,终止电压为0.7V,由电源5V透过R1给C1充电。透过电容充电公式可以计算时间t。
6、当C1充电到0.7V,Q2从截止进入导通。C2的右侧瞬间从Vcc被拉到0V。由于电容电压无法突变,C2左侧电压从Vb的0.7V,瞬间被拉低到0.7-5=-4.3V,负电压让Q1深度截止。此刻,Q1深度截止,Q2导通,Q2的导通基极电流由R1提供。
C2电容从-4.7V开始由电源5V透过R2充电到0.7V,让Q1导通,成为上面5的状态。透过电容充电公式可以计算这个充电周期需要的时间。
7、到此,从上电扰动进入了非稳态。在状态5和状态6中反复交替。Q1Q2反复轮流导通和截止。计算周期t1=0.69*R1C1,t2=0.69R2C2,总周期T=0.69*(R1C1+R2C2),调节R1R2可以调节占空比。如果R1R2,C1C2相等,那么T=1.38*RC,占空比50%。
注意地方就是:
1、R3,R4不能太小,太小让Q1Q2的Ic过大,无法进入饱和区,即使进入,Vce也比较高,如果大于Vb则电路不会震荡。即使三极管进入饱和区了,但随着Ic提高,Vce压降会提高(Vcest),会让方波的低电平提高。但R3,R4过小,会让电压从0拉升回5V时过慢,出现方波上升沿变缓。严重时变成三角波了。
2、R1,R2过大,导致Ib过小Ib=(Vcc-Vb)/R,三极管无法进入饱和截止区,同样方波最低电压也会抬升。当Vce提升到Vb(0.7V)就无法工作了。可选择高放大倍数的三极管。或者用达林顿接法。但达林顿接法让Vb成为1.2V,Vce为0.7V,方波输出低电平总是0.7V。
3、充电周期时间的计算:
电容充电公式Vt=V0+(Vcc-V0)(1-e-t/RC)
化简是Vt=Vcc-(Vcc-V0)e-t/RC
Vt是充电某个时刻t的电压。Vcc是充电无限长的电压,V0是初始电压。
t=-RCln((Vcc-Vt)/(Vcc-V0))
由于V0=Vb-Vcc,Vt=Vb
所以t=-RCln((Vcc-Vb)/(2Vcc-Vb))
由于Vcc>Vb可以近似简化成t=-RCln(Vcc/2Vcc)=-RCln0.5=0.69RC
也可以近似为t=0.7RC,所以整个周期T=1.4RC,频率就是f=1/(2*0.69*RC)=0.72/(RC)
实际电路中,电压越小,Vb的忽略会让误差变大。电压5V之后误差在1%以内,7V以后误差在0.1%以内。3V的电压误差在1.5%以上。
有一个问题就是,反而用精确的公式把Vb算进去,计算的误差反而很大(10V
时5.1%,7V时7.3%,4V时13%)。还不如估算公式准确(基本都在1%以内)。不知道是什么原因。也许电容充电计算部分有问题。但电容充电的初始电压和终止电压是经过实际测试,没有问题的。这个问题还需要深入研究。
这是基极Vb1,Vb2,也就是电容内侧的电压波形。我们看到电容充电从负电压开始(图中波形中间的线是0V)。清楚看到Q2的Vb(也就是C1)电压降了一点接近0V然后又充电慢慢回到Vb导通,此刻让Q1的Vb立刻被拉到负电压状态,开始充电爬升到Vb才导通。让Q2的Vb立刻变成负电压状态。不断反复循环。
❸ 无稳态电路,电路中两个晶体管交替.什么和什么,产生自激
无稳态震荡电路亦称自激多谐振荡器。其产生的脉冲具有高、低两种状态并交替转换,即只有两个暂态。
❹ 无稳态电路 是不是555定时器脉冲 稳态电路 注:555脉冲稳态电路另外两个是单稳态和双稳态电路。
无稳态电路 是多谐振荡器电路,用555加阻容件可以连出,用其它的触发器也可设计出来。不是单稳态也不是双稳态电路。
❺ 无稳态多谐振荡电路原理
