无稳态电路详细讲解
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电阻:1、限流、分压。2、在RC串联电路中改变阻值就能改变时间常数。本无稳态电路中用到的电阻有限流、分压和与电容构成充放电电路两个作用。
电容:1、电容两极的电压不能突变(这个要好好理解一下,不是不变,)。2、RC构成的充(放)电电路,电容两端的电压会随时间增加而上升(下降)(变化的速度与RC串联电路的电阻电容值都有关)。三极管:对于NPN型三极管,当三极管的be极的电压高于某一数值(一般为0.7V)时,三极管就会导通,这时ce间貌似有一个开关闭合,使电流从c极流入从e极流出。
下面是一个典型的无稳态电路:
无稳态振荡器(astablemultivibrator)亦称自激多谐振荡器。电路中,施加电源VCC后,晶体管Q1和Q2在电容的作用下,反复导通、截至,产生持续震荡。震荡周期T[s]为:T=0.69(R3C2+R2C1)。
工作原理:当给电路加上电压VCC的瞬间,B1、B2点在电阻的上拉作用下都有一个高电位,而这个高电位都能使两个三极管满足导通的条件,但是由于各个元件的参数不可能完全一样,所以一定有一个三极管先导通,这里假设Q1先导通,然后再分析Q1导通的瞬间、C1点由原来的高电位被拉低(几乎与E1点电位相同),再根据电容两端的电压不能够突变,这时B1点的电位也由原来的高电位被拉低,B1点又是三极管Q2的基极,Q2的基极电位由原来的高电位也变成低电位,这时是Q2的be间电压降低(几乎为零),所以这时三极管Q2被迫截止(不导通)。再此之后D1就会发光,同时电容C1两端电压虽不会突变,但是不是不变,在这段时间内会通过电阻R2给C1充电,充电过程中C1的一端B1电位就会逐渐升高,会有一个时刻B1的电位高到能使Q2导通,(这个时间实际上就是周期T=0.69(R3C2+R2C1)的一半)。这时点C2的电位由原来的高电位被拉低(几乎与E2点电位相同),同理根据电容两端电压不能突变,这时B2点的电位也由原来的高电位被拉低,B2点又是三极管Q1的基极,Q1的基极电位由原来的高电位也变成低电位,这时是Q1的be间电压降低(几乎为零),所以这时三极管Q1被迫截止(不导通)。再此之后D1就会发光。 再循环下去,Q1导通、Q2截止................这里不再复述。这样就会出现两个LED交替闪烁的现象。
如果先假设刚通电时,Q2先导通,方法类似,读者可以自己分析。图中的R1和R4是LED的限流电阻,可以根据所选的LED灵活选取。 以上可以简单的总结一句话:Q1导通时能够使Q2被迫截止;Q2导通时也能使Q1被迫截止。
按照上面电路参数设计的电路,闪烁周期计算如下:T=0.69*(47000*0.00001+47000*0.00001)=0.65S拓展:以上电路的电阻电容参数都是完全对称的,如果要获得两个LED点亮时间不一样的现象,只需改变相应的电阻电容参数,使两边的R*C的值不相等就行了。