兩只三極管組成的互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)無(wú)穩(wěn)態(tài)振蕩器

1、兩只三極管組成的互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)無(wú)穩(wěn)態(tài)振蕩器無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器是一種簡(jiǎn)單的振蕩電路。它不需要外加激勵(lì)信號(hào)就便能連續(xù)地、周期性地自行產(chǎn)生矩形脈沖.該脈沖是由基波和多次諧波構(gòu)成，因此稱(chēng)為多諧振蕩器電路。多諧振蕩器可以由三極管構(gòu)成，也可以用555或者通用門(mén)電路等來(lái)構(gòu)成。用兩只三極管組成的多諧振蕩器，通常叫做三極管無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。在本例中我們將用兩只三極管制作一個(gè)多諧振蕩器，并用它驅(qū)動(dòng)兩只不同顏色的發(fā)光二極管。在制作完成時(shí)，我們能看到兩只發(fā)光二極管交替點(diǎn)亮，并且我們可以通過(guò)調(diào)整電路的參數(shù)來(lái)調(diào)整發(fā)光管點(diǎn)亮的時(shí)間。三極管多諧振蕩器的電路原理圖如圖一：圖一下面我們將簡(jiǎn)要分析該電路的工作原理：上圖所示為結(jié)型晶體管自激

2、或稱(chēng)無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路。它基本上是由兩級(jí)RC藕合放大器組成，其中每一級(jí)的輸出藕合到另一級(jí)的輸入。各級(jí)交替地導(dǎo)通和截止，每次只有一級(jí)是導(dǎo)通的。從電路結(jié)構(gòu)上看，自微多諧振蕩器與兩級(jí)Rc正弦振蕩器是相似的，但實(shí)際上卻不同。正弦振蕩器不會(huì)進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)而多諧振蕩器卻會(huì)進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。這是借助于Rc耦合網(wǎng)絡(luò)較長(zhǎng)的時(shí)間常數(shù)來(lái)控制的。盡管在時(shí)間上是交替的，可是這兩級(jí)產(chǎn)生的都是矩形波輸出。所以多諧振蕩器的輸出可取自任何一級(jí)。電路上電時(shí)，Vcc加到電路，由于兩只三極管都是正向偏置的故他們處于導(dǎo)通狀態(tài)，此外，還為藕合電容器Cl和C2充電到近于Vcc電壓。充電的路徑是由接地點(diǎn)經(jīng)過(guò)晶體管基極，又通過(guò)電容器而至Vcc電源

3、。還有些充電電流是經(jīng)過(guò)R1和R2的，從而導(dǎo)致正電壓加在基極上，使晶體管導(dǎo)電量更大，因而使兩級(jí)的集電極電壓下降。兩只晶體管不會(huì)是完全相同的，因此，即使兩級(jí)用的是相同型號(hào)的晶體管和用相同的元件值，一個(gè)晶體管也會(huì)比另一個(gè)起始導(dǎo)電量稍微大些。假定Ql的導(dǎo)電量稍大些，由于Ql的電流大，它的集電集電壓下降就要比Q2的快些。結(jié)果，被通過(guò)電阻器R2放電的電容器C2藕臺(tái)到Q2基極的電壓就要比由C1和Rl藕合到Ql基極的電壓負(fù)值更大些。這就使得Q2的導(dǎo)電量減少，而它的集電極電壓則相應(yīng)地增高了。圖二Q2集電極升高的電壓，是作為正電壓藕合回Ql基極的。這樣，Q1導(dǎo)電更多，從而引起它的集電極電壓進(jìn)一步下降，由于C2還在

4、放電。故驅(qū)使Q2的基極電壓向負(fù)的增大。這個(gè)過(guò)程繼續(xù)到最終Q2截止，而Ql在飽和狀態(tài)下導(dǎo)通為止。此時(shí)，電容器C2仍然通過(guò)電阻器R對(duì)接地點(diǎn)放電。Q2級(jí)保持截止直至C2已充分放電使得Q2的基極電壓超過(guò)截止值為止。然后Q2開(kāi)始導(dǎo)通，這樣就開(kāi)始了多諧振蕩器的第二個(gè)半周。由于Q2開(kāi)始導(dǎo)通，它的集電極電壓就開(kāi)始下降，導(dǎo)致電容器Cl通過(guò)電阻器Rl開(kāi)始放電，這樣，加到Q1基集的是負(fù)電壓。Q1傳導(dǎo)的電流因此而減小，并引起Ql集電極電壓升高。這是作為正電壓藕合到Q2基極的，于是Q2傳導(dǎo)的電流就更大。就象前半周的工作一樣，這是起著正反饋?zhàn)饔玫?，并持續(xù)到Ql截止，Q2在飽和狀態(tài)下導(dǎo)通為止。Q2保留在截止?fàn)顟B(tài)，直至C1已

5、充分放電，Ql開(kāi)始脫離截止?fàn)顟B(tài)為止。此時(shí)，完整的周期再次開(kāi)始。好一級(jí)導(dǎo)通時(shí)間的長(zhǎng)短，取決于另一級(jí)截止的時(shí)間。也就是取決于C1Rl和C2R2的時(shí)間常數(shù)RC。時(shí)間常數(shù)越小轉(zhuǎn)換作用也就越快，因此多諧振蕩器的輸出頻率就越高。就上述的電路來(lái)說(shuō)，兩個(gè)RC網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間常數(shù)相同，兩個(gè)晶體管的導(dǎo)通和截止周期是相等的，故稱(chēng)之為對(duì)稱(chēng)的自微多諧振蕩器。當(dāng)然我們也可以調(diào)整C1R1和C2R2不等，使得兩只三極管的導(dǎo)通時(shí)間不同。在明白了多諧振蕩器的基本原理后，我們就可以利用這個(gè)電路控制兩個(gè)發(fā)光二極管交替的閃爍了。我們可以把Q1和Q2的集電極作為振蕩器的輸出驅(qū)動(dòng)兩個(gè)發(fā)光管。具體的電路如圖三：圖三R1、R2分別為發(fā)光二極管D1和D2的限流電阻，這里為420歐姆，取值越小LED將越亮。R3和R3取值11