由于抄两个三极管的特性不完全一致袭,刚上电时,肯定有一个三极管导通程度深(或导通快)一些,假设是Q2,那么Q1的基极电流就被电容C2(旁路)夺走了,所以Q1老老实实地截止,但随着电容C2的充电(通过R2),Q1的基极电压越来越高,Q1的开始导通,这时Q2的基极电流被C1夺走, Q2快速截止,Q1快速导通 ,这时C2(通过Q1发射结)放电, C1(通过R1)充电 , 导致Q1基极电位变低,而Q2基极电位变高,一段时间后又翻转成Q2导通 Q1截止
❻ 常用的脉冲信号产生电路由什么实现,它是一种无稳态电路,可以产生什么或方波
常用的来脉冲信号电路可由多种电自路方式构建产生,大概有以下几种:
1、非门或与非门构成脉冲振荡器;
2、单个施密特非门构成脉冲振荡器;
3、运放或比较器构成脉冲振荡器;
4、555时基电路构成脉冲振荡器;
5、专用信号产生IC构成脉冲振荡器;
上述振荡器主要产生方波、矩形波,也可产生三角波,专用信号产生IC可以产生更多波形。
❼ 左右对称三极管 无稳态电路
所谓对称电晶体又称配对电晶体,是一个npn型配对pnp型的组合,对非稳态振荡电路就不需要达到这种要求
npn跟pnp偏压方式不同计算方式也不同,快天亮了,有空再说
❽ 无稳态电路的工作原理是什么
1、上电瞬间前,Q1Q2都是截止的,上电后瞬间R1,R2让Q1,Q2导通。此刻C1左端和C2右端都是0V电压(Vce导通饱和,小电流时低于0.1V,大电流0.3V左右,实际并不为0V)。C1右端和C2左端都接Q1Q2的基极,导通状态电压约为0.7V。所以电容C1,C2开始充电。此刻Q1,Q2皆导通。
2、当C1,C2开始充电,透过R1,R2的电流被电容充电电流分流(电容端初始电压为0,不能突变,充电电流也很大,Vb得到的电流就很少了,会进入截止)。Vb会瞬间降低。由于元件的不对称,Q1Q2中会有一个先更快进入截止状态。假设是Q1.
3、当Q1一瞬间进入截止,C1左侧电压透过R3充电被抬升到Vcc。右边电压也会跟着被抬升,这样Q2的Vb会被抬升回原来Vbe的0.7V,回到导通状态。不会继续进入截止状态。此刻Q1截止,C1继续充电,(下面4看到,Q1的Vb会慢慢抬升,很快就会离开截止状态进入导通,通)。这个过程是Q1先进入截止,而Q2一直保持导通。
4、当Q1的Vb随着C2充电抬升,很快又回到导通区域。Q1再一次导通,让C1的左侧电位从Vcc快速透过Q1放电回到0V。这样,原来C1两侧电位差是Vcc-Vb,现在左侧被拉低到0V,电压无法突变,右侧电压被拉低为(Vb-Vcc),成为负电压,比电源负极的0V还负。Q2就突然深度截止了。(从原来正的Vb0.7V瞬间变为Vb-Vcc的负电压-4.3V)。此刻,Q1导通,Q2深度截止。
5、此刻,电容C1,左侧0V,右侧Vb-Vcc(-4.3V),电源Vcc5V开始透过R1给C1充电。而C2保持着Vb(0,7V)的电压。Q1保持导通,基极电流由R2提供。Q2保持截止,直到C1充电到Vb(0.7v)才会再次导通。C1从-4.3V充电到0.7V的周期,就是Q2输出高电平,Q1输出低电平的时间,也就是方波的前半个周期的时间。
C1右侧的初始电压为-4.7V,终止电压为0.7V,由电源5V透过R1给C1充电。透过电容充电公式可以计算时间t。
6、当C1充电到0.7V,Q2从截止进入导通。C2的右侧瞬间从Vcc被拉到0V。由于电容电压无法突变,C2左侧电压从Vb的0.7V,瞬间被拉低到0.7-5=-4.3V,负电压让Q1深度截止。此刻,Q1深度截止,Q2导通,Q2的导通基极电流由R1提供。
C2电容从-4.7V开始由电源5V透过R2充电到0.7V,让Q1导通,成为上面5的状态。透过电容充电公式可以计算这个充电周期需要的时间。
7、到此,从上电扰动进入了非稳态。在状态5和状态6中反复交替。Q1Q2反复轮流导通和截止。计算周期t1=0.69*R1C1,t2=0.69R2C2,总周期T=0.69*(R1C1+R2C2),调节R1R2可以调节占空比。如果R1R2,C1C2相等,那么T=1.38*RC,占空比50%。
注意地方就是:
1、R3,R4不能太小,太小让Q1Q2的Ic过大,无法进入饱和区,即使进入,Vce也比较高,如果大于Vb则电路不会震荡。即使三极管进入饱和区了,但随着Ic提高,Vce压降会提高(Vcest),会让方波的低电平提高。但R3,R4过小,会让电压从0拉升回5V时过慢,出现方波上升沿变缓。严重时变成三角波了。
2、R1,R2过大,导致Ib过小Ib=(Vcc-Vb)/R,三极管无法进入饱和截止区,同样方波最低电压也会抬升。当Vce提升到Vb(0.7V)就无法工作了。可选择高放大倍数的三极管。或者用达林顿接法。但达林顿接法让Vb成为1.2V,Vce为0.7V,方波输出低电平总是0.7V。
3、充电周期时间的计算:
电容充电公式Vt=V0+(Vcc-V0)(1-e-t/RC)
化简是Vt=Vcc-(Vcc-V0)e-t/RC
Vt是充电某个时刻t的电压。Vcc是充电无限长的电压,V0是初始电压。
t=-RCln((Vcc-Vt)/(Vcc-V0))
由于V0=Vb-Vcc,Vt=Vb
所以t=-RCln((Vcc-Vb)/(2Vcc-Vb))
由于Vcc>Vb可以近似简化成t=-RCln(Vcc/2Vcc)=-RCln0.5=0.69RC
也可以近似为t=0.7RC,所以整个周期T=1.4RC,频率就是f=1/(2*0.69*RC)=0.72/(RC)
实际电路中,电压越小,Vb的忽略会让误差变大。电压5V之后误差在1%以内,7V以后误差在0.1%以内。3V的电压误差在1.5%以上。
有一个问题就是,反而用精确的公式把Vb算进去,计算的误差反而很大(10V
时5.1%,7V时7.3%,4V时13%)。还不如估算公式准确(基本都在1%以内)。不知道是什么原因。也许电容充电计算部分有问题。但电容充电的初始电压和终止电压是经过实际测试,没有问题的。这个问题还需要深入研究。
这是基极Vb1,Vb2,也就是电容内侧的电压波形。我们看到电容充电从负电压开始(图中波形中间的线是0V)。清楚看到Q2的Vb(也就是C1)电压降了一点接近0V然后又充电慢慢回到Vb导通,此刻让Q1的Vb立刻被拉到负电压状态,开始充电爬升到Vb才导通。让Q2的Vb立刻变成负电压状态。不断反复循环。
❾ 什么是单稳态双稳态无稳态电路
单稳态电路只有一个稳定状态。在外界触发脉冲的作用下,电路从稳态翻转到暂态,在暂态维持一段时间之后,又返回稳态,并在输出端产生一个矩形脉冲。
双稳态电路有两个稳定状态,一个输出端和两个输入端(“+”、“-”端各一个),当输入端的“+”端有触发信号时,输出端不管原来是什么状态,都会立即变为高电平,且一直稳定地输出高电平。如果当输入端的“-”端有触发信号时,输出端不管原来是什么状态,都会立即变为低电平,且一直稳定地输出低电平。触发翻转后会一直保持,有记忆效用,一般作存储器或计数器。
在工农业生产和科学实验中,经常需要一种不需要外加触发信号便能自动的,周期性的完成开关作用,产生连续的矩形波动的的电路,我们就把它叫做“无稳态电路”。
❿ 三极管无稳态电路
假设最初Q1导通,那么C2左端电势几乎为0,C2开始充电,C2右端电势最初也几乎为0,Q2关断,C1右端电势为Vcc,C1左端电势等于Q1发射极内建电势 < Vcc,所以C1右正左负地充电。
随着C2充电,C2右端电势升高,Q2逐渐导通,C1右端电势下降,C1通过R1和Q2放电,C1左端电势突然下降到(Q2发射极内建电势 - C1上的压降)< Q1发射极内建电势。所以Q1关断。
接下来重复以上过程,只不过下标1、2互换。这样,两管的集电极电压会不停振荡。