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标题: 同学提问的一个简易交越电路分析 [打印本页]

作者: 李维强-15级 时间: 2015-10-30 01:54
标题: 同学提问的一个简易交越电路分析
本帖最后由李维强-15级于 2015-10-30 02:11 编辑

写完报告，发现1点了，空荡荡的实验室准备回寝室睡觉，起身发现自己居然睡意全无，原来是今天中午睡了3小时。。。现在睡不着。。。。
怎么办？看电影吧，感觉我已经把该看的电影看完了。看娱乐节目？我仿佛已经没有了兴趣。足球？今天没得，兴趣也不大了。。。把刚才给同学讲的电路贴上来吧，打发下时间。

该电路在群里面讨论了下，大概说了下流程：双闪电路工作原理：当接通电源后，两只三极管就要争先导通，但由于元器件的差异性，只有某一只管子最先导通。然后电路中两只三极管便轮流导通和截止，两只发光二极管就不停地循环发光。
当然要做个双闪电路出来，方法很多种，这绝对不是唯一的方法，我接下来要分析的，仅仅是为了讨论下电路分析的原理，加强基本功，供熟悉这种简单电路而写。

首先，第一个，分析下发光二极管是为什么会交替的亮？原因很简单，有电流流过发光二极管就亮，且是交替流过的电流，所以就交替的亮。

第二个，要让LED1亮，那么Q1一定是导通的，而且看样子都是饱和导通，这点很重要，之后会讨论不饱和导通的情况。那么他们交替的亮，他们一定就是交替的饱和导通，那么同一时刻，一个饱和导通，另一个就一定截止，不然两个灯就同时亮了。好了，有了这些东西，剩下的问题就是怎么分析他们自动的，交替的导通和截止的。

设计1.rar (84.44 KB, 下载次数: 0)

作者: 李维强-15级 时间: 2015-10-30 02:09
本帖最后由李维强-15级于 2015-10-30 03:03 编辑

便于方便分析，直接上示波器看波形，然后慢慢分析

红色曲线是Q1基极，蓝色是Q1集电极，绿色是Q2基极，橙色是Q2集电极。

然后把他们分成我们需要分析的阶段，由下图给出

第一阶段看得出来波形不完整，明显就是我们之前说的竞争冒险阶段，先不管它，直接来看文帝的第二阶段开始。

从第二阶段看到，红色曲线开始往上升，它实际上是从-2.8V开始往上升的，一直上升到0.7V，各位可以把1楼的仿真下载后，试试，看看波形电压。

先看转折点之前的部分
这个红色的曲线上升只能说明一个问题，那就是在上升到0.7V之前，Q1的基极是没有电路流过的，因为基极需要有0.7V才能导通嘛。所以推断出Q1是截止的，所以Q1集电极一定是没有电流流过的，高电压，大概有3.6左右（因为这样静态的测量，可以视作LED1要分压1.4V）总之此时LED1没有电流流过的所以不亮。反观Q2，可以看出绿色的线的电压是0.7V，也就是基极0.7V，橙色是0.1V左右，也就是集电极0.1V。所以明显看出Q2饱和导通，LED2会亮。

由于红色的线是一直在升高，为什么升高？因为有电流从R4，C2流过，给C2从左到右的电流，这个过程可以看成RC电路积分环节，给C2从左到右的充电，既然是充电，C2右端电压是不变的（Q2饱和导通，集电极电压和GND看做近似嘛），所以C2左端电压一定会身高，这个升高快慢是以指数形式来的，具体可以参照学的那本邱关源《电路》零状态响应那一章。然后升高到0.7V 这是一个转折点。

然后到转折点时候，C2左边电压0.7V，Q1导通，但是在导通之前那一瞬间，此时需要注意观察C1左端电压是3.6V，右端是0.7V，电压差是2.9V，在Q1导通瞬间，Q1由于饱和导通，集电极电压瞬间拉到GND，0.1V左右，但是C1两端电压差不能突变,还是2.9V，所以C1左端下降3.5V到0.1V，C1右端也需要下降3.5V到-2.8V，这样C1两端电压差还是2.9V，只不过其右端已经成了负压，这会让Q2迅速关断，关断Q2所带来的结果就是Q2集电极电压迅速上升。
Q2集电极的这个上升速度由两部分组成，一个就是三极管的极间电容，这个很小，我们在这个电路中的通断频率很低，所以暂时不考虑。另一个就是给C2的从右到左的充电。

在转折点的时候，由于C2左边是接的Q1基极，在这个转折点的时候，Q1导通,所以C2左边0.7V不变，但是右边由于Q2被截止，所以电压迅速上升，所以此时一定有电流从C2从右到左流过，这个电流实际是通过电源，LED2，R2流过的C2，此时C2,R2看成一个RC电路，又是零状态响应，由于R2很小，C2充电快，所以可以看到上图Q2集电极上升很快。可以可以把R2变大试试，保证上升速度会慢。所以一单C2充满（C2左边0.7，右边接近3.6V），C2两端就不会有电流了，但是此时Q1还是导通的，它的基极电流还是大部分通过电源流过R4来提供。从此等待下一个转折点，也就是C1右端电压从-2.8V上升到0.7V。然后整个过程也就和我上面说的一样，只不过是换了个方向。

下面问题来了，如果把R1，R2改为200欧，就会出现两个LED都亮的状态，这是为什么呢？我在最开始就提到过，三极管需要进入饱和区整个电路才可以交替工作，因为饱和区集电极电压<0.3V,而基极电压始终0.7V，所以才会出现跳变瞬间，通过电容后把基极电压拉下去，让三极管关断的效果（如果不懂，就好好理解这句话吧，再不懂就刨根问底，把我这篇帖子打印出来，问教模拟电路的老师吧

）。

那么最后一个问题来了，如果R1，R2是200欧，通过上面的分析，两个灯都会亮，如果我把R3，R4变成10K，那么电路又会恢复以前的状态，交替的亮了。这又是为什么呢？留给你们自己解答吧。

作者: 朱廷华—14级 时间: 2015-10-30 18:14
谢谢学长分析了

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