模拟电路实验一

今日实验主要内容:

无稳态自激多谐振荡器

无稳态多谐振荡器电路为震荡电路的简单电路形式,是振荡电路的入门亦是基础。  

电路的使用用途:汽车转弯灯、LED闪烁、简易变调喇叭、微型震荡设备等

Phenomenon Feature】

此电路之输出并不会固定在某一稳定状态,其输出会在两个稳态(饱和或截止)之间交替变换,因此输出波形似近一方波。

【theory】

如图2即为无稳态多谐震荡器电路,图中两个三极管Q1、Q2在“Q1饱和/Q2截止”和“Q1截止/Q2饱和”,二种状态周期性的互换,其工作原理如下:

图2

(1)如图3当VCC接上瞬间,Q1、Q2分别由RB1、RB2获得正向偏压,同时C1、C2亦分别经RC1、RC2充电。

图3 当VCC通电瞬间

(2)由于Q1、Q2的特性无法百分之百相同,假设某一三极管Q1之电流增益比另一个三极管Q2高,则Q1会比Q2先进入饱和(ON)状态,而当Q1饱和时,C2由Q1 CE极经VCC、RB2放电,在Q2 BE极形成一逆向偏压,促使Q2截止。同时C1经Rc2及Q1的BE极于短时间内完成充电至VCC,如图4所示。

*要搞清楚这些,就必须知道电容的特性,交流电流可以完美通过,但是直流是几乎不能通过的,由于Q1进入饱和,三极管几乎是完全导通状态,类似于导线,C2左端接地变为0V,但是直流电流不流通,所以C2的电压不变,此时C2右段呈现负电压,总电压保存不变,只是2端的电极电压发生了变化。C2右端的负电压使得Q2 BE级为负,Q2管彻底截止,成为断路。

图4 C2放电,C1充电回路

(3)Q1 ON、Q2 OFF的情形并不是稳定的,当C2放电完后,C2由VCC经RB2、Q1C-E极反向充电,当充到0.7V时,此时Q2获得偏压而进入饱和(ON),C1由Q2 CE极,Vcc、RB1放电,同样地,造成Q1 BE极逆偏压。 Q1截止(OFF),C2经RC1及Q2B-E极于短时间充至VCC,如图5所示。

图5 C1放电,C2充电回路

(4)同理,C1放完电后(T=0.7 RB2 C1秒),Q1经RB1获得偏压而导通,Q2 OFF 。如此反覆循环下去。如图6所示波形

图6

    如果将RC1、RC2换成两个发光二极管,发光二极管一亮一暗,不断交替。也就是说,两个三极管中,一个饱和,另一个截止,而且不断交换。这种电路没有一个稳定的状态,叫做无稳态电路,无稳态电路的用途也很广,如汽车的转弯灯等。

【Instances】

双音调电子门铃

这是一个能发出高、低两种音色的门铃电路。电路原理图如图2-3-1所示。三极管Vl、V2及外围元件等组成无稳态自激多谐振荡器,V3、V4则构成互补型音频振荡器,当按下S1时,两个振荡器同时通电工作,Vl与V2就交替导通与截止,由于R4阻值较小,相当于把电阻R5的左端交替接到电源的正极与负极端。当V2截止时,V3的基极偏置电阻为R6和R4+R5的并联值,它和电容C3的时间常数较小,所以由V3、V4构成的音频振荡器振荡频率较高,扬声器BP的发声音调也随之较高 ;当V2导通时,V3的上偏置电阻为R6,这时R5充当V3的下偏置电阻,此时音频振荡器的振荡频率较低,扬声器BP发出的声音音调随之较低。当V2间隔导通与截止时,扬声器BP就会发出“叮咚、叮咚”双音声。C4是并联在电源两端的退耦电容,防止电路通过电池回路产生反馈,提高电路的稳定性。

【Experiment Picture】

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qwq

写的很不错,加油!qwq