【48812】还搞不懂非稳态多谐振动器?作业原理+仿真波形图
非稳态多谐振动器也称为自在运转多谐振动器,因为它在敞开期间在两个不同的输出电压电平之间替换。输出在每一个电压电平上坚持一段确认的时刻。非稳态多谐振动器有两个输出,但没有输入。
如下图所示,非稳态多谐振动器绝大多数都是两个带有再生反应的放大器电路。其间一个放大器导通,而别的一个则截止。该电路将运用 3.3V 至 9V 的直流电源供电。
该电路接连地从一种状况(Q1 敞开和 Q 2 封闭)切换到另一种状况(Q1 封闭和 Q2 敞开),然后以 RC 守时组件 C1/R2 和 C2/R3 确认的速率再次切换回来。该电路在其两个晶体管集电极产生两个反相方波信号,其起伏简直等于其电源电压。如下图所示。
假设在敞开时 Q1 处于高导通状况,而 Q2 处于封闭状况。Q1 的集电极简直为零伏,C1 的左边板也是如此。因为此刻 Q2 处于封闭状况,它的集电极将处于电源电压,其基极将处于简直为零的电位,与 Q1 集电极相同,因为 C1 依然未充电,而且它的两个极板处于相同的电位。
C1 现在开端经过 R2 充电,其右侧极板渐渐的变正,直到到达大约 +0.6V 的电压。因为电容的这个极板也连接到 Q2 的基极,因而Q2晶体管将开端很多导通。现在,经过 Q2 的快速添加的集电极电流导致 R4 两头的电压下降,Q2 集电极电压下降,导致 C2 右侧板的电位敏捷下降。
电容的实质是当一个极板的电压快速改动时,另一极板也阅历类似的快速改动,因而当C2 的右侧极板从电源电压敏捷下降到简直为零时,左边极板有必要下降在电压类似的量。
在 Q1 导通时,其基极约为 0.6V,因而当 Q2 导通时,Q1 基极下降至 0.6 -9V = -8.4V,负电压简直等于 +9V 电源电压的负电压并与之相反。
这会敏捷封闭 Q1,导致其集电极电压敏捷上升。因为电容一个极板上的忽然电压改动会导致另一极板产生类似量的改动,因而 Q1 集电极的这种忽然上升经过 C1 传输到 Q2 基极,导致 Q2 在 Q1 封闭时快速翻开,两个输出都产生了状况改动。
但是,这种新状况不会继续。C2 现在开端经过 R3 充电,一旦左边板(Q1 基极)上的电压到达约 +0.6V,就会产生另一次快速的状况改动。这种开关动作产生了下图的集电极和基极波形。
电路以这种方法不断改动状况,在每个集电极上产生一个方波。能够核算振动频率,因为相关电容充沛充电以产生状况改动的时刻约为 0.7CR,而且因为每个周期产生两次状况改动,周期时刻 T 将为:
假如 C1 = C2 且 R2 = R3,则符号空间比将为 1:1,在这种情况下,振动频率将为:
运用 C=100nF 和 R=33K 的时序重量,符号/空间比为 1:1 的非稳态多谐振动器的频率是多少?
基本非稳态电路的是一个问题是:当每个晶体管封闭时,上述电容1效果会减慢电压的上升,由此产生方波曲折上升沿,如下图所示。
每次 Q2 的集电极电压跟着晶体管封闭而变高时,D2 变为反向偏置,从而将 Q2 与 C2 充电的影响阻隔开来。C2 的充电电流现在由 R5 而不是 R6 供给。Q1 在其“封闭”期间的效果是类似的。
上图所示的Q1和Q2 集电极的输出波形标明,修正的电路完成了上升时刻的改善。
经过改动 Q1,R3 和 R4 顶部的电压会产生显着的改动,因而不管运用何种占空比,只要频率会改动,而占空比则坚持不变。
下显现了使用电位替代可变电阻来完成具有某些特定的程度的可变符号空间比的非稳态。