振荡电路中的电容器行为


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我一直在通过“制造:电子:通过发现学习”一路走来,但一直停留在实验11上,在那里我制作了一个振荡电路。

本书要求使用2.2uF的电容器,但我只有1000uF的电容器。我认为尝试创建一个与我所拥有的零件具有相似功能的电路(或者至少了解为什么这样做是不可能的)会很有趣。

本书指定的电路是这样的: 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

我要做的第一件事是用6.7K电阻器代替R1,因此对电容器充电不会花那么长时间。接下来,我将R2替换为26K电阻,将R3替换为96K电阻,这样PUT仅在电容器接近其电压峰值时才让电荷通过。

我期望一旦电容器充电至〜5v,LED就会打开,而当电容器放电至小于〜5v时,LED将关闭。取而代之的是,电容器充电几秒钟,LED保持暗淡发光,而电容器的电压稳定在〜2.7v。

由于我对电子学的知识非常有限,所以我对这种行为感到困惑。我是否误解了电容器的工作原理?预先感谢您的专业知识!

更新:我仍然不完全了解电阻值与LED /电容器“卡住”之间的关系(卡住意味着LED将保持点亮,电容器电压将保持在2.5v左右恒定)。经过更多测试后,看起来:

  1. R2和R3越大(将R2:R3的比率保持恒定),LED /电容卡住的可能性就越大
  2. R1越小,LED盖卡住的可能性就越大。

例如,在R2为15K,R3为21K和R1为66K的情况下,LED /电容将正确振荡(尽管缓慢)。如果我将R1更改为46K,则LED /灯盖会“卡死”

有人知道这种行为的解释吗?

我相信马克的回答是正确的(基于一些测试),所以我已经接受了。如果R1的电阻远小于R2和R3,则电容充电快于其放电速度,因此它振荡得很快,而在万用表看来它被“卡在”了一个电压上。

但是,如果Mark(或其他任何人)能从数据表中解释如何得出有关Rg的见解,我将不胜感激。


6k7,26k,21k,66k,...奇怪的电阻值!
Federico Russo

Answers:


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

看起来,流经PUT的电流取决于栅极与地之间的电阻,这解释了为什么当电容为LED供电时,并没有为没有限流电阻的LED感到疯狂。在这种情况下,Rg栅极电阻就是您的R3。我的猜测是,当您将R3提升到96k时,您会限制电流太多,以至于LED无法达到全亮度。

此外,该电流的下限加上很大的上限意味着电容器的放电要慢得多。将此与非常小的R1结合使用,R1会很快为电容充电,我敢打赌,您会遇到一些振荡,但振荡的发生速度非常非常快。

尝试使用较大的R1,较小的R3和任何大小的R2,以使分频比保持相同。理想情况下,找到较小的电容,这将使查找所需的电阻器尺寸更加容易。


很有意思!我将检验您的假设。出于好奇,您如何确定“通过PUT的电流取决于栅极和地之间的电阻”?数据表中是否有“图4.电源电压的影响”?
安德鲁L

您是说较小的R3吗?如果是这样,我相信我确认了您的假设(请参阅我对问题的更新)。在6v电压下6K的R1实际上需要花费几秒钟的时间来充电,但是我想知道在电压降到栅极电压以下之后立即将其充电回到栅极电压以上是否花费很少的时间。
安德鲁L

哎呀,是的,在进一步阅读数据手册后,我确实做到了Rg = R2 * R3 /(R2 + R3)的值,所以降低电阻将增加峰值电流,即衰减峰值处的电流,从而降低R 3和保持相同的比例将导致英寸
马克

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您可能不会误会电容器的工作原理。可能是可编程的单结晶体管表现得很奇怪。

我的理解是,只要流经PUT的电流大于某个阈值,它就会保持导通状态。由于您降低了R1,因此我敢保证上限放电时的电流会高于该阈值,因此PUT永远不会完全关闭。

尝试将R1改回470k,然后查看是否可行。(测试会有些繁琐。)然后,您可以减小R1并查看可以关闭PUT的距离。


根据这本书,当阳极(Q1的顶部引脚)的电压高于栅极(Q1的中间引脚)的电压时,PUT允许电流流动。在我的示例中,栅极两端的电压应约为4.7v(我认为)。据我所知,当电容器两端的电压仅为2.7v时,PUT不应允许电流通过。
安德鲁L

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没错-PUT会保持关闭状态,直到电压上升到栅极门限以上。但是,如果我正确理解它,则一旦打开,它将保持开启状态,直到电流降至另一个阈值以下。我敢打赌它打开正确,但是关闭错误。
2010年

按照这本书的说法:“如果阳极电压增加到阈值以上,电流就会突然爆发并从阳极流向阴极。如果阳极电压下降到阈值以下,晶体管将停止流动。” 因此,尽管我同意无法正常关闭,但我不认为这是因为关门的门槛不同。
安德鲁L


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我陷入了同样的问题,并做了一些研究。我是一个初学者,但查看2N6027 PUT数据表,并通过个人实验,我怀疑像@pingswept用户所说的那样,问题出在R1电阻值上,并且与电容器放电时的谷值电流有关。

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

